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牢記囑托 皖美答卷|安徽理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,打造煤炭科技創(chuàng)新新高地

大皖新聞?dòng)?安徽理工大學(xué)深部煤礦采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱安徽理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)是煤礦采動(dòng)災(zāi)害防控領(lǐng)域唯一的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。這幾天,雖然是學(xué)校暑假放假時(shí)間,實(shí)驗(yàn)室副主任王磊卻比平時(shí)都忙。

“我最近每天都下井,處理煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安全技術(shù)難題?!?月9日,王磊向大皖新聞?dòng)浾呓榻B,實(shí)驗(yàn)室主動(dòng)融入“能源革命”“長(zhǎng)三角一體化”等國(guó)家戰(zhàn)略,立足兩淮、輻射全國(guó),為煤炭行業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)大理論、技術(shù)、裝備和智庫(kù)支撐。

安徽理工大學(xué)黨委書記、實(shí)驗(yàn)室主任郭永存教授指導(dǎo)煤巖細(xì)觀結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)演化觀測(cè)試驗(yàn)。


【資料圖】

科研創(chuàng)新,引領(lǐng)能源安全科技進(jìn)步

據(jù)介紹,隨著我國(guó)煤礦普遍進(jìn)入深部開采,煤與瓦斯突出已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)的最大威脅。

煤與瓦斯突出會(huì)在極短時(shí)間內(nèi),向巷道或采場(chǎng)突出大量煤炭,涌出大量瓦斯,產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力,瞬時(shí)摧毀巷道設(shè)施,造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。

煤與瓦斯突出機(jī)理與防控,是世界采礦界亟待突破的重大科學(xué)問題和工程技術(shù)難題。

弄清煤與瓦斯突出的機(jī)理是實(shí)現(xiàn)災(zāi)害有效防控的前提,煤與瓦斯突出過程的成功再現(xiàn)將極大促進(jìn)地質(zhì)構(gòu)造帶煤與瓦斯突出發(fā)生機(jī)理與規(guī)律的科學(xué)研究工作。

記者了解到,在安徽理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)國(guó)際首臺(tái)煤與瓦斯突出模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

中國(guó)工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(zhǎng)袁亮院士深入煤礦井下指導(dǎo)瓦斯抽采。

為揭示煤與瓦斯突出災(zāi)害發(fā)生機(jī)理及規(guī)律,實(shí)驗(yàn)室以綜合假說和基礎(chǔ)理論為科學(xué)指導(dǎo),成功研制了全球唯一與煤礦現(xiàn)場(chǎng)高度相似的“六套基礎(chǔ)試驗(yàn)儀器+多尺度模擬試驗(yàn)系統(tǒng)”的大型真三維煤與瓦斯突出物理模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。

實(shí)驗(yàn)室還以煤礦典型突出事故為原型,開展了全球首次在加載充氣保壓條件下進(jìn)行的一次巷道掘進(jìn)揭煤誘發(fā)煤與瓦斯突出模擬試驗(yàn),填補(bǔ)了吸附瓦斯煤巖特性試驗(yàn)與突出全過程真實(shí)模擬的技術(shù)空白。

該項(xiàng)試驗(yàn)過程中,利用捕獲煤厚異常區(qū)揭煤過程中突出的孕育、發(fā)展和發(fā)生全部信息,推動(dòng)了對(duì)煤與瓦斯突出發(fā)生機(jī)理與規(guī)律的研究、提升了煤礦瓦斯災(zāi)害防控水平,而這些成果離不開安徽理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

記者了解到,近年來,實(shí)驗(yàn)室聘任彭蘇萍、汪旭光等院士8人,建立“院士+”模式,“組建大團(tuán)隊(duì)”,“承擔(dān)大項(xiàng)目”,“產(chǎn)出大成果”,“培養(yǎng)大人才”,以創(chuàng)新促卓越,培養(yǎng)高素質(zhì)礦業(yè)科技人才,創(chuàng)建一流國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)。

王磊介紹,實(shí)驗(yàn)室在深部煤巖體采動(dòng)力學(xué)響應(yīng)、深部開采多場(chǎng)耦合災(zāi)變機(jī)理與煤礦深部采動(dòng)災(zāi)害防控方面實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)突破,發(fā)表高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文1112篇,出版學(xué)術(shù)專著43部,授權(quán)發(fā)明專利779件,含美國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)際發(fā)明專利99件;授權(quán)軟件著作權(quán)73件,制定標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)。

近3年,與美、澳、波、德、加等國(guó)家的多所知名高校有密切的合作關(guān)系,已成功聯(lián)合舉辦國(guó)際性會(huì)議7次。在煤礦安全智能精準(zhǔn)開采領(lǐng)域達(dá)到并保持國(guó)際先進(jìn)水平,局部技術(shù)處于領(lǐng)先地位,多項(xiàng)研究成果被鑒定為國(guó)際領(lǐng)先水平。袁亮院士獲得世界采礦大會(huì)(WMC)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng),12人任相關(guān)國(guó)際學(xué)術(shù)組織委員,36人任相關(guān)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊編委、審稿人。

大型真三維煤與瓦斯突出物理模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

科技創(chuàng)新,讓黑水煤泥在礦區(qū)消失

煤炭是國(guó)家主體能源,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和對(duì)于加快生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要?!半p碳”背景下,清潔高效利用是必然選擇。我國(guó)煤炭洗選比例(80%)遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)煤國(guó)家的煤炭,一個(gè)重要原因是我國(guó)傳統(tǒng)選煤缺少先進(jìn)的方法、技術(shù)及裝備。

為解決傳統(tǒng)煤矸分選技術(shù)工藝繁瑣復(fù)雜、效率低下、污染嚴(yán)重等工程難題,安徽理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室還研發(fā)了煤矸智能多通道高速并行識(shí)別技術(shù)、精準(zhǔn)定位與快速聚能空氣射流高效分離技術(shù),提出了煤礦寬粒級(jí)煤矸光電分選多參數(shù)協(xié)同優(yōu)化方法及智能控制策略,研發(fā)了適用于不同深部煤礦特征的模塊式高可靠性、高安全、智能化煤矸高效光電分選設(shè)備,研發(fā)了與“采-充-留”協(xié)調(diào)適配的煤矸高效光電分選技術(shù)。

據(jù)介紹,成果較傳統(tǒng)濕選方法具有體積小,占地少,速度快、效率高、精度高、能耗低、不耗水等優(yōu)勢(shì)。成果突破X射線光電分選卡脖子難題,創(chuàng)新面向?qū)捔矫喉冯p能X射線的識(shí)別算法,發(fā)明基于凹點(diǎn)檢測(cè)的煤矸精準(zhǔn)識(shí)別及定位技術(shù)、一種空氣射流精準(zhǔn)噴吹的高頻高可靠性電磁閥及控制技術(shù),研制具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的寬粒徑煤矸X雙能射線智能光電分選成套裝備,性能指標(biāo)優(yōu)于進(jìn)口,實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,成功解決煤矸6~300mm寬粒徑精準(zhǔn)識(shí)別與高效分離。

大皖新聞?dòng)浾吡私獾?,智能化煤矸高效光電分選設(shè)備成功在淮河能源(集團(tuán))股份有限公司進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn),開啟了煤炭智能洗選的技術(shù)革命,全面推廣應(yīng)用后,使礦區(qū)不再有黑水煤泥,矸石山也變成了綠草地。該成果之后在安徽、山西、青海等煤礦應(yīng)用,近三年直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)15.4億元。

記者在采訪中了解到,安徽理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有固定研究人員204人,院士全職院士1人,全職引進(jìn)和自主培養(yǎng)國(guó)家級(jí)人才13人,正高職稱127人,副高職稱57人,涵蓋礦業(yè)、安全、地質(zhì)、土木、材料、機(jī)械、電氣等學(xué)科專業(yè);團(tuán)隊(duì)品德優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理、創(chuàng)新能力突出,近年來攻克了許多難題。

實(shí)驗(yàn)室榮獲第六屆全國(guó)專業(yè)技術(shù)人才先進(jìn)集體、安徽省青年五四獎(jiǎng)?wù)聵s譽(yù)稱號(hào)、全國(guó)煤炭青年五四獎(jiǎng)?wù)录w榮譽(yù)稱號(hào);入選2022-2026年煤炭行業(yè)科普教育基地。獲批“全國(guó)高校黃大年式教師團(tuán)隊(duì)”2個(gè),中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)2個(gè),安徽省“115”產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)2個(gè),安徽省高校領(lǐng)軍人才團(tuán)隊(duì)3個(gè)。

近5年來,新增國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目115項(xiàng),國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目1項(xiàng),國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題6項(xiàng);新增校企合作項(xiàng)目173項(xiàng),總經(jīng)費(fèi)4.03億元。獲省政府科技獎(jiǎng)勵(lì)36項(xiàng),一等獎(jiǎng)14項(xiàng);中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)42項(xiàng),一等獎(jiǎng)12項(xiàng);中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

全國(guó)專業(yè)技術(shù)人才先進(jìn)集體榮譽(yù)證書。

校企合作,促進(jìn)我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)發(fā)展

大皖新聞?dòng)浾卟稍L中了解到,安徽理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以“開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”為指導(dǎo)思想,加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)及校企產(chǎn)學(xué)研用交流與合作,充分發(fā)揮校企各自優(yōu)勢(shì),推進(jìn)煤炭安全高效開采科研成果的工程化、產(chǎn)業(yè)化研究開發(fā),促進(jìn)我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)室先后提交重大決策咨詢報(bào)告及建議30余項(xiàng),主動(dòng)融入“能源革命”“健康中國(guó)”“長(zhǎng)三角一體化”等國(guó)家戰(zhàn)略,提出能源全生命周期全產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展治理體系等工程科技建議,政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)體制機(jī)制等政策建議。

依托中國(guó)工程科技發(fā)展戰(zhàn)略安徽研究院,聚焦安徽重大工程科技發(fā)展需求,發(fā)揮高?!爸菐?kù)”作用,開展安徽省能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究,為省委省政府提供前瞻性、專業(yè)化、高品質(zhì)、高質(zhì)量決策支撐。

瞄準(zhǔn)煤及共伴生資源開采科技前沿,開發(fā)成功鉆孔、以孔代巷、地面鉆井抽采卸壓瓦斯成套技術(shù),應(yīng)用于淮南礦區(qū),連續(xù)23年杜絕瓦斯事故,解決了千米深井瓦斯災(zāi)害治理難題。開創(chuàng)煤與瓦斯共采走向煤與共伴生資源精準(zhǔn)開采新的科學(xué)研究階段;挑戰(zhàn)低濃度瓦斯利用世界性難題,創(chuàng)立瓦斯分濃度段利用關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯全濃度利用,解決了煤與瓦斯共采和環(huán)境減排問題。

瞄準(zhǔn)行業(yè)安全發(fā)展,主持國(guó)家《安全科學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究(2015-2030)》規(guī)劃編制、《煤礦安全規(guī)程》井工開采修訂、國(guó)標(biāo)和行標(biāo)制定;依據(jù)礦山領(lǐng)域技術(shù)積淀,主編《辭?!罚ǖ谄甙妫┎傻V分科編纂,助推礦業(yè)知識(shí)普及,為國(guó)家能源安全和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

瞄準(zhǔn)學(xué)術(shù)共同體構(gòu)建,牽頭發(fā)起成立行業(yè)首個(gè)“煤炭安全智能精準(zhǔn)開采協(xié)同創(chuàng)新組織”,承辦中國(guó)工程科技論壇2次、主辦國(guó)際會(huì)議8次,共計(jì)100余位兩院院士、參會(huì)人員近萬名,推動(dòng)煤炭安全精準(zhǔn)開采理論與技術(shù)發(fā)展。

瞄準(zhǔn)礦井安全生產(chǎn),指導(dǎo)淮南礦區(qū)建成以顧橋煤礦、張集煤礦等為代表的8座高瓦斯、千米深、千萬噸級(jí)現(xiàn)代化礦井群;組建晉城、陜煤等技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目部14個(gè),培訓(xùn)工程技術(shù)人員18900余人次;覆蓋產(chǎn)能達(dá)22億噸,為煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

大皖新聞?dòng)浾?張安浩

編輯 張思平

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