学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:榆神矿区特厚煤层综放工作面精准智能放煤技术研发及应用
提名单位: 榆林市人民政府
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目针对榆神矿区特厚煤层综放开采中顶煤块度大、流动性差、识别精度低等行业共性技术难题,依托国家重点研发计划课题、国家自然科学基金等项目,历经多年产学研联合攻关,形成了“理论突破、精准预测与智能识别”三位一体的核心技术体系。主要创新点包括:建立了考虑块体形状的散体煤矸运移理论,揭示了“嵌锁效应”主导的煤矸非连续放出机制,开发了分段逆序等精准放煤工艺;建立了基于相对块度的顶煤回收率预测模型(RPM),研发了顶煤运移时间测量系统,实现了特厚煤层顶煤回收率现场实测与监控;建立了煤矸二维图像与堆积体三维图像的映射关系,首创“液体介入+红外检测”识别新方法,构建了双光融合轻量级识别模型,研发了专用摄像头及配套软件,形成了特厚煤层智能化多轮记忆精准放煤技术。 项目成果经中国煤炭工业协会等行业权威机构鉴定,达到国际领先水平,相关成果在榆神矿区曹家滩煤矿、中煤塔山煤矿、潞安王庄煤矿等多个大型煤矿推广应用,显著提高了顶煤回收率和放煤效率,为特厚煤层综放工作面智能化放煤提供了重要技术支撑。 提名该项目为陕西省科学技术进步奖二等奖。
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:张锦旺
    排名:1
    行政职务:智能采矿系副主任
    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:项目总负责人,主持项目立项、研究方案制定、项目研究及项目鉴定,对项目创新点1-3做出了创造性的贡献,具体体现为:开发了基于块度分布的回收率预测模型与现场监控技术,研发了专用摄像头及配套软件,形成了智能化多轮记忆精准放煤技术,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的65%。
    曾获国家科技奖励情况:2025年获中国煤炭工业科学技术一等奖,排名第1;2024 年获绿色矿山科技进步一等奖,排名第1;2022 年获山西省科技进步二等奖,排名第5。
  2. 姓名:张权
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要技术骨干,参与负责顶煤监测技术研究工作,对项目创新点1-2做出了创造性的贡献,具体体现为: 开发了基于块度分布的回收率预测模型与现场监控技术,研发了专用摄像头及配套软件,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的30%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:潘卫东
    排名:3
    行政职务:智能采矿系主任
    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,主要参与了项目研究方案制定、理论研究等工作,对项目创新点1-2做出了创造性的贡献,具体体现为:开发了基于块度分布的回收率预测模型与现场监控技术,研发了专用摄像头及配套软件,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的45%。
    曾获国家科技奖励情况:2011年获国家科技进步奖二等奖,排名9; 2023年获教育部科技进步奖一等奖,排名2。
  4. 姓名:苗彦平
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:教授级高工
    工作单位:陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人及实施者,现场组织实施及项目成果推广应用等工作,对项目创新点2-3做出了创造性的贡献,具体体现为:研发了专用摄像头及配套软件,形成了智能化多轮记忆精准放煤技术,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:孙健
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要技术骨干,主要负责顶煤监测技术研究工作,对项目创新点2-3做出了创造性的贡献,具体体现为: 研发了专用摄像头及配套软件,形成了智能化多轮记忆精准放煤技术,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的40%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:李良晖
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:中国矿业大学(北京)
    对本项目技术创造性贡献:项目主要技术骨干,主要负责煤矸识别实验室试验设计及实施工作,对项目创新点2-3做出了创造性的贡献,具体体现为: 研发了专用摄像头及配套软件,形成了智能化多轮记忆精准放煤技术,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的30%。
    曾获国家科技奖励情况:2025 中国煤炭工业科学技术奖二等奖,特厚煤层大采高综放面围岩稳定与高效放煤协同控制关键技术研究,排名2 证书编号:2025-289-R02; 2025 中国煤炭学会科学技术奖二等奖,典型“三软三高”厚煤层智能综放面安全高效开采技术研究, 排名2 证书编号:CCS-CX2025-2-06-R2; 2025 中国煤炭工业科学技术奖一等奖,综放开采难辨识煤矸红外识别关键技术研究及应用,排名4 证书编号:2025-121-R04; 2024 山西省科学技术进步奖二等奖,大采高综放工作面煤壁片帮机理与控制关键技术研究及应用,排名7 证书编号:2023-J-2-039; 2023 中国煤炭工业科学技术奖一等奖,综放开采端头放煤关键技术研究,排名9证书编号:2023-117-R09。
  7. 姓名:陈朝
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要技术骨干,主要负责顶煤监测技术研究工作,对项目创新点2-3做出了创造性的贡献,具体体现为: 研发了专用摄像头及配套软件,形成了智能化多轮记忆精准放煤技术,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的35%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:魏炜杰
    排名:8
    行政职务:系副主任
    技术职称:副教授
    工作单位:中国矿业大学(北京)
    对本项目技术创造性贡献:项目主要技术骨干,主要负责相关实验室试验设计及实施工作,对项目创新点1-2做出了创造性的贡献,具体体现为: 开发了基于块度分布的回收率预测模型与现场监控技术,研发了专用摄像头及配套软件,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的30%。
    曾获国家科技奖励情况:[1] 2022,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,复杂条件高资源回收率放煤工艺及煤矸识别研究与应用,排名2; [2] 2023,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,综放开采端头放煤关键技术研究,排名6; [3] 2019,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,复杂难采工作面煤壁破坏机理与柔性加固新技术及应用,排名7; [4] 2021,中国安全生产协会安全科技进步奖,一等奖,年产1500万吨综放工作面高资源回收率保障关键技术研究及应用,排名8; [5] 2021,山西省科学技术奖,一等奖,大倾角厚煤层综放开采放煤理论与关键技术研究,排名9; [6] 2025,教育部科学研究优秀成果奖(自然科学和工程技术),工程技术奖-应用类二等奖,复杂厚煤层高强度开采关键技术研发及应用,排名7。
  9. 姓名:白荣财
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:助理工程师
    工作单位:陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要技术骨干,参与项目现场实施以及推广应用,对项目创新点2-3做出了创造性的贡献,具体体现为: 研发了专用摄像头及配套软件,形成了智能化多轮记忆精准放煤技术,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的25%。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:秦熙渊
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:中国矿业大学(北京)
    对本项目技术创造性贡献:项目主要技术骨干,主要负责理论研究及试验设计工作,对项目创新点1-2做出了创造性的贡献,具体体现为: 开发了基于块度分布的回收率预测模型与现场监控技术,研发了专用摄像头及配套软件,并曹家滩煤矿特厚煤层综放工作面进行示范应用。参与本项目研究的工作量占本人工作总量的20%。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西陕煤曹家滩矿业有限公司
    单位贡献:项目第一完成单位,对项目起主导作用。主导项目具体研究方案设计、现场应用及推广等工作。 对本项目的贡献: 1、对“2-4、主要科技创新”第一项创新内容的贡献是: 开发针对坚硬特厚煤层的端头逆序放煤工艺与动态步距放煤工艺,有效减少工作面两端头顶煤损失,实现榆神矿区特厚煤层精准放煤。 2、对“2-4、主要科技创新”第二项创新内容的贡献是: 建立基于相对块度的顶煤回收率预测模型(RPM),研发顶煤运移时间测量系统,实现特厚煤层顶煤回收率现场实测与监控。 3、对“2-4、主要科技创新”第三项创新内容的贡献是: 构建融合可见光与红外光的轻量级矸石识别及边界测量模型,研发专用摄像头及配套软件,形成特厚煤层放煤过程精准智能控制技术。

  2. 单位名称:中国矿业大学(北京)
    单位贡献:项目第二完成单位,对项目研究工作起主要推动作用。负责项目研究内容具体实施、推进,主导理论、室内试验等研究工作。 对本项目的贡献: 1、对“2-4、主要科技创新”第一项创新内容的贡献是: 建立考虑破碎块体形状的煤矸分界面及顶煤放出体形态方程,阐明放出体非对称发育的内在原因,为精准放煤工艺开发提供了理论依据。 2、对“2-4、主要科技创新”第二项创新内容的贡献是: 研发顶煤运移时间测量系统,实现对顶煤运移情况的实时监测,解决特厚煤层多轮记忆放煤中放煤口开关时机难以精准掌控的难题。 3、对“2-4、主要科技创新”第三项创新内容的贡献是: 揭示不同照度下煤矸图像特征变化规律,建立煤矸二维图像与堆积体三维图像的映射关系,实现后部刮板机体积含矸率的精准快速识别。

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