学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控技术及应用
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:一等奖
提名单位意见: 该项目依托国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金及国家优秀青年科学基金等项目,针对巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害防控工程难题,聚焦“高低位岩层渗流灾变与立体注浆控制”科学问题,历经多年产学研联合攻关,在巨厚含水层采动突水机理与立体防控原理、隔水关键层靶向分层注浆强化技术、巨厚含水层调压示踪注浆降渗技术、突水灾害多源感知立体智能监测技术等方面取得了重大突破,构建了大型矿井突水灾害低位隔水关键层-高位巨厚含水层立体注浆智能防控技术体系,并在我国20余个大型矿井推广应用,保障了巨厚含水层突水灾害威胁区域煤炭资源绿色安全高效开采。项目整体技术水平达到国际领先,并落实了国家煤炭工业发展规划中“深化煤矿灾害防治”及“加快煤矿智能化建设”的核心内容。项目创新发展了大型矿井突水灾害立体智能防控新模式,引领了我国煤炭行业突水灾害防控方面的科技进步。项目成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术进步奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:马丹
    排名:1
    行政职务:教育部重点实验室副主任
    技术职称:教授
    工作单位:中国矿业大学
    对本项目技术创造性贡献:作为山东能源集团西北矿业有限公司柔性引进人才担任项目负责人,是项目主要完成人及总体策划与组织实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点一、二、三、四,具体表现为: (1)提出了“低位隔水层强化-高位含水层降渗”的立体注浆防控原理;(2)构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺,发明了智能地质导向钻进装备;(3)提出了巨厚含水层调压示踪注浆抗渗技术;(4)开发了突水灾害多源感知立体智能监测技术。 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-1、1-1-2、2-2-7、2-2-11;鉴定证书附件2-2-13、2-2-15
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2025年,教育部科学研究优秀成果奖,一等奖,排名第2 [2] 2022年,河南省自然科学奖,二等奖,排名第1 [3] 2025年,中国煤炭工业协会科学技术奖,一等奖,排名第1
  2. 姓名:刘业献
    排名:2
    行政职务:党委书记、董事长
    技术职称:研究员
    工作单位:山东能源集团西北矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,进行项目现场组织实施及项目成果推广应用等工作,在本项目的主要贡献体现在创新点二、三、四,具体表现为: (1)主导开展了巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控工程示范;(2)构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺;(3)参与提出了调控含水层孔隙压力形成局部低压区的辅助注浆策略;(4)参与开发了基于自监督学习神经网络的突水风险智能化在线管控平台。 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-1、2-2-8;鉴定证书附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2025年,教育部科学研究优秀成果奖,一等奖,排名第8
  3. 姓名:张吉雄
    排名:3
    行政职务:校长
    技术职称:教授
    工作单位:中国矿业大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点一、二、三,具体表现为: (1)提出了结构-渗透耦合约束的模糊聚类隔水关键层定量判别方法;(2)构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺;(3)参与研制了超疏水电敏功能复合注浆材料;(4)参与构建了巨厚含水层调压示踪注浆降渗技术。 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-1、1-1-2、2-2-7、2-2-9、2-2-11;成果鉴定见附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2025年,国家科技进步奖,二等奖,排名第1 [2] 2012年,国家技术发明奖,二等奖,排名第2 [3] 2025年,教育部科学研究优秀成果奖,一等奖,排名第1 [4] 2023年,江苏省科学技术奖,一等奖,排名第1 [5] 2014年,山东省科学技术奖,一等奖,排名第1 [6] 2016年,内蒙古自治区科技进步奖,一等奖,排名第1
  4. 姓名:王洪涛
    排名:4
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:山东能源集团西北矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点二、三,具体表现为: (1)参与开展了巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控工程示范;(2)提出了综合裂隙连通率与岩体强度的注浆层位判识方法;(3)参与提出了融合电性异常反演与注浆信息的浆液扩散形态重构技术。 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-3;成果鉴定见附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2025年,教育部科学研究优秀成果奖,一等奖,排名第10 [2] 2019年,陕西省科学技术进步奖,二等奖,排名第4 [3] 2023年,山东省科学技术进步奖,二等奖,排名第6
  5. 姓名:邓雪杰
    排名:5
    行政职务:系副主任
    技术职称:教授
    工作单位:中国矿业大学(北京)
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点一、二,具体表现为: (1)阐明了采动覆岩立体空间突水风险分区及随采演变规律;(2)参与研发了强减缩高抗剪韧性注浆材料。 旁证材料:主要知识产权附件2-2-12;鉴定证书附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2019年,教育部科学技术奖,二等奖,排名第3 [2] 2021年,安徽省科技进步奖,三等奖,排名第4 [3] 2024年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,排名第1 [4] 2023年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,排名第1 [5] 2021年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,排名第2 [6] 2019年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,排名第1
  6. 姓名:段建华
    排名:6
    行政职务:研发部部长
    技术职称:研究员
    工作单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点二、四,具体表现为: (1)参与研制了方位伽马探测与钻具姿态测量一体化的随钻识层结构;(2)主导研发了震电联合一体化动态智能监测装备。 旁证材料:主要知识产权附件2-2-6、2-2-10
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2017年,重庆市科学技术奖,二等奖,排名第4 [2] 2022年,中国煤炭工业科学技术奖,特等奖,排名第13 [3] 2023年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,排名第4 [4] 2022年,中国职业安全健康协会科学技术奖,一等奖,排名第4 [5] 2023年,中国煤炭学会科学技术奖,一等奖,排名第5
  7. 姓名:闫浩
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:中国矿业大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点一、二,具体表现为: (1)参与建立了采动覆岩宏细观跨尺度失稳模型;(2)参与构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺;(3)参与研发了强减缩高抗剪韧性注浆材料。 旁证材料:主要知识产权附件2-2-9、2-2-11
    曾获国家科技奖励情况:[1]2023年,江苏省科学技术奖,一等奖,排名第6 [2]2021年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,排名第4 [3]2024年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,排名第11
  8. 姓名:覃思
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点二、四,具体表现为: (1)参与研发了地质导向智能钻进装备;(2)参与创建了采动覆岩“地面-钻孔-巷道”立体感知动态监测模式;(3)参与研制了震电联合一体化动态智能监测装备。 旁证材料:主要知识产权附件2-2-6
    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,排名第7 [2] 2025年,中国煤炭学会科学技术奖,一等奖,排名第8 [3] 2015年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,排名第14
  9. 姓名:高雪峰
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:中国矿业大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点一、四,具体表现为: (1)提出了结构-渗透耦合约束的模糊聚类隔水关键层定量判别方法;(2)参与开发了基于自监督学习神经网络的突水风险智能化在线管控平台。 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-1、1-1-2、2-2-7
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2025年,教育部科学研究优秀成果奖,一等奖,排名第11 [2] 2025年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,排名第16
  10. 姓名:宋士康
    排名:10
    行政职务:总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西正通煤业有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点三,具体表现为: (1)参与提出了调控含水层孔隙压力形成局部低压区的辅助注浆策略;(2)参与构建了巨厚含水层调压示踪注浆降渗技术。 旁证材料:主要知识产权见附件2-2-8;成果鉴定见附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:无
  11. 姓名:周长宽
    排名:11
    行政职务:党委书记、董事长、总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:平凉五举煤业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点二,具体表现为: (1)参与构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺;(2)参与开发了软硬岩层界面及软岩层注浆靶区智能判识与钻孔轨迹自主调控系统。 旁证材料:成果鉴定见附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:无
  12. 姓名:孔凯
    排名:12
    行政职务:总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:山西忻州神达望田煤业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点三,具体表现为: (1)阐明了孔压调控驱动浆液由“被动顶水”向“定向驱水扩散”转变并减少浆液流失的增扩降渗机制;(2)参与构建了巨厚含水层调压注浆降渗方法。 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-3;成果鉴定见附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:无
  13. 姓名:李文昕
    排名:13
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:中国矿业大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点二、三,具体表现为: (1)参与提出了纳米组分协同改性复合注浆材料优化设计路径;(2)研制了超疏水电敏功能复合注浆材料; 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-1
    曾获国家科技奖励情况:无
  14. 姓名:耿磊
    排名:14
    行政职务:党委书记、董事
    技术职称:高级工程师
    工作单位:杭锦旗聚能能源有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点三,具体体现为: (1)参与提出了水动力调控的巨厚含水层调压抗渗注浆方法;(2)参与开展了巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控工程示范; 旁证材料:成果鉴定见附件2-2-14
    曾获国家科技奖励情况:无
  15. 姓名:李樯
    排名:15
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:中国矿业大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,在本项目的主要贡献体现在创新点一、二,具体体现为: (1)参与提出了结构-渗透耦合约束的模糊聚类隔水关键层定量判别方法;(2)研制了方位伽马探测与钻具姿态测量一体化的随钻识层结构。 旁证材料:主要知识产权见附件1-1-2
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2025年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,排名第3
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:山东能源集团西北矿业有限公司
    单位贡献:山东能源集团西北矿业有限公司作为第一完成单位,对该项目的研究与实施起主导作用。主要在科技创新点一、二、三、四作出了重要贡献,具体表现如下: (1)阐明了控制大范围采动裂隙贯通的应力-渗流双因子耦合机制,提出了“低位隔水层强化-高位含水层降渗”的立体注浆防控原理; (2)揭示了低强度软岩层渗透注浆压密强化效应,构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺; (3)提出了调控含水层孔隙压力形成局部低压区的辅助注浆策略,阐明了孔压调控驱动浆液由“被动顶水”向“定向驱水扩散”转变并减少浆液流失的增扩降渗机制,构建了巨厚含水层调压注浆降渗方法; (4)参与创建了采动覆岩“地面-钻孔-巷道”立体感知动态监测模式,参与开发了基于自监督学习神经网络的突水风险智能化在线管控平台。 联合其他完成单位,主导开展了巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控工程示范,推动项目相关成果应用于陕西省亭南和正通等多个大型矿井,经济、社会和环境效益显著。

  2. 单位名称:中国矿业大学
    单位贡献:中国矿业大学作为第二完成单位,为该项目第一完成单位的长期合作单位,在项目方案设计与技术指导起到主要作用。主要在科技创新点一、二、三、四作出了重要贡献,具体表现如下: (1)提出了结构-渗透耦合约束的模糊聚类隔水关键层定量判别方法,构建了采动岩体强度-渗透率双参量突水灾变因子表征模型; (2)揭示了低强度软岩层渗透注浆压密强化效应,构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺,研发了强减缩高抗剪韧性纳米改性注浆材料; (3)构建了巨厚含水层调压注浆降渗方法,研制了超疏水电敏功能复合注浆材料,开发了注浆全过程在线监测系统及信息化智慧注浆软件; (4)提出了震电多通道-多属性监测数据联合快速解译方法,构建了高位含水层涌水量与低位隔水关键层稳定性多维指标智能研判模型,开发了基于自监督学习神经网络的突水风险智能化在线管控平台。 创新构建了巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控理论与技术体系,相关成果被鉴定为“达到国际领先水平”。

  3. 单位名称:中煤科工西安研究院(集团)有限公司
    单位贡献:中煤科工西安研究院(集团)有限公司作为第三完成单位,在智能监测装备及技术研发方面起到主要作用。主要在科技创新点二、四作出了重要贡献,具体表现如下: (1)开发了软硬岩层界面及软岩层注浆靶区智能判识与钻孔轨迹自主调控系统,研发了地质导向智能钻进装备; (2)参与构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺; (3)设计了主控、采集、存储与传输单元集成封装防护结构,主导研制了震电联合一体化动态智能监测装备。 推广项目研发的震电一体化关键装备,取得显著的经济、社会和环境效益。

  4. 单位名称:陕西正通煤业有限责任公司
    单位贡献:陕西正通煤业有限责任公司作为第四完成单位,对项目研究成果的应用和推广起主要推动作用。主要在科技创新点二、三作出了重要贡献,具体表现如下: (1)参与构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺; (2)参与提出了调控含水层孔隙压力形成局部低压区的辅助注浆策略; 推广项目研发的巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控技术,经济、社会和环境效益显著。

  5. 单位名称:陕西长武亭南煤业有限责任公司
    单位贡献:陕西长武亭南煤业有限责任公司作为第五完成单位,对项目研究成果的应用和推广起主要推动作用。主要在科技创新点二、三作出了重要贡献,具体表现如下: (1)参与构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺; (2)参与构建了巨厚含水层调压注浆降渗方法。 推广项目研发的巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控技术,经济、社会和环境效益显著。

  6. 单位名称:中国矿业大学(北京)
    单位贡献:中国矿业大学(北京)作为第六完成单位,对项目研究成果的研发起主要推动作用。主要在科技创新点一、二作出了重要贡献,具体表现如下: (1)参与构建了采动岩体强度-渗透率双参量突水灾变因子表征模型; (2)参与研发了强减缩高抗剪韧性纳米改性注浆材料、超疏水电敏功能复合注浆材料。 联合其他完成单位,推广项目研发的巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控技术,经济、社会和环境效益显著。

  7. 单位名称:甘肃灵台邵寨煤业有限公司
    单位贡献:甘肃灵台邵寨煤业有限公司作为第七完成单位,对项目研究成果的应用和推广起主要推动作用。主要在科技创新点二、四作出了重要贡献,具体表现如下: (1)参与构建了隔水关键层软硬岩层界面及软岩层多层位协同注浆强化工艺; (2)参与开发了基于自监督学习神经网络的突水风险智能化在线管控平台; (3)参与建设了巨厚含水层威胁区大型矿井突水灾害立体智能防控工程示范。 推广项目建立的电磁示踪注浆技术取得显著的经济、社会和环境效益。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处