Недавно в Пекине прошла церемония вручения Государственной премии в области науки и техники за 2025 год. Китайская угольная научно-техническая группа (далее — Китайская угольная группа) получила 5 научно-технических достижений, удостоенных Государственной премии в области науки и техники. Среди них проект «Ключевые технологии и оборудование для прозрачного восприятия и интеллектуального предотвращения водных катастроф на шахтах», возглавляемый Сианьским научно-исследовательским институтом Китайской угольной группы, получил вторую премию Государственной премии в области науки и техники.
«Эта технологическая система в целом вывела борьбу с водными катастрофами на шахтах на новый этап „цифрового управления", эффективно решив проблему разработки минеральных ресурсов, находящихся под угрозой водных катастроф в объеме десятков миллиардов тонн в Китае, значительно повысив уровень безопасной добычи в сложных гидрогеологических условиях и обеспечив важную поддержку для поставок стратегических минеральных ресурсов страны», — заявил Дун Шунин, главный научный сотрудник первого уровня Китайской угольной группы, заместитель директора Национальной ключевой лаборатории по предотвращению катастроф на угольных шахтах и директор подлаборатории по борьбе с водными катастрофами, председатель Научно-технического комитета Сианьского научно-исследовательского института. В целом, это научно-техническое достижение может с технологической точки зрения «активировать» запасы угля в объеме десятков миллиардов тонн, находящиеся под угрозой водных катастроф в Китае, и обеспечить технологическую поддержку для энергоснабжения страны.
Разработка этого научно-технического достижения обусловлена сложными и уникальными гидрогеологическими условиями шахт в Китае.
«Китай — страна с самыми сложными гидрогеологическими условиями шахт в мире. Как для угольных, так и для металлических и неметаллических рудников, ограничения, связанные с водными катастрофами при добыче, являются наиболее серьезными в глобальном масштабе, что напрямую влияет на способность самостоятельно обеспечивать поставки стратегических минеральных ресурсов, таких как уголь и железная руда, и угрожает безопасности минеральных ресурсов», — отметил Дун Шунин. По статистике, более 3600 угольных шахт по всей стране находятся под угрозой водных катастроф, что составляет около 86%.
Именно на этом фоне научно-исследовательская группа Сианьского научно-исследовательского института Китайской угольной группы сосредоточилась на проблеме водных катастроф на шахтах, которая долгое время сдерживала развитие отрасли, и предложила новый технологический маршрут «интеллектуального предотвращения водных катастроф на основе геологической прозрачности», пытаясь в корне устранить двойное ограничение, которое водные катастрофы накладывают на безопасность и эффективность добычи на шахтах.
Сложность борьбы с водными катастрофами на шахтах заключается в том, что факторы, вызывающие катастрофы, чрезвычайно скрыты и подвержены временным изменениям из-за воздействия горных работ, что делает водные катастрофы «невидимыми, нераспознаваемыми и неуправляемыми».
«Наши исследования были сосредоточены именно на этих двух сложных аспектах», — рассказал Дун Шунин. На теоретическом уровне научно-исследовательская группа создала теорию эволюции прорыва воды при изменяющейся во времени фильтрации в горных породах под воздействием горных работ; на технологическом уровне были разработаны технологии и оборудование для сверхдальнего обнаружения и всепространственного мониторинга скрытых водных катастроф, позволяющие не только заранее выявлять состояние факторов, вызывающих катастрофы, на расстоянии более километра, но и точно фиксировать динамические реакции в процессе добычи; на этой основе была создана платформа прозрачной гидрогеологии шахт, разработаны комплексные технологии, такие как интеллектуальное предупреждение, целевое устранение и совместное предотвращение, что позволило перейти от «пассивного реагирования» к «активному прогнозированию» в борьбе с водными катастрофами.
Он отметил, что это позволило действительно «измерять точнее, распознавать яснее и устранять эффективнее», системно решив техническую проблему эффективного и надежного предотвращения водных катастроф на шахтах.
Сообщается, что в настоящее время многие результаты этого проекта включены в каталоги продвижения государственных ведомств, внедрены на более чем 100 шахтах по всей стране и экспортированы в 6 стран, включая Австралию и Бангладеш.
В будущем углубление угледобычи становится неизбежным, и проблемы, связанные с комплексным проявлением множества катастроф, таких как интенсивный приток воды на шахтах, сильные горные удары и высокие выбросы газа, становятся все более острыми.
«Сианьский научно-исследовательский институт Китайской угольной группы сосредоточится на ключевых направлениях исследований, направленных на безопасную, эффективную, интеллектуальную и экологичную добычу глубоких угольных ресурсов», — заявил Ван Хао, заместитель секретаря парткома и генеральный директор Сианьского научно-исследовательского института, член исследовательской группы. Сианьский научно-исследовательский институт будет специализироваться на борьбе с глубинными катастрофами на угольных шахтах, разрабатывать технологии и оборудование для опережающего динамического точного обнаружения скрытых факторов катастроф и комплексного совместного предотвращения множества катастроф, чтобы устранить риски безопасности при глубокой добыче угля в корне; опираясь на самостоятельно разработанную первую в Китае вертикальную геологическую большую модель для шахт, будет создана система прозрачного геологического обеспечения, включающая всеобъемлющее интеллектуальное восприятие, динамическую оценку, автоматическое предупреждение и управление производством, что заложит технологическую основу для безлюдной и малолюдной интеллектуальной добычи угля.