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

  • 湖北襄阳:抢险救援应对台风

  • 浙江舟山:东海开渔首批梭子蟹回港

独家策划

推荐阅读
在技术层面,根据信号采集方式的不同,脑机接口可分为非植入式与植入式两大类。从科幻场景落地现实应用,脑机接口的研发初衷并非打造“超人”,而是帮助残障病患重建行动与交流能力。
2026-08-13 09:48
2025国际数字能源展上的深圳虚拟电厂管理中心展区。国家能源局公布的数据显示,截至2025年底,全国已建成470个虚拟电厂项目,实测最大调节能力1685万千瓦,形成全球规模领先的虚拟电厂集群。
2026-08-13 09:46
深远海风电开发,输电是关键一环。亚洲首个采用柔性直流输电技术送出的海上风电项目——三峡新能源江苏如东800兆瓦海上风电项目近日交出答卷:截至8月11日,累计发电量突破100亿千瓦时。
2026-08-13 09:44
近年来,河北省张家口市塞北管理区依托当地气候特点和优质土壤资源,以科技为支撑、机械化为保障,建设高标准农田,种植马铃薯、胡萝卜和春小麦等农作物,目前该区已建成高标准农田8.18万亩,农业机械化生产率超95%。图为8月11日,在张家口市塞北管理区的田间,农机手操作农机收获春小麦。
2026-08-13 09:40
中国汽车工业协会12日发布数据显示,2026年7月份,新能源汽车月度新车销量占比首次超过60%、累计占比首次超过50%;月度出口量连续两个月突破100万辆,新能源汽车出口占比连续两个月超过50%。
2026-08-13 09:37
极端天气正在深刻影响各国民众的生活选择,而中国的绿色产品正在其中扮演越来越关键的角色。
2026-08-12 10:23
近日,山东省青岛市首家机器人6S体验店开业,吸引众多消费者前来参观体验。
2026-08-12 10:21
近日,中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代研究团队副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作,首次系统揭示了地球倒数第二次大冰期的完整过程与机制。
2026-08-12 10:20
北京大学周丰教授、王旭辉研究员团队揭示极端高温影响水稻产量的新机制,相关成果于近日发表。
2026-08-12 10:16
增强科技创新体系化攻关能力,就是要以系统思维统筹国家创新体系的各类主体、各个环节、各项要素,构建安全可控、高效协同、良性循环的创新生态,提升国家创新体系整体效能。
2026-08-12 09:59
如果一个人童年时曾遭遇不幸和逆境,常让他在成年后面对风浪时,更容易陷入焦虑、抑郁等情绪障碍。目前,人们还没有能治疗童年逆境对大脑深远影响的办法,其中一个重要原因,就是过去没弄清背后的分子机制。
2026-08-11 09:41
日前发布的《加快农业农村现代化“十五五”规划》,将粮食综合生产能力确定为约束性指标,明确提出粮食综合生产能力从2025年的1.39万亿斤,提升到2030年的1.45万亿斤左右。在汶上县,2025年粮食种植面积稳定在150万亩、产量超过14亿斤;今年小麦平均亩产581.5公斤,眼下秋粮玉米长势喜人。
2026-08-11 09:39
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,被应用于公交客运、冷链运输、干线物流等场景。依托国家氢能示范城市群政策牵引,截至2025年底,我国氢燃料电池汽车累计销量近4万辆,氢燃料电池应用场景向矿卡、船舶、无人机、轨道交通等延伸。
2026-08-11 09:35
5月4日,人们在浙江省杭州市文三数字生活街区的AI黑科技市集上体验DeepSeek(深度求索)的人工智能大模型。从东南亚的政务服务到中东的能源行业,从欧美的初创企业到拉美的电商平台,中国大模型正在用实实在在的能力赢得全球用户的信赖。
2026-08-11 09:31
今年4月,上海极地考察国内基地,中国极地研究中心(中国极地研究所)极地船舶管理中心主任赵炎平望着完成考察任务的“雪龙”号,嘴角微微上扬,脸上洋溢着笑容。系统正式投运那一刻,孙宏斌说自己“很激动”,因为我国极地科考告别了40年的柴油依赖,率先迈入绿色能源新纪元。
2026-08-11 09:26
研究团队在实验室造了一个微型“知识世界”:图片是节点,关联概率是连线——像城市路网,有的路口四通八达,有的只有羊肠小道。罗欢说:“这意味着,那短短的先期接触,已经在大脑中搭起了一副以核心结构为支撑的压缩骨架。
2026-08-11 09:25
望远镜建起来后,让它们高效、智能、持续地产出高质量数据及成果,才是真正的挑战。而这道题的关键解法,就是人工智能。
2026-08-10 09:58
中国环流三号装置升级改造项目低温系统罐区14台大型储罐日前全部安装就位,标志着核聚变研究从零散单点技术攻关正式跨入多系统协同集成的工程化新阶段。
2026-08-10 09:57
近年来,我国加快布局空、海、潜一体化智能装备体系,构建起全域覆盖、自主可控的海洋立体安防网络,为海洋产业高质量发展筑牢安全屏障。
2026-08-10 09:55
当前,分散化、碎片化的创新模式已无法适应高水平科技自立自强的新要求,必须加快构建支持全面创新的体制机制,为发展新质生产力、确保2035年进入创新型国家前列提供澎湃动能。
2026-08-10 09:51
加载更多