学科专业评审组：环境与资源利用组
项目名称：多源矸石精准制浆充填技术研究与应用
提名单位： 渭南市人民政府
提名等级：三等奖
提名单位意见： 煤炭规模化开采矸石存量大、增量多、利用率低，污染矿区环境，制约煤矿绿色低碳高质量发展。传统矸石充填技术应用场景受限、投资成本高，且采空区空间分布不明，难以实现精准制浆充填。 项目创新成果显著：1、给出冒落区矸石碎胀系数与不同区域内距煤壁距离之间呈反向增长的量化关系，建立了基于采动时空效应的实时储矸预测模型。2、建立了冒落区四级分区模型；揭示了冒落区矸石料浆的扩散规律和种扩散形态特征。3、给出等效充填厚度及残余空间的概念及计算方法，建立煤柱‑充填体共载力学模型。4、研发了流态化复合充填材料。开发了小型化移动式制浆充填技术工艺，研发了国内首套小型化可移动布站式充填平台。 经陕西省煤炭学会组织专家进行鉴定，项目研究成果整体达到国际先进水平，在煤矿井下移动式充填方面达到国际领先水平。 项目成果在桑树坪二号井应用后，单班处理矸石约 1200t，单孔最大充填矸石浆量达到 2200 立方，年综合效益 936.04 万元；在孟村矿应用后矸石处理能力达到 57t/h，节约矸石处理费用 348 万元，实现利润达974.4 万元。 该技术攻克传统充填投资大、采充不能并行等难题，实现多源矸石井下原位处置，拓展充填应用场景，相关成果达国际先进、部分国际领先，提升矿井矸石处理效率，助力煤炭绿色低碳发展。 综上，项目符合陕西省科学技术进步奖条件，同意提名三等奖。 提名该项目为陕西省科学技术进步奖三等奖！
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：王小军
    排名：1
    行政职务：副总经理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：渭南陕煤启辰科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：作为项目核心人员，在“覆岩结构动态演化规律”、“采空区四级分区模型”、“煤柱-充填体共载力学模型”等关键理论创新中发挥了主导作用。在“等效充填厚度”、“残余空间”等概念的提出与计算方法建立中，承担了核心推导与建模工作。作为主要发明人，在充填钻孔封孔和钻孔排渣技术方面做了突出贡献，研发了高膨胀性快凝无机矿用封孔材料及其制备方法和钻孔排渣装置，对已充填的钻孔进行有效封堵，防止充填钻孔与采空区导通导致有害气体溢出，钻孔排渣装置极大地便利了充填套管安装。组织并参与了桑树坪二号井、孟村矿等地的工业性试验，负责技术方案的现场落地与调试，保障了技术的顺利转化。
    曾获国家科技奖励情况：2025年获陕西煤业化工技术研究院先进个人称号 2021年获陕西煤业化工技术研究院优秀青年称号 2019年获陕西煤业化工技术研究院先进工作者称号
  2. 姓名：张伟龙
    排名：2
    行政职务：无
    技术职称：高级工程师
    工作单位：渭南陕煤启辰科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：作为核心研究人员，他深度参与了项目核心理论体系的构建，提出“采空区残余空间等效厚度”概念，建立采空区残余空间等效厚度理论模型，推导采空区破碎岩体碎胀系数分布函数和采空区残余空间预测理论模型。 参与揭示研石流态化充填对采空区防灭火和瓦斯运移机理的作用机制。建立“煤柱-复合充填体”共载力学模型，给出充填体强度及宽度计算方法。参与实验研究“研石+料浆”承载压缩性能及其承压变形特性，验证注浆后破碎研石承载性能的提升作用。 在技术推广过程中，作为核心技术人员参与客户对接、方案汇报与技术培训，提升了公司对外技术服务的专业性和影响力。
    曾获国家科技奖励情况：1、《露天矿小窑采空区精准探测及治理方法研究QC小组省级二等奖》（2013年，陕西省勘察设计协会，排名第二）； 2、《全矸石流态化膏体充填材料配比研究》论文获得陕西省煤炭学会2023~2024年度煤炭科技论文一等奖； 3、渭南陕煤启辰科技有限公司“2023年度先进个人”荣誉称号； 4、中共渭南陕煤科技有限公司党总支第一支部“2023年党员创新先锋岗 ”荣誉称号。
  3. 姓名：杨琛
    排名：3
    行政职务：大区经理
    技术职称：工程师
    工作单位：渭南陕煤启辰科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：作为核心研究人员，他深度参与了项目核心理论体系的构建，提出“采空区残余空间等效厚度”概念，建立采空区残余空间等效厚度理论模型，推导采空区破碎岩体碎胀系数分布函数和采空区残余空间预测理论模型。作为主要发明人员，研发了一种井下钻孔窥视仪用助推装置，解决了充填钻孔窥视人员推杆劳动强度大、窥视便利性差的问题。 在技术推广过程中，作为核心技术人员参与客户对接、方案汇报与技术培训，提升了公司对外技术服务的专业性和影响力。
    曾获国家科技奖励情况：无
  4. 姓名：南德熠
    排名：4
    行政职务：无
    技术职称：工程师
    工作单位：渭南陕煤启辰科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：作为核心研究人员，参与了“小型化可移动布站式充填平台”的研发工作。担任实验员及数值接收工作，负责装备研发过程中的实验数据采集与数值模拟结果接收分析，为装备的集成优化提供了关键实验支撑。在“覆岩结构动态演化规律”、“采空区四级分区模型”、“煤柱-充填体共载力学模型”等关键理论创新中发挥了主要作用。在“基于长距离管道输送技术充填材料配方研发”项目中，作为主要参加人员，直接参与了研石流态化充填材料、“三下”开采充填材料、研石膏体充填料浆的配比试验与性能测试，为三种系列配方的成功研发提供了实验数据支持。参与了孟村矿的工业性试验，负责技术方案的现场落地与调试，保障了技术的顺利转化。
    曾获国家科技奖励情况：无
  5. 姓名：左小
    排名：5
    行政职务：无
    技术职称：工程师
    工作单位：渭南陕煤启辰科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：作为核心研究人员，他深度参与了项目核心理论体系的构建，提出“采空区残余空间等效厚度”概念，建立采空区残余空间等效厚度理论模型，推导采空区破碎岩体碎胀系数分布函数和采空区残余空间预测理论模型。参与揭示研石流态化充填对采空区防灭火和瓦斯运移机理的作用机制。建立“煤柱-复合充填体”共载力学模型，给出充填体强度及宽度计算方法。参与实验研究“研石+料浆””承载压缩性能及其承压变形特性，验证注浆后破碎研石承载性能的提升作用。参与了陕西省重点研发计划项目“煤矿采空区流态化充填基础理论及技术研究”（项目编号：2023-YBGY-084），承担理论推导与试验研究任务。
    曾获国家科技奖励情况：1、《全矸石流态化膏体充填材料配比研究》论文获得陕西省煤炭学会2023~2024年度煤炭科技论文一等奖； 2、陕煤研究院启辰科技&煤炭所2023年度杰出青年； 3、中国矿业大学校优秀硕士论文。
  6. 姓名：乔鼠盟
    排名：6
    行政职务：副总经理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：陕西彬长孟村矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献：作为核心研究人员，配合进行总体方案实施，参与小型化充填设备研究，为设备优化提供关键技术参数，协助项目落地实施，组织并参与了孟村矿的工业性试验，负责小型化可移动充填平台的现场调试与应用，保障了技术的顺利转化。
    曾获国家科技奖励情况：1.2014-205年度陕西煤业化工集团有限责任公司 劳动模范 2.2017年度陕西彬长矿业集团有限公司先进工作者 3.2022年度咸阳市煤矿安全生产先进个人 4.2022年度陕西煤业股份有限公司煤矿安全卫士 5.2018-2022年度陕西彬长矿业集团有限公司科技进度一等奖 6.2018-2022年度陕西彬长矿业集团有限公司科技进度三等奖 7.首届陕西省质量创新大赛获奖成果 8.2025年度陕西省煤炭学会煤炭科技优秀论文 9.2018-2022年度陕西彬长矿业集团有限公司科技进度三等奖 10.彬长公司命名劳模工作室
主要完成单位及创新推广贡献：
  1. 单位名称：渭南陕煤启辰科技有限公司
    单位贡献：1、科技创新方面的贡献 渭南陕煤启辰科技有限公司作为项目牵头单位，负责项目的总体策划、技术路线制定及基础理论研究。启辰科技主导了“采空区残余空间发育规律”、“覆岩结构动态演化规律”、“四级分区模型”等核心理论的提出与验证。主导研发了“小型化可移动布站式充填平台”（国内首套），实现了搅拌、泵送、充填一体化集成，解决了井下多源研石就地就近充填的装备瓶颈。主导研发了“流态化复合充填材料”，通过配比试验与数值模拟，解决了长距离管道输送中高粘度、低管阻、防堵管的技术难题。承担多项科研项目：作为主体单位，承担了陕西省重点研发计划（2023-YBGY-084）、陕西煤业化工技术研究院基础研究项目（2021YJY-Y-ZZ-XS-MT002/003）以及多个企业委托合同（如与韩城矿业、孟村矿的合作），形成了从理论到装备再到材料的全链条研发体系。 2.应用推广方面的贡献 联合陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪二号井、陕西彬长孟村矿业有限公司等应用单位，形成了“研发-试验-验证-优化”的闭环推广模式。实现工程化落地与经济效益转化。 推动技术标准化与成果凝练：牵头制定流态化充填技术团体标准1项，发表核心期刊论文多篇，申请专利多项，为行业技术推广提供了规范依据。

  2. 单位名称：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
    单位贡献：1、科技创新方面的贡献 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司与渭南陕煤启辰科技有限公司共同主导了“煤矿采空区流态化充填基础理论及技术研究”和“基于长距离管道输送技术充填材料配方研发”基础研究项目，为渭南陕煤启辰科技充填技术的项目立项和研究做出了突出贡献，与启辰科技在采空区充填空间探测方法、钻孔窥视仪助推装置、充填理论等技术创新研究和项目成果产出方面做了大量工作。 2、应用推广方面的贡献 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司作为渭南陕煤启辰科技有限公司的上级单位，为启辰科技充填技术应用做了牵头主导作用，为项目成果做了大量宣传工作，促进了启辰科技多个充填项目的落地实施，进一步促进了启辰科技在充填技术领域的自主创新能力、行业影响力与产业化布局。

  3. 单位名称：陕西彬长孟村矿业有限公司
    单位贡献：1、科技创新方面的贡献 负责项目的总体审批、协调和基础理论研究。协助完成了“采空区残余空间发育规律”、“覆岩结构动态演化规律”等核心理论的提出与验证。 结合公司需求，配合启辰科技研发了“小型化可移动布站式充填平台”，实现了搅拌、泵送、充填一体化集成，解决了井下多源矸石就地、就近充填的装备瓶颈。 2.应用推广方面的贡献 配合、协调完成孟村矿废弃巷道流态化充填，预防了井下废弃巷道灾害风险，切实提升废弃巷道安全性，促进了从技术研发到现场应用的成果转化。

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