| 学科专业评审组： | 环境与资源利用组 | | 项目名称： | 基于电法冲击波的煤/岩层预裂技术与应用 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名专家意见： | - 姓名：吴坚
工作单位：西安交通大学
技术职称：教授
学科专业：电气工程
提名专家意见：该项目面向煤矿坚硬煤岩层安全、高效、绿色破岩需求，开展了电法冲击波煤岩预裂理论、关键技术、成套装备与工程应用研究。项目以脉冲功率驱动金属导体电爆炸产生可控冲击波为核心，揭示了电能—金属导体内能— 冲击波能量转换规律及重复冲击下煤岩裂纹萌生、扩展与贯通机制，建立了冲击能级、作用次数、作业点间距和钻孔间距等参数协同设计方法；研制百千焦级可控冲击波成套装备及安全能量传输技术，形成“单点多波、多孔联动、全段均衡”的坚硬煤岩预裂工艺，实现了机理、参数、装备与工程应用的系统集成创新。项目成果已在柠条塔煤矿完成现场试验和工程验证，实现坚硬煤岩有效预裂及相邻钻孔裂隙贯通。该技术具有能量可调、过程可控、安全绿色、重复作业和适应性强等优势，可推广至顶底板定向预裂、岩巷掘进、夹矸及侵入岩破除、扩帮和起底等场景。项目通过产学研协同攻关，形成了具有自主知识产权的理论方法、关键装备和工程工艺，为煤矿破岩向电能驱动、精准可控、绿色低碳转型提供了新路径，具有显著的工程应用和行业示范价值。 - 姓名：刘浪
工作单位：西安科技大学
技术职称：教授
学科专业：矿业工程
提名专家意见：该项目面向煤矿坚硬煤/岩层安全、绿色、高效预裂需求，提出电能驱动金属导体电爆炸产生可控冲击波的绿色预裂技术，形成“冲击波高效产生—煤岩渐进致裂—百千焦级成套装备—井下预裂工艺”的完整技术链。项目阐明高储能金属导体电爆炸能量转换机理，建立电参数、负载结构与冲击波输出的匹配调控方法；揭示重复冲击下煤岩“先致裂、后扩展、再贯通”的渐进破坏规律，提出“单点多波、多孔联动、全段均衡”的定向预裂方法；研制100 kJ矿用脉冲功率驱动及安全输能成套装备，并在柠条塔煤矿完成规模化工程验证。成果经鉴定达到国际领先水平，查新显示除项目组成果外未见与查新点完全相同的公开报道。工程应用表明，技术可减少火工品使用风险，前期准备时间缩短60%，综合作业效率提高35%以上，具有显著安全、经济和社会效益。
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| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： |  |
| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：张永民
排名：1
行政职务：无
技术职称：研究员
工作单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：主要承担总体实施方案与技术路线制定。对创新点1、2、3均作出创造性贡献，主要贡献为：（1）组织百千焦级金属导体电爆炸冲击波产生与能量匹配研究，推动储能—回路—负载协同优化；（2）参与不同强度煤岩重复冲击致裂参数设计及现场方案论证；（3）推动脉冲源、气体火花开关、保护回路和负载装置等关键技术形成。为本项目6项专利发明人之一。
曾获国家科技奖励情况：1995年国家科技进步二等奖 低能强流脉冲相对论电子束加速器 排名4
2008年国家科技进步二等奖 核爆脉冲辐射模拟源系统 排名4
2024年国家发明二等奖 电磁脉冲辐射驱动可控冲击波技术与装备 排名2 - 姓名：孟杨
排名：2
行政职务：无
技术职称：助理研究员
工作单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，主要协助现场总体方案制定。对创新点2、3作出贡献，主要贡献为：（1）参与实验室研究成果向现场预裂工艺参数转化，协助冲击能级、单点作用次数、冲击点间距及钻孔间距等参数论证；（2）参与现场试验方案设计、实施及效果分析，支撑“单点多波、多孔联动、全段均衡”预裂工艺的工程验证。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：高亮
排名：3
行政职务：部长
技术职称：高级工程师
工作单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，主要承担现场示范工程建设。对创新点3作出贡献，主要贡献为：（1）参与规模化试验区布置及现场施工组织；（2）参与钻孔施工、冲击作业、裂隙观测等数据采集评价；（3）推动规模化示范和现场工艺优化，验证了成套技术的安全性、可靠性与工程适用性。
曾获国家科技奖励情况：2025年，中国煤炭工业协会科学技术奖，二等奖，千万吨矿井柔模矸石混凝土沿空留巷关键技术与装备，排名第7。 - 姓名：高永军
排名：4
行政职务：副总工程师
技术职称：高级工程师
工作单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
对本项目技术创造性贡献：主要协助现场总体方案制定。对创新点2、3作出贡献，主要贡献为：（1）结合矿井地质及生产条件参与预裂区域、钻孔布置和施工组织方案论证；（2）参与现场工况参数优化、试验协调及效果评价，支撑可控冲击波技术在巨厚坚硬顶板条件下的工程验证与规模化应用。
曾获国家科技奖励情况：1.2023年，中国煤炭工业科学技术奖， 一等奖，智能化煤矿机器人集群研发与工程示范，排名第11。
2.2025年，陕西省科技进步奖，二等奖，智能化煤矿机器人集群研发与工程示范，排名第7。
3.2025年，中国煤炭工业协会科学技术奖，二等奖，千万吨矿井柔模矸石混凝土沿空留巷关键技术与装备，排名第8。 - 姓名：曹宇翔
排名：5
行政职务：副部长
技术职称：高级工程师
工作单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
对本项目技术创造性贡献：主要协助现场总体方案制定。对创新点1、3作出贡献，主要贡献为：（1）参与百千焦脉冲功率系统低端回路及安全放电技术研究，支撑高能脉冲电流稳定传输；（2）参与现场实施方案论证与工艺优化。为本项目“用于电容储能的金属丝电爆炸低端回路电路”专利发明人之一。
曾获国家科技奖励情况：2025年，中国煤炭工业协会科学技术奖，三等奖，柠条塔厚硬基本顶煤层沿空留巷顶板岩层破断规律与调控技术，排名第7。 - 姓名：宋涛
排名：6
行政职务：副部长
技术职称：高级工程师
工作单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，主要协助项目组织协调与现场试验对接。对项目整体实施和现场试验推进作出贡献，主要贡献为：（1）参与项目各参与单位间的沟通协调及进度衔接，协助现场试验计划落实与实施推进；（2）参与现场试验资料收集、数据整理及鉴定材料汇总，为项目过程管理、验收和成果鉴定提供支撑。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：王守印
排名：7
行政职务：高级业务主管
技术职称：高级工程师
工作单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，协助开展现场总体技术方案编制与论证。对创新点1、2、3均作出贡献，主要贡献为：（1）参与百千焦脉冲功率系统中气体火花开关、电容储能保护回路及低端回路等核心单元研究，为脉冲能量高效传输与可靠释放提供支撑；（2）参与现场冲击参数、工艺路线及实施方案的论证与落地，促进脉冲装备与现场工况有效衔接。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：卢勇
排名：8
行政职务：无
技术职称：助理研究员
工作单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，主要协助现场总体方案制定。对创新点1、2、3作出贡献，主要贡献为：（1）参与气体火花开关、电容储能保护回路、低端回路等百千焦脉冲功率关键单元研究；（2）参与现场冲击参数与工艺方案论证及实施，支撑装备与现场工况匹配。为本项目气体火花开关、保护回路及低端回路等4项专利发明人之一。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：张硕
排名：9
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人，主要承担项目实施。对创新点2、3作出贡献，主要贡献为：（1）参与可控冲击波现场试验实施及工艺参数优化；（2）参与设备运行、孔内冲击作业与现场数据整理分析；（3）支撑先导试验与规模化示范衔接，推动成套技术在巨厚坚硬顶板预裂中的工程验证。
曾获国家科技奖励情况：2020年煤炭工业协会一等奖 中厚低透气性高瓦斯煤层可控冲击波增透关键技术研究与应用 排名第5
2024年中国安全生产协会一等奖 重复频率强冲击波地面增透煤层瓦斯（煤层气）抽采关键技术与应用 排名第5 - 姓名：赵有志
排名：10
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：主要承担项目实施及负载装置相关技术研究。对创新点1、3作出贡献，主要贡献为：（1）参与金属丝电爆炸负载装置及组装方法研发，支撑负载快速更换与能量匹配；（2）参与项目现场实施与装备应用。为本项目“金属丝电爆炸负载装置及其组装方法”等2项专利发明人之一。
曾获国家科技奖励情况：无
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：西安交通大学
单位贡献：(1) 作为项目重要参与单位，结合柠条塔煤矿坚硬煤岩层赋存条件及现场生产需求，提出顶板预裂、切顶卸压等实际工程问题，为项目技术路线制定、试验场景选择和工程参数设计提供现场需求依据。
(2) 为项目现场试验和工程验证提供矿井条件、作业空间及生产组织保障，协调完成试验区域选择、钻孔施工、设备运输安装、安全措施落实及相关作业条件准备，为可控冲击波技术由实验室研究向矿井现场应用转化提供重要支撑。
(3) 深度参与现场工业性试验，配合开展预裂钻孔布置、冲击作业、裂隙发育观测及顶板来压等数据采集，结合现场煤岩性质和施工条件，对钻孔间距、作业点间距、单点冲击次数等关键工艺参数进行优化，验证了可控冲击波预裂技术在坚硬煤岩层条件下的安全性、可靠性和适用性。
(4) 组织开展规模化工程示范，推动技术在柠条塔煤矿相关工作面持续应用，通过现场对比评价验证预裂增效和切顶卸压效果，为形成可复制、可推广的矿用可控冲击波施工工艺和技术规范提供工程依据。
(5) 参与项目应用效果总结、技术成果评价和推广工作，提供现场试验数据、应用证明及工程反馈，推动项目成果向顶板定向预裂、巷道破岩、夹矸及侵入岩破除等场景拓展，为项目成果鉴定、科技奖励申报及后续行业推广提供重要支撑。
- 单位名称：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
单位贡献：(1) 作为项目重要参与单位，结合柠条塔煤矿坚硬煤岩层赋存条件及现场生产需求，提出顶板预裂、切顶卸压等实际工程问题，为项目技术路线制定、试验场景选择和工程参数设计提供现场需求依据。
(2) 为项目现场试验和工程验证提供矿井条件、作业空间及生产组织保障，协调完成试验区域选择、钻孔施工、设备运输安装、安全措施落实及相关作业条件准备，为可控冲击波技术由实验室研究向矿井现场应用转化提供重要支撑。
(3) 深度参与现场工业性试验，配合开展预裂钻孔布置、冲击作业、裂隙发育观测及顶板来压等数据采集，结合现场煤岩性质和施工条件，对钻孔间距、作业点间距、单点冲击次数等关键工艺参数进行优化，验证了可控冲击波预裂技术在坚硬煤岩层条件下的安全性、可靠性和适用性。
(4) 组织开展规模化工程示范，推动技术在柠条塔煤矿相关工作面持续应用，通过现场对比评价验证预裂增效和切顶卸压效果，为形成可复制、可推广的矿用可控冲击波施工工艺和技术规范提供工程依据。
(5) 参与项目应用效果总结、技术成果评价和推广工作，提供现场试验数据、应用证明及工程反馈，推动项目成果向顶板定向预裂、巷道破岩、夹矸及侵入岩破除等场景拓展，为项目成果鉴定、科技奖励申报及后续行业推广提供重要支撑。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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