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主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司、中國煤炭學會學術期刊工作委員會

“袁亮院士學術思想”專題

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袁亮(1960.6.30- )安徽金寨人,煤炭開采及瓦斯治理專家,煤與瓦斯共采理論主要奠基人,中國工程院院士。1982年畢業于淮南礦業學院(現安徽理工大學)采礦工程系地下采煤專業。曾任淮南礦業集團(原淮南礦務局)總工程師長達15年,現任安徽理工大學黨委副書記、副校長,兼任煤炭開采國家工程技術研究院院長、煤礦瓦斯治理國家工程研究中心主任、深部煤炭開采與環境保護國家重點實驗室主任、安徽省科協副主席、中國煤炭學會副理事長,曾任中國巖石力學與工程學會副理事長。

開創性提出了卸壓開采抽采瓦斯、無煤柱煤與瓦斯共采技術原理,開發出具有自主知識產權的防治煤礦瓦斯爆炸成套技術與裝備,成功地解決了低透氣性高瓦斯煤層安全開采技術難題,并在淮南礦區首次實現了煤與瓦斯共采重大突破。創建了我國首個煤礦瓦斯治理國家工程研究中心,率領團隊將研究成果在全國煤炭行業廣泛推廣應用,產生了顯著的社會經濟效益,對我國和世界低透氣性煤層的煤與瓦斯共采理論和技術發展做出了重要貢獻。

“九五”以來,主持國家重點研發計劃、“973”、“863”、國家科技支撐計劃、國家重大科研儀器研制項目等多項國家級科技攻關和國際合作項目研究;主持完成中國工程院重點咨詢項目1項、主持參與中國工程院重大咨詢項目3項。先后獲國家科技進步二等獎6項(其中排名第一3項)和“中國專利金獎”1項,省部級科技進步特等、一等獎7項(均排名第一);曾獲 “世界采礦大會突出貢獻獎”、“全國創新爭先獎章”、 “全國優秀科技工作者”、“孫越崎優秀青年科技獎和能源大獎”、“安徽省重大科技成就獎”、“八十年代全國優秀大學畢業生”等多項榮譽;獲國家授權專利46項,其中發明專利37項;主編《煤礦總工程師手冊》和《煤與瓦斯共采》(高等教育“十二五”規劃教材),出版著作5部,發表《煤炭精準開采科學構想》學術論文70余篇。

2009年當選為中國工程院院士。

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  • 作者(Author): 袁亮, 張平松

    摘要:煤礦巖巷全斷面掘進機(TBM) 施工,是滿足集約化、現代化、智能化大型礦井深部高強度開 發采掘平衡與高效建設生產的重要方法之一。但是,TBM 掘進對于不良地質條件適應性較差,尤其 是破碎帶、斷層、軟弱巖層及富水區等復雜地質條件會造成坍塌、卡機、卡盾、涌水等問題,從而 限制了其發展。為充分發揮 TBM 快速掘進效率,將超前探測儀器與 TBM 機械進行一體化設計,開 展隨掘探測是煤礦巖巷 TBM 掘進發展亟需突破的關鍵技術。從 TBM 施工巖巷的掘探一體化技術研 究出發,回顧了近年來隧道、煤礦巖巷隨掘探測技術新進展,介紹了包括隨掘地震、隨掘電法、隨 掘瞬變電磁等掘探一體化技術;圍繞提高隨掘超前探測精度,實現高精度異常體成像,論述了巖巷 TBM 掘探一體化技術的發展方向,包括超前探測數據采集系統、信號處理方法、巷道界面成像新方 法新技術等。認為掘探一體化設備要向自動化、信息化、智能化方向發展,要形成以智能化控制系 統為核心的掘進、探測、預報集成化管理平臺,實現掘進參數的智能選取、超前探測數據的實時處 理與疊加成像,形成掘探一體智能控制與地質條件融合判識系統,為深部煤炭資源的精準開發利用 與煤礦智能化建設提供透明地質條件支撐。
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    煤田地質與勘探
    2023年第01期
    215
    172
  • 作者(Author): 袁亮, 張平松

    摘要:圍繞煤炭“雙碳”發展戰略及智能精準開采需求,構建與智能化煤礦建設相匹配的透明地 質保障體系,首要任務是提高地質條件透明化理論方法和技術水平。 地質條件的精準判識對煤炭 資源安全高效開發尤為關鍵,但由于地質條件多樣、特殊、復雜,現階段地質透明化及動態過程研究 程度仍然不夠充分。 鉆、掘、采、落是煤炭安全精準開發及礦井建設中的 4 個基本步驟,其對應的透 明化條件場景涵蓋鉆孔、巷道、采煤工作面、采空區及廢棄礦井等諸多內容。 因此,隨鉆、隨掘、隨 采、隨落(后稱“四隨”)系列物探一體化透明信息的收集與表征至關重要。 提出“四隨”地質信息 重構概念,基于不同的點、線、面、體信息的匯集與整合,逐步形成透明工作面、透明采區、透明煤礦 動態的地質模型體系。 具體而言,結合井下施工的鉆孔所探查和揭露信息,形成孔周邊特別是“隨 鉆”過程中的慣性導航、煤巖識別、虛擬地質模型重構等技術突破;利用掘進機械在巷道工作面施 工進程中超前探測與巖性分析,“ 隨掘” 獲得對前方及周邊一定范圍內地質條件的物性成像和異常 判斷;根據割煤機及巷道空間布設探測與識別探頭,對煤層、頂底板空間巖層進行“ 隨采” 過程的精 準識別與異常判定,提高對割煤區煤厚及地質災害體的預報精度;依托布設在采空區的濃度、滲流、 濕度、溫度、應力、應變等傳感器,“ 隨落” 過程對采后各類環境及災害條件進行數據監測與跟蹤,提 高對異常體和剩余資源的判識能力。 基于“四隨”動態高精度探查技術,進一步研發地層、構造、采 場、資源等多源地質地球物理場數據信息融合技術,通過“ 四隨” 探測數據實時獲取與融合處理,提 高地質信息實時感知與交互能力,輔以虛擬可視、成像等技術,實時修正靜態地質模型,完成動態地 質模型重構,逐步實現煤礦地質條件的全透明化。 通過構建煤礦生產全生命周期智能化信息平臺, 實現云端信息綜合診斷和預警互助,為智能化煤礦建設及資源化評價利用提供可靠的技術支撐。
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    煤炭學報
    2023年第01期
    366
    1598
  • 作者(Author): 袁亮, 張平松

    摘要:圍繞煤炭“雙碳”發展戰略及智能精準開采需求,構建與智能化煤礦建設相匹配的透明地質保障體系,首要任務是提高地質條件透明化理論方法和技術水平。地質條件的精準判識對煤炭資源安全高效開發尤為關鍵,但由于地質條件多樣、特殊、復雜,現階段地質透明化及動態過程研究程度仍然不夠充分。鉆、掘、采、落是煤炭安全精準開發及礦井建設中的四個基本步驟,其對應的透明化條件場景涵蓋鉆孔、巷道、采煤面、采空區及廢棄礦井等諸多內容。因此,隨鉆、隨掘、隨采、隨落(后稱“四隨”)系列物探一體化透明信息的收集與表征至關重要。文中提出“四隨”地質信息重構概念,基于不同的點、線、面、體信息的匯集與整合,逐步形成透明工作面、透明采區、透明煤礦動態的地質模型體系。具體而言,結合井下施工的鉆孔所探查和揭露信息,形成孔周邊特別是“隨鉆”過程中的慣性導航、煤巖識別、虛擬地質模型重構等技術突破;利用掘進機械在巷道迎頭施工進程中超前探測與巖性分析,“隨掘”獲得對前方及周邊一定范圍內地質條件的物性成像和異常判斷;根據割煤機及巷道空間布設探測與識別探頭,對煤層、頂底板空間巖層進行“隨采”過程的精準識別與異常判定,提高對割煤區煤厚及地質災害體的預報精度;依托布設在采空區的濃度、滲流、濕度、溫度、應力、應變等傳感器,“隨落”過程對采后各類環境及災害條件進行數據監測與跟蹤,提高對異常體和剩余資源的判識能力?;凇八碾S”動態高精度探查技術,進一步研發地層、構造、采場、資源等多源地質地球物理場數據信息融合技術,通過“四隨”探測數據實時獲取與融合處理,提高地質信息實時感知與交互能力,輔以虛擬可視、成像等技術,實時修正靜態地質模型,完成動態地質模型重構,逐步實現煤礦地質條件的全透明化。通過構建煤礦生產全生命周期智能化信息平臺,實現云端信息綜合診斷和預警互助,為智能化煤礦建設及資源化評價利用提供可靠的技術支撐。 
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    煤炭學報
    972
    670
  • 作者(Author): 袁亮, 張通, 張慶賀, 江丙友, 呂鑫, 李姍姍, 付強

    摘要:雙碳戰略目標下煤炭行業高質量發展迎來新的機遇與挑戰,充分釋放廢棄礦井負碳增能潛力,創新風、光、水、熱等新能源開發利用耦合新型物化儲能協同發展模式,推進綠色循環低碳能源體系穩定發展。應對清潔能源穩定供給與煤炭工業凈零發展挑戰,提出廢棄礦井綠色低碳多能互 補體系,集成全息地質結構重構、多種能源融合、物化聯合儲能、碳固結利用、多網智慧調控、智能應 急救援的產-儲-固智慧新型負碳綠色能源供儲體系,以地表地下聯合空間為載體,多源數據融合 數字孿生技術為支撐,風險智能判識預警與災害應急救援為保障,實現廢棄礦區多維度分級分類分區域聯動清潔能源生產、儲備、供給與碳捕集、封存、利用。 凝練了廢棄礦井綠色低碳多能互補體系發展面臨的數字工程地質、多場時空耦合演化、功能地層空間維穩、風險超前精準預警和智能應急 搶修救援等 5 個關鍵科學問題,提出了數字孿生工程原態場景、工程擾動多場耦合災變演化、創新多能互補技術體系、CO2 工程封存與生態碳匯、分布式智能電網建設、數字風險預警系統和應急救 援技術裝備等7個主要研究方向,將為實現清潔能源穩續供給、碳永久封存、能-碳平衡循環發展, 保障國家能源安全與經濟社會高質量發展提供新途徑。
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    煤炭學報
    2022年第06期
    384
    616
  • 作者(Author): 袁亮

    摘要:掌握深部采動響應機制與災害防控技術對于保障煤炭資源安全高效開采具有重要的現實意義。針對深部開采面臨高地應力、高地溫、高巖溶水壓和強開采擾動的復雜環境,探討了深部采動煤巖體響應特征。闡述了煤炭開采多物理化學場時空動態演化規律和多資源全生命周期動態疊加多相多場耦合致災機理。最后,基于上述采動響應特征和多場耦合規律及致災機理,從透明礦山及地質保障關鍵技術、災害風險判識與監控預警關鍵技術和典型動力災害防控關鍵技術3個方面討論了深部采動災害防控方法。未來應繼續加大對深部開采基礎研究支持力度,大力支持自主創新重大儀器及科學裝置研究,重點開展深部煤炭開采應用基礎理論和關鍵技術研究,依靠科技創新突破制約我國深部煤炭開采的理論與技術瓶頸。加強深部采動多物理化學場耦合災變機理分析,實現深地資源地質精準勘探和三維地質可視化,建立深部采動災害風險判識及合理性評價模型,以及開展多參量災害預警與防控技術和裝備研究,實現對災害的有效預警和精準防控,綜合形成深部煤礦災害防控理論與技術標準體系。同時,在充分認清深部各種災害特征、治理能力極限和技術經濟可行性的基礎上,科學確定開采下限。最終有效解決深部煤炭開采面臨的科學問題和重大技術難題,促進深部煤炭安全高效開采。
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    煤炭學報
    2021年第03期
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    2279
  • 作者(Author): 王漢鵬, 張冰, 袁亮, 劉眾眾, 薛陽

    摘要:為實現對超低滲透率巖層的真實模擬,克服現有流固耦合相似材料的不足,研發了一種具有超低滲氣密性且參數可調的新型氣固耦合巖層相似材料.該材料以鐵精粉、重晶石粉、石英砂為骨料,特種水泥為黏結劑,水泥添加劑和淀粉為調節劑,采用電動夯實機振動壓實成型.選取m特種水泥,m水泥添加劑,m淀粉作為影響因素,采用正交試驗方法測試了材料的力學滲透性質及影響規律,其中,相似材料的氣體滲透率利用自主研發的相似材料滲透率測試儀通過穩態法測試.試驗結果表明:材料的密度為2.47~2.66 g/cm3,單軸抗壓強度為0.66~8.86 MPa,彈性模量為66.65~438.17 MPa,滲透率為3.71×10-3~4.63 mD,各參數均可通過m特種水泥,m水泥添加劑,m淀粉進行精確調節;材料干燥快速,性質穩定,滲透率可在1.5 MPa氣壓下維持恒定.研發的超低滲氣密性巖層相似材料可用于煤與瓦斯突出、頁巖氣開采等氣固耦合模型試驗中超低滲氣密性巖層的模擬.
    中國礦業大學學報
    2021年第01期
    400
  • 作者(Author): 袁亮, 楊科

    摘要:在經濟發展新常態和供給側改革背景下,關閉/廢棄礦井數量逐年增多,仍遺留大量可開發利用資源,開展關閉/廢棄礦井資源開發利用意義重大。目前,相關研究工作仍相對滯后,難以系統解決遺留能源資源及地下空間開發利用等方面存在的科學問題和技術瓶頸?;谏轿魇£P閉/廢棄礦井資源稟賦與開發現狀分析,結合關閉/廢棄礦井遺留煤炭地下氣化、遺留煤層氣地面抽采、地下空間儲能儲物等重大需求,亟需研究關閉/廢棄礦井能源資源協同綜合利用評價方法、固-液-氣及應力-位移-滲流-溫度等多相多場動態演化機制、復雜遺留空間煤層氣運移規律與儲集成藏機理、復雜巖體多場耦合作用機理及穩定性控制等四個關鍵科學問題,攻克關閉/廢棄礦井能源資源協同利用安全與風險評價技術、遺留煤炭地下氣化爐構建及氣化工藝、遺留煤層氣資源地面抽采與利用、地下儲庫(儲水、儲油、儲氣等)庫容探測與防滲等四項關鍵核心技術?;诘V井全生命周期綠色利用科學理念,以白家莊煤礦為例,提出了山西省關閉/廢棄礦井遺留資源和空間資源“能源化、資源化、功能化”協同利用綜合性解決方案,創新了“政產學研用金”協同機制為基礎的關閉/廢棄礦井能源資源精準開發與利用新模式。
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    煤炭學報
    2021年第01期
    2047
    2053
  • 作者(Author): 袁亮, 董書寧

    摘要:  煤炭地質工作是煤炭開發的基礎性工作,它橫跨了煤田勘探、井田劃分、礦井設計、開拓掘進、安全回采、煤炭利用及礦井關閉等煤炭開發的各個階段,服務于煤炭資源開發的全生命周期,為煤炭資源開發的規劃、生產和利用等提供基礎保障?! ‰S著我國煤炭工業的發展和煤炭地質科技工作者的不斷努力,煤炭地質保障系統的整體架構、研究內容、保障目標、配套技術等逐漸發展成熟,其內涵與外延不斷豐富和完善,迄今為止歷經了4個階段?! 〉?階段:煤炭開發地質資源保障。改革開放后,我國完成了第3次全國煤田預測與評價,埋深2 000 m以淺的煤炭資源總量5.57萬億t、保有資源量超過1萬億t。這是煤礦地質保障技術的萌芽階段?! 〉?階段:“雙高礦井”建設地質保障?!熬盼濉逼陂g,煤炭工業開始創建以高產高效為主要特征的“雙高礦井”,隨著大型綜采配套設備的投入使用,迫切需要超前查明煤礦采區的構造、水文等開采地質條件,傳統的地質保障技術開始從煤田地質勘探進入礦井設計領域。這是煤礦地質保障技術的初級階段?! 〉?階段:煤礦安全高效生產地質保障。進入21世紀以來,為有效減少煤礦瓦斯、水害等事故,煤礦地質保障工作從地面到井下,全方位開展煤礦隱蔽致災地質因素的精準探查與治理,煤礦地質保障工作進入生產階段,地質保障技術向煤礦開采地質保障系統發展?! 〉?階段:煤礦智能化綠色開采地質保障。從2014年陜煤集團黃陵礦業一號煤礦41101工作面首次實現智能化開采以來,少人化、無人化、智能化開采以及智慧礦井等先進生產理念深入人心,煤炭綠色開采、智能精準開采等對煤礦地質保障系統提出了新的更高要求。隨著八部委聯合印發的《關于推進煤礦智能化發展的指導意見》的逐步落實,煤炭地質保障系統必將邁向以探測智能化、地質透明化為特點的新的發展階段?! 《嗄陙?,掛靠在安徽理工大學的中國煤炭學會礦井地質專業委員會和掛靠在中煤科工集團西安研究院有限公司的中國地質學會和中國煤炭學會煤炭地質專業委員會、中國煤炭工業安全科學技術學會水害防治專業委員會等持續不斷精心打造礦井地質和煤炭開采地質保障技術交流高端平臺,2020年4個專委會將共同主辦主題為“煤炭安全高效綠色智能開采地質保障”學術論壇,為煤炭地質領域廣大科技工作者提供展示近年來研究取得的新理論、新技術、新裝備和應用新成果的高端交流平臺,研討未來煤炭地質科技發展新方向?! ”酒谇?0篇論文緊緊圍繞論壇的5個主題進行報道,即:① 地質與水文地質條件勘察評價;② 隱蔽致災地質因素精準探查;③ 礦井水害與煤巖動力災害防治;④ 智能開采的三維地質透明化;⑤ 現代化煤礦的地質保障實踐?! ∥覀兿嘈?,專輯的出版和學術論壇的舉辦,必將促進煤炭安全高效綠色智能開采地質保障理論研究、技術裝備開發和推廣應用的全面深入和系統提升,并必將為我國煤炭工業轉型升級和高質量發展做出新的貢獻!
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    煤炭學報
    2020年第07期
    1548
    1059
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主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司 中國煤炭學會學術期刊工作委員會

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