袁亮为什么能评院士 “煤炭精准开采“ 袁亮院士为什么要提出这个?

2018-01-10
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文章简介：煤炭作为不可再生资源,具有能源.工业原料双重属性,不仅可以作为燃料取得热量和动能,还是化工产品等重要工业原料.自第1次工业革命以来,煤炭在为人类提供能源等领域扮

煤炭作为不可再生资源,具有能源、工业原料双重属性,不仅可以作为燃料取得热量和动能,还是化工产品等重要工业原料。

自第1次工业革命以来,煤炭在为人类提供能源等领域扮演了重要角色,是工业“真正的粮食”。即使在科技高度发展的今天,煤炭仍然是宝贵的能源资源,在世界一次能源消耗结构中仍占29.2%,甚至在部分国家占据能源消费主导地位,如2015年我国煤炭消费量占国家能源消费总量的64%,美国、澳大利亚等国家将煤炭作为国家战略资源保护。

近百年来,煤炭开采在理论、技术和装备方面取得了举世瞩目的成就,在地质勘探、煤炭高效开采、矿井灾害预警与防治、煤与共伴生资源协调开发和煤矿大型化及精细化设备等科学领域取得了诸多进展,特别是综合机械化采煤和煤与瓦斯共采等取得的重大突破,极大地提高了煤炭的安全高效开采水平。

我国煤炭资源相对丰富,但是煤层赋存条件差异大,从薄和极薄煤层到厚与特厚(巨厚)煤层、从近水平煤层到缓倾斜、急倾斜煤层均有分布,且地处欧亚板块结合部,地质构造复杂,自然发火、高瓦斯、煤与瓦斯突出煤层多,开采难度大,同时深部煤炭开采基础研究薄弱,大部分煤矿煤炭开采存在信息化程度不高、用人多、效率低以及安全不可靠等问题,使得煤炭行业在满足国家能源需求、促进社会进步的同时也付出了巨大的代价。

不仅如此,煤炭开采引起采矿区地表沉陷、水污染、植被破坏等环境问题也日益突出。纵观国际采矿史,矿难发生的致灾机理和地质情况不清、灾害威胁不明、重大技术难题没有解决等是导致事故的主要原因。

要想从根本上破解煤矿安全高效生产难题,煤炭工业须由劳动密集型升级为技术密集型,创新发展成为具有高科技特点的新产业、新业态、新模式,走智能、少人(无人)、安全的开采之路。

一方面应靠提升自动化和智能化水平精简人员,实现煤矿开采总体少人化,主要工艺流程无人化。

另一方面需提升煤炭开采技术水平,保证在少人(无人)情况下的煤炭安全高效开采,以满足经济社会的发展需求,并有国际竞争力。

第3次工业革命势头强劲,信息化技术日新月异,给采矿业由传统的经验型、定性决策为主向精准型、定量智能决策转变提供了又一次创新、发展的机遇以及挑战,为实现智能少人(无人)的煤炭科学开采提供了可能。结合煤炭开采面临的挑战和现代信息技术发展方向,煤炭精准开采科学构想应运而生。

煤炭精准开采

煤炭精准开采是基于透明空间地球物理和多物理场耦合,以智能感知、智能控制、物联网、大数据云计算等作支撑,将不同地质条件的煤炭开采扰动影响、致灾因素、开采引发生态环境破坏等统筹考虑,时空上准确高效的煤炭少人(无人)智能开采与灾害防控一体化的未来采矿新模式。

 煤炭精准开采可显著提高煤炭安全开采自动化、智能化、信息化水平,实现煤炭工业由劳动密集型向具有高科技特点的技术密集型转变。(作者:袁亮院士,煤博士整理报道)