中国矿业大学长期进行煤矿冲击矿压灾害监测与治理研究。针对目前煤矿坚硬顶板区域冲击危险性预测及治理、煤柱区冲击危险的预测与治理等关键技术问题，以岩层运动与围岩应力场为基础，研究煤岩体强度弱化减冲理论，巷道围岩的强弱强结构效应，形成以综合指数法、矿震法、电磁辐射法和钻屑法为一体的冲击矿压矿震预测预报技术，以松散煤岩体为主的治理技术，以柔性蓄能为主的防冲支架与支护技术，从而建立煤矿冲击矿压防治理论与技术体系。研究成果位居世界先进水平。 （1）深入研究了煤层型冲击矿压发生的机理，提出了煤岩体弹塑脆性模型，建立了煤岩破坏的流变冲击模型和较为统一的冲击危险前兆信息识别模型。 （2）解释了煤岩体冲击破坏的脆性冲击和延时冲击现象，提出了煤岩冲击破坏的危险性评价方法和冲击矿压预测预报的电磁辐射监测技术，率先采用电磁辐射技术成功地预测冲击矿压危险，建立了相应的预测准则和技术。形成以综合指数法、矿震法、电磁辐射法和钻屑法为一体的冲击矿压矿震预测预报技术。 （3）建立了煤岩强度弱化减冲理论，巷道围岩的强弱强结构效应，设计试验了柔性防冲支架并在现场得到了试验应用，形成了独特的冲击矿压发生机理、电磁辐射仪器预测、松散煤岩体治理技术以及柔性防冲支架的整套理论与技术体系。

本项目解决了重大突涌水灾害治理的注浆材料及其配套工艺与装备等一系 175 列关键技术难题。研发了高早强型膏状加固堵水注浆材料、强渗透型纳米级硅 胶注浆材料与高膨胀型充填堵水注浆材料，提出了配套工艺并研制了工程化系 列设备与装置。提出全寿命周期多类型突涌水治理设计方法，建立了富水断层 破碎带、节理裂隙、岩溶管道及孔隙微裂隙型突涌水治理的关键技术，实现了 隧道与地下工程重大突涌水灾害的有效治理。

针对隧道施工中频发的突水灾害预测与控制难题，提出了隧道前方含水量 定性定量识别方法，研发了复合激电仪预报设备，建立了地质综合超前预报体 系。攻克了突涌水治理中导水通道高分辨率探查技术难题，研发了高早强富水 破碎岩体注浆加固堵水材料与硅胶注浆材料，针对富水断层破碎带、节理裂隙、 岩溶管道及孔隙微裂隙涌水，提出了 4 种关键治理技术及新工艺；建立了以物 探为先导，新型材料与特种工艺为手段，围岩安全控制为目标的突涌水综合治 理实用技术体系，成果获得国家科技进步二等奖和省科技进步一等奖。 该技术先后在在青岛胶州湾海底隧道、湖北沪蓉西高速公路、宜万铁路、 北京地铁奥运支线、大庆至广州高速公路、三峡翻坝公路、宜巴高速公路、山 西灵山高速公路及江边电站引水隧洞等工程中得到了应用，取得了显著经济社 会效益。

技术团队围绕污染场地环境土壤评估与修复通过环境修复新材料及修复 新技术的创新融合，实现技术研发、技术服务、技术应用的协同创新。通过 研发环境修复新技术与新产品，通过项目技术应用及推广已形成一整套污染 场地治理修复技术，项目可培育出完整的产业链，并最终有望形成国内具有竞 争优势的技术产业集群。

国内外几乎所有地下矿山井巷工程（包括隧道工程）在建设和使用过程中都不可避免地发生不同程度的塌方问题。其中，特大型塌方占所有塌方的 10％左右。塌方是岩土工程中常见的和最主要的工程灾害，造成的经济损失和人员伤亡及其巨大。据不完全统计，近三年来，全国由于塌方造成的人员伤亡 3560 人，直接经济损失达 120 亿元，间接损失无法估量。塌方的预防及事故发生后的处理是长期困扰国内外岩土工程界的重大技术难题。土木与环境工程学院从 1993 年围绕这一难题展开了研究工作，取得了一系列成果，先后获得省部级科技进步一等奖两项，二等奖两项，三等奖两项，其中以下技术构成了本项目的特色：治理主溜井特大塌方的托斗法施工技术；松散岩土层非套管成孔技术；插筋劈裂锚固注浆技术；分层多次高压注浆预应力锚固技术；双泵双液注浆技术。

国内外几乎所有地下矿山井巷工程（包括隧道工程）在建设和使用过程中都不可避免地发生不同程度的塌方问题。其中，特大型塌方占所有塌方的10％左右。塌方是岩土工程中常见的和最主要的工程灾害，造成的经济损失和人员伤亡及其巨大。据不完全统计，近三年来，全国由于塌方造成的人员伤亡3560人，直接经济损失达120亿元，间接损失无法估量。塌方的预防及事故发生后的处理是长期困扰国内外岩土工程界的重大技术难题。 土木与环境工程学院从1993年围绕这一难题展开了研究工作，取得了一系列成果，先后获得省部级科技进步一等奖两项，二等奖两项，三等奖两项，其中以下技术构成了本项目的特色： 治理主溜井特大塌方的托斗法施工技术； 松散岩土层非套管成孔技术； 插筋劈裂锚固注浆技术； 分层多次高压注浆预应力锚固技术；双泵双液注浆技术。

针对目前国内小流域范围内污染源输入增加，河道及湿地自然净化能力降低的问题，对小流域展开全面的的调查和治理，包括污染源头截污强化净化、流域水质生态净化、生态系统自然修复、生态景观提升美化四大工程。经过成套技术整治修复后的小流域能形成水系畅通、水质良好、生物多样性丰富、湿地景观优美的健康格局，实现自我维持与良性演化。 在流域汇水过程中，对流域内不同的点源及面源污染通过不同的方式进行净化，在出水端构建单位面积处理效率高的人工湿地系统，由组合工艺提升出水水质，满足水体入河的排放标准。然后在流

本成果揭示了深部围岩粘弹介质积蓄与释放能量机理，针对深部开采条件提出了煤岩组合冲击能速度指数和卸围压冲击能速度指数两个新指标，建立了深部应变型、深部坚硬顶板型、深部断层滑移型三类冲击地压倾向性评价方法及最优模糊识别模型；获得了深部三类冲击地压的前兆信息特征并给出了监测预警方法，自主研发了相应监测系统；提出了深部三类冲击地压的组合解危技术，研发了与之相配套的卸压解危装备，为深部不同类型冲击地压有效防治提供了有力技术和装备支撑。

团队以深地工程地质灾害预警与防控为切入点，将微震监测、智能云与新型支护技术相融合，打造了一套从底层算法到顶层智能物联网算法完整的解决方案，最终实现了 “精准监测”到“云端预警”再到“智能防控”。  一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 李想 环工院/土木水利 2020.09-2023.06 曾俊 环工院/建筑与土木工程 2019.09-2022.06 马佳骥 环工院/地质工程 2019.09-2022.06 吉翔 环工院/土木水利 2020.09-2023.06 卢向前 环工院/地质资源与地质工程 2020.09-2023.06 喻妮 环工院/土木工程 2020.09-2023.06 代坤坤 环工院/土木工程 2021.09-2025.06 文倩 商学院/应用经济学 2019.09-2022.06 彭丰 环工院/土木工程 2020.09-2024.06 李超飞 环工院/地质工程 2020.09-2024.06 宋涛 环工院/地质工程 2017.09-2023.06 张航 环工院/土木工程 2016.09-2022.12 邓叶林 环工院/土木工程 2019.09-2022.06 马俊杰 环工院/地质工程 2019.09-2022.06 朱玥 商学院/应用经济学 2021.09-2023.06 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 马春驰 环工院/ 无/副教授 隧道与地下工程 李天斌 环工院/ 院长/教授 隧道与地下工程 朱星 环工院 无/副教授 边坡工程 崔圣华 环工院 无/讲师 地质工程 杨晓轩 环工院 无/助教 无 赵伟华 环工院 系主任/副教授 边坡工程 四、项目简介 团队以深地工程地质灾害预警与防控为切入点，将微震监测、智能云与新型支护技术相融合，打造了一套从底层算法到顶层智能物联网算法完整的解决方案，最终实现了 “精准监测”到“云端预警”再到“智能防控”。 根据国家西部大开发、扶贫开发、川藏铁路、国防重大专项深地工程项目等重大战略相继开设，未来将有超过5.2万亿元的市场容量。①自主研发一套以传感器—采集站—便携检测仪—云平台为一体的高精度的微震监测系统。②基于智能云构架+MOC多输出技术+BIM，研发了深地灾害智能预警与防控云平台。 ③自主研发了深地灾害新型支护装置。已完成智能预警与防控云平台的研发设计，以及四个核心设备+三种新型支护装置的小规模生产，具有专业背景的数据分析团队已通过云平台远程处理监测数据。本项目正对硬件产品进行投入生产，计划于2023年完成软硬件的升级，2024年上线深地工程地质灾害大数据云平台，2025年实现掌上云技术。学生团队已发表30篇高水平论文，申请发明专利18项，新型实用专利12项，软件著作权5项，获10余项国家、省部级创新创业类竞赛奖励。依托学校平台已完成或参与国家、省部级项目10余项，合同总价值超千万元，并获得央视报道，引起了国内外社会的高度关注。

本项成果以以急倾斜特厚煤层深部煤岩动力失稳防治为目标，系统研究工程尺度采动卸压条件下煤岩体的破坏机理，揭示急倾斜特厚煤层深部综放开采期间煤岩动力失稳致灾规律，建立了动压预报技术，制订适合急倾斜煤层深部动压危险预警与管理制度，实现安全开采。项目通过中国煤炭工业协会鉴定达到国际先进水平。