煤炭科学技术

作者：祁和刚, 李海涛, 郑建伟, 齐庆新, 蔡峰, 智宝岩, 马冠超, 王金国, 薛珊珊, 张海宽, 张良, 刘驰, 刘义勤,

关键词：煤矿数字化, 数字岩石力学, 深部开采, 工程自防灾, 智能感知, 主动解危,

传统采矿工程长期面临“开采与风险并存”的困境，其高风险属性与资源贡献的双重性在深部开采条件下愈发凸显。随着煤矿开采深度增加，静态地质条件恶化与动态工程扰动叠加，巷道围岩失稳、采场破坏等问题频发，传统岩石力学理论基于简化假设的局限性难以适应复杂工程场景的需求。近年来煤矿数字化、智能化建设取得显著进展，传感器技术的普及大幅提升了工程状态感知能力，但数据治理碎片化、理论认知滞后与工程实践脱节等问题，导致数字化技术面临“华而不实”的瓶颈。针对上述挑战，数字岩石力学解决方案通过融合数据规律、力学逻辑与工程经验，提出“全面感知—数字驱动—主动解危—卸压开采”的技术路径，旨在构建以数字工程为核心的科学采矿新范式。具体而言，通过数字勘探与三维建模激活静态地质信息（地质保障先行，建立透明开采基础），借助智能感知与机器学习优化动态工程环境（设计源头防灾，形成友好开采工程环境），实现从“被动应对”到“主动防控”的转变（数字工程技术实现精准卸压与联动控制的自主联动）。这一路径不仅解决了深部开采中巷道变形、采场失稳等关键技术难题，推动了工程致灾向工程防灾创新与变革，更为千米深井安全高效开采提供支撑。数字岩石力学工程化范式有望重塑地下岩石工程，为煤炭及更广领域提供可持续、安全、智能的新方案。

来源：2026年第1期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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