点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【锚定2035·院士谈科学报国】解决煤矿支护难题 要把“乌金”变“绿金”
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【锚定2035·院士谈科学报国】解决煤矿支护难题 要把“乌金”变“绿金”

来源:光明网-科普中国2024-12-09 13:36

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  作为一名长期致力于煤炭开采技术研究的科研人员,我从1981年考入山西矿业学院(现太原理工大学)采矿工程系开始,便与煤炭结下了不解之缘,30多年来始终在这一领域深耕。

  采矿工程虽然井下工作环境比较艰苦,但它对于国家能源资源供给的重要性不言而喻。在煤炭开采技术领域,我们面临着诸多挑战,其中,巷道围岩稳定性控制一直是一个难题。我国煤矿以井工开采为主,需要在井下掘进规模巨大的巷道工程,每年新掘进的巷道总长约13000公里,相当于地球的直径,巷道也因此被称为煤矿开采的咽喉要道,巷道的畅通与稳定是保障煤矿安全、高效生产的必要条件。然而,由于我国煤矿地质条件复杂、开采强度大等因素,巷道围岩常常会出现大变形和严重的破坏。

【锚定2035·院士谈科学报国】解决煤矿支护难题 要把“乌金”变“绿金”

中国工程院院士、中国煤炭科工集团有限公司首席科学家康红普

  目前,我国煤矿巷道围岩控制技术主要有支护法、加固法、应力控制法和联合法。支护法是将支护力作用在巷道围岩表面,经历了木支护、砌碹支护到型钢支护的发展过程;加固法即深入围岩内部,保持围岩自承能力,如锚杆、锚索,注浆;应力控制法即减少或转移巷道周围高应力,如采用上行开采、将巷道布置在应力降低区及人工卸压;联合法则是联合使用两种或多种巷道围岩控制方法。

  为了解决巷道稳定性控制难题,我和团队进行了长期的探索,研发出了煤矿巷道锚杆支护成套技术、巷道围岩支护-改性-卸压协同控制技术,在冲击地压、千米深井、破碎围岩及强动压等困难巷道中得到成功应用,不仅提高了巷道支护效果与安全度,降低了支护成本,更为重要的是促进了煤矿安全高效生产,提升了我国煤矿巷道围岩控制理论与技术水平,引领了矿山岩层控制科技的进步。

  在巷道稳定性控制技术研发过程中,研究人员要不断地下到煤矿井了解巷道围岩与锚杆支护状态,上来时甚至分不清是项目研究人员还是煤矿工人,但在我看来,科研攻关就是需要甘愿坐“冷板凳”的人,要坚持一个方向十几年而不放弃。

  目前,煤炭仍是我国的主体能源,为国家能源安全兜着“三重底”。最新数据显示,2023年,我国规模以上工业煤炭产量47.1亿吨,进口煤炭4.7亿吨。2023年,国内煤炭供应累计51.8亿吨,创历史新高。在“双碳”目标下,煤炭绿色低碳发展是必然趋势。

  在煤炭的低碳利用方面,煤炭行业、油气行业及电力系统进行了大量的研究和探索。其中,二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是一项备受关注的技术。这项技术可以将煤炭燃烧过程中产生的二氧化碳进行捕集、压缩、运输和封存,从而避免其排放到大气中。虽然目前这项技术还处于研发和示范阶段,但我相信随着技术的不断进步和成本的降低,它将成为未来煤炭低碳利用的重要手段之一。

  除了CCUS技术外,多个行业还积极探索其他低碳利用途径。例如,通过提高煤炭的燃烧效率和发电效率,减少煤炭的消耗和二氧化碳排放,也致力于煤炭的清洁转化利用,如煤制气、煤制油、煤制化学品等技术的研发和应用。这些技术不仅可以实现煤炭的高效利用,还可以减少污染物的排放和碳排放量。

  然而,要实现煤炭行业的绿色低碳发展,仅靠技术手段是不够的,我们需要大量人才参与其中。我希望有更多的有志青年能够加入到这个领域中来,共同推动煤炭行业的转型升级和绿色低碳发展。这是一个充满挑战和机遇的行业,只要你对它充满热爱和执着追求,就一定能够在这个领域取得优异的成绩。同时,我也希望年轻人能够注重基础理论和专业知识的学习,不断提高自己的研究能力和创新能力,关注行业动态和国家需求,保持勤奋努力和坚持不懈的精神状态,不断攀登科技高峰。

  展望未来,我相信在广大科研人员的共同努力下,我们一定能够实现煤炭行业的绿色低碳转型和可持续发展目标,让我们共同为国家的能源安全保障和经济社会可持续发展贡献自己的力量。

  (作者:康红普,系中国工程院院士、中国煤炭科工集团有限公司首席科学家,光明网记者蔡琳、林佳欣采访整理)

【锚定2035·院士谈科学报国】解决煤矿支护难题 要把“乌金”变“绿金”

【锚定2035·院士谈科学报国】解决煤矿支护难题 要把“乌金”变“绿金”

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 多聚焦第四届链博会主宾国和主宾省展台

  • 第十七届夏季达沃斯论坛“文化之夜”精彩绽放

独家策划

推荐阅读
卢宇彤介绍,“灵晟”依托国产高性能CPU、片上高带宽内存、高速互连网络、高吞吐存储、三维浮动正交、全液冷散热等多项核心技术创新打造。如今,面向科学、工程、产业各领域的大规模应用需求,“灵晟”提供多学科、全流程、多精度融合的科学智能应用生产级平台。
2026-06-25 09:36
日内瓦时间6月24日,中国工程院院士许健民从世界气象组织秘书长塞莱丝特·绍洛手中郑重接过第70届国际气象组织奖奖章。作为我国气象卫星事业的开拓者、见证者,许健民的身影,也是中国气象人实干创新、勇攀高峰的生动写照。
2026-06-25 09:33
在中国与泰国联合倡议下,世界贸易组织信息技术协定委员会23日举办专题研讨会,围绕信息技术协定支持人工智能就绪及包容性数字化转型展开探讨。
2026-06-25 09:32
如果它们真的是宇宙中的某种全新的事物,将改变我们对宇宙的认知,正如20世纪60年代类星体(星系中心进食的黑洞)的发现彻底革新了星系演化理论一样。”  无论直接坍缩理论是否正确,小红点都可能是超大质量黑洞的前身,后者构成了现代星系的核心。
2026-06-25 09:27
绿电直连之所以能够从概念走向实践,离不开技术进步与产业协同的共同托举。随着市场机制与技术体系不断成熟,绿电直连有望从单点示范走向规模化网络发展,成为产业绿色转型的“新动脉”。
2026-06-25 09:32
事实上,天气预报从来不是一成不变的“标准答案”,而是一门在复杂大气运动中不断逼近天气真相的科学。但我们必须正视:天气预报是一门预测科学,天气系统的复杂性,是全球气象领域共同面临的世界级难题。
2026-06-25 09:28
AI的介入,正在将控制“人造太阳”从一门依赖经验和试错的手艺,提升为一门可计算、可预测、可自主优化的科学。
2026-06-25 09:31
瑞士巴塞尔大学科学家研制出一款多功能纳米递药机器人,由推进模块和有效载荷模块构成,两种模块可重复使用,并能够自行组装。
2026-06-24 09:58
从“双链贯通”升级为“四链融合”,折射出中国推动科技创新与产业创新深度融合的有力步伐。
2026-06-24 09:48
该成果通过改善帕金森患者最难治疗的行走障碍,开启了个性化神经调控新篇章。
2026-06-24 09:47
国家卫生健康委23日印发《营养指导员服务技术指南(试行)》,针对营养指导员提出营养监测与调查、膳食营养状况评价、营养咨询与指导、营养配餐、营养科普教育等五方面工作的技术能力要求。
2026-06-24 09:46
国家粮食和物资储备局23日发布的最新数据显示,随着夏粮陆续收获上市,旺季收购正逐步展开。
2026-06-24 09:44
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
2026年,发布《高端科学仪器创新发展行动计划》,推进“AI+”赋能仪器创新,鼓励建设全自动“黑灯”实验室等前沿科研新范式……灵心巧手(北京)科技有限公司联合创始人左家平举起一款灵巧手向记者介绍:“我们最轻的灵巧手只有370克,但它能提起50公斤重物。
2026-06-23 09:34
中国散裂中子源科学中心与港澳8所高校合作共建大湾区首台同步辐射光源,所有谱仪面向港澳全面开放,港澳用户完成实验课题超过100项,产出系列重要成果。据了解,2025年,“深圳-香港-广州”创新集群首次跃居全球创新指数第一,“澳门-珠海”集群连续两年入围全球百强,国际科技创新中心地位进一步凸显。
2026-06-23 09:30
准确来说,“原位纳米晶限域”是一种让晶体在生长过程中“长得好又长不大”的精细调控技术。科学家在材料结晶前,预先混入一种可聚合配体,它在晶体刚冒头时原位形成一张分子级的“网”,网眼便是晶体生长的唯一空间。
2026-06-23 09:29
这就是“管中窥豹”的困境,也是当前AI辅助荧光成像面临的核心难题。团队的解决思路颇具巧思:提出了一种全新的通用型荧光成像复原网络LargePNet。
2026-06-22 09:45
6月20日,中技船舶首批9艘新能源船舶集中试航仪式在广西南宁港举行。9艘船舶包含无人驾驶智慧船、商用作业船、民用休闲船,适配执法巡逻、景区观光等各类场景,助力内河航运绿色转型。新华社发
2026-06-22 09:44
加载更多