在我國能源轉型的大趨勢下,越來越多的相關從業者開始思考這個問題。
作為地球上儲量最為豐富、分布地域最廣的化石燃料,煤炭資源對人類社會發展的推動作用,自不必多說。對于我國來說,煤炭,也一直是穩定能源結構的支柱之一。在前不久發布的《中國礦產資源報告(2021)》中,我國最新勘探到的煤炭資源儲量就有119.64億噸。
但在煤炭資源所帶來的巨大利益背后,礦山開采率低、礦難事故頻發等問題,一直存在。

有數據顯示,我國煤炭開采事故最嚴重時,曾在一年內造成7000人傷亡。哪怕是2019年,這類事故所造成的傷亡人數,仍高達2800人。
如何為深入地底的礦工打造一條安全的巷道,正是我國礦山工程巖體力學專家,何滿潮院士一直在做的事。

何滿潮院士
恩師的難題
1991年,何滿潮順利完成了博士后的研究工作,被任命為當時巖土工程研究所的所長。
保障煤炭開采安全,該從哪里下手?
何滿潮想到了自己的恩師,陳至達教授的話:煤炭開采到一定深度以后,要解決的是一個大變形力學問題。這里面包含兩個內容,物理材料的大變形問題和非線性力學的數學問題。只有解決好了這兩個內容,才能真正解決大變形力學所導致的災害問題。

但在環境復雜的地下,既要保證礦內巷道安全,又要保證工程進度,并不容易。
此前的很長一段時間,我國的煤礦一直采用的是比較傳統的“121工法”。地底長長的巷道被分割為兩個部分,一個用來掘進,一個用來采煤。為了維持巷道的穩定,這兩部分之間往往還要預留出一部分“煤柱”,用來支撐整個巷道的平衡。
可這種工法的效果卻不如人意。
用煤柱維穩,前后要浪費煤柱資源不說,采空區形成的塌陷還不利于生態環境的修復。最主要的是,這種方法往往需要同時挖掘兩條并行巷道。而約有90%的事故,都集中在了巷道掘進過程。





