《綠色礦山》

期刊編委風采

厚植綠色底色，打造一流期刊

張玉軍

研究員

中煤科工開采研究院有限公司

張玉軍，男，河北懷安人，博士，研究員，博士生導師，中國煤炭科工集團首席科學家，孫越崎青年科技獎獲得者，現任中煤科工開采研究院有限公司安全與生態環境研究分院院長。兼任中國煤炭學會煤礦開采損害技術鑒定委員會委員、中國煤炭學會環境保護專委會委員、中國煤炭學會礦山測量專委會委員、礦山安全行業標準化技術委員會水害防治分技術委員會委員、中國巖石力學與工程學會礦山采動損害與生態修復專委會委員、山西省煤炭學會千人智庫高級專家、吉林省應急管理廳專家、《綠色礦山》編委、《煤炭科學技術》《中國安全科學學報》《礦業安全與環保》青年編委會委員。長期致力于礦井水安全防控與水資源保護理論及技術、特殊采煤與巖層控制技術研究。2024年中國知網（CNKI）高被引學者（TOP1%），主持國家自然基金面上項目2項、主持和參與國家科技重大專項、973計劃等項目20余項，煤炭企業合作項目100余項。20余項主要科學成果獲省部級科技進步獎，其中一等獎3項，二等獎10項，三等獎11項。授權國內發明專利11項。公開發表科技論文70余篇，其中SCI/EI收錄30余篇，主編和參與出版專著4部。主持和參與起草修訂煤炭行業標準2項，團體及企業標準4項。參與修訂了《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規范》。

近期主要研究領域

圍繞礦山采動損害防治與生態環境保護問題，長期致力于礦井水安全防控與水資源保護、特殊采煤與采動損害防治、采動巖層控制等減損綠色開采理論與技術研究。

郵箱

zhangyujun@tdkcsj.com

主要研究及應用案例

1）創新提出“控水開采”理論與技術，實現了頂板含水層下“控水保安全、保水促生態”的綠色開采目標

針對我國煤礦地質采礦及水文地質條件千差萬別、水體類型錯綜復雜的現狀，創新提出了“控水開采”綠色理念，即充分利用覆巖破壞規律和受到采動破壞性影響巖層的滲透性能及其變化特征以及含水層富水特征，尤其是借助回采裂縫的導水性差異實現對含水層的逐步擾動，來控制工作面的涌水量大小及涌水形式，實現含水層下控（保）水開采。成果已在《煤炭學報》發表論文“控水采煤技術原理、關鍵技術及在松軟砂巖含水層下綜放開采實踐”，《煤炭科學技術》發表論文“鄂爾多斯盆地侏羅系煤田保水開采技術與應用”，授權發明專利“一種復合水體下控水采煤技術與裝置”。成功實踐了在地表大型水體（海域、水庫、河流）、基巖含水層、采空區積水以及不同類型復合水體下的綜放控水安全開采，基于采動覆巖破壞理論和多重含水層充水規律，提出蒙陜深部復合水體下安全控水開采技術，“蒙陜礦區侏羅系頂板水害精準防控技術研究及應用”獲煤炭工業科技進步三等獎。針對蒙東侏羅系地層半固結含水砂層，首次提出了突水潰砂的預測判據和疏降水位計算方法；針對急傾斜特厚煤層水平分層綜放開采殘采復采采場突水潰泥災害，提出了泥沙流綜合防治一體化關鍵技術。“急傾斜特厚煤層綜放殘采區突水潰泥防治一體化關鍵技術及應用”獲職業安全健康協會協會科技進步一等獎。研究成果已推廣應用于我國40多個礦區，取得顯著的經濟社會效益，推動了我國煤礦控（保）水開采技術的發展，“典型礦區頂板含水體充水模式與控水開采技術研究及應用”獲2024年煤炭工業協會科技進步二等獎

2）提出主動預裂弱化覆巖強度控制采動裂縫的新思路，實現采動覆巖破壞的源頭控制，有效解決現行條帶開采、充填開采等低損開采存在的回采效率低等問題。

通過系統總結國內外采動覆巖破壞規律和控制技術的發展現狀及最新研究成果，創新提出主動預裂弱化覆巖結構及強度抑制采動裂縫的新思路。基于數值和物理模擬的方法，對比研究了弱化與未弱化以及弱化不同層位之間的覆巖破壞特征、采動覆巖應力與位移分布特征、導水裂縫帶發育高度變化規律等，驗證了堅硬覆巖弱化改性止裂的內在機制，并確定不同弱化層位對導水裂縫帶發育的控制效果。相關研究成果在《煤炭科學技術》發表論文“煤層采動覆巖破壞規律與控制技術研究進展”“堅硬覆巖預裂弱化改性效應及導水裂縫帶控制機理”，《采礦與巖層控制工程學報》發表論文“厚硬巖層結構調控低損開采方法及機理研究”，授權發明專利“一種含水層下堅硬覆巖預裂弱化控制導水裂縫帶高度方法”、“基于傳遞矩陣法的沉陷區層狀介質地基附加應力計算方法”等。

3）實測研究獲得我國厚及特厚煤層高強度開采導水裂縫帶發育規律

高強度開采覆巖破壞規律研究方面，收集整理了國內厚及特厚煤層綜放和大采高綜采條件下導水裂縫帶高度實測數據，并以我國14大煤炭基地為區域，繪制了我國高強度開采導水裂縫帶高度分布特征圖。實測獲得了彬長、鶴崗、山東等多個礦區綜放開采覆巖破壞高度與特征，掌握了綜放開采條件下的覆巖破壞發育規律，通過對鉆孔內采動巖體裂隙進行數字化描述，實現了采動覆巖裂隙分布特征的可視化與定量化。相關研究成果已在《煤炭科學技術》發表論文“我國厚及特厚煤層高強度開采導水裂縫帶發育高度區域分布規律”，《煤炭學報》發表論文“基于固流耦合理論的覆巖破壞特征及涌水量預計的數值模擬”和“覆巖及采動巖體裂隙場分布特征的可視化探測”、《巖石力學與工程學報》發表論文“高強度綜放開采覆巖破壞高度及裂隙發育演化監測分析”，獲授權發明專利“一種覆巖垮落帶和導水裂縫帶高度鉆孔電視探測確定方法”、“覆巖破壞高度確定方法”等。

4）在采動覆巖破壞與地表沉陷、以及水資源保護效果監測方面，研發了煤礦區沉陷及保水開采“空天地孔”多參量協同動態監測系統。

團隊研發了煤礦區沉陷及保水開采“空天地孔”多參量協同動態監測系統，實現地表沉降、裂縫發育、覆巖移動變形、地下水位變化、采空區水質等多參量于一體的保水開采效果協同監測；開發了深部覆巖移動變形監測技術與設備，實現工作面采前采后全過程、覆巖與地表全方位的移動變形監測，深度首次突破了400m；開發了含水層“水位絕對值、水位變化速度、水位變化趨勢”三參量動靜權重的采動擾動程度預測模型，構建了微震-礦壓-水文協同監測預警模型，為礦區地表沉陷規律、采煤控制效果檢驗及預測警提供了實測數據。在《智能礦山》發表論文“采煤沉陷區災害空天地孔一體化監測技術與平臺”，授權發明專利“煤礦采動覆巖大量程深部分層拉線位移監測系統”、“一種深部監測孔內監測設備及線纜的打撈裝置及方法”

5)在深部底板高承壓含水層帶壓開采方面，構建了煤層底板采動破環全空間多參量協同監測模式，將煤層底板采動導水破壞帶劃分為導水裂隙帶、應力應變帶、物性差異帶；提出基于采動裂隙巖體應力—滲流耦合模型的巖體滲透特征及工作面涌水量預計方法；建立了基于固流耦合理論的有效隔水層厚度底板突水預測判據，提出深部高水壓含水層上基于突水系數改進的底板突水危險性預測方法。

團隊簡介

團隊聚焦“安全、綠色、低碳、智能”方向，發揮采動損害防治與巖層控制技術優勢，形成了礦井水安全防控與水資源保護、低損害開采與沉陷區治理利用、煤基固廢規模化處置與資源化利用等技術為核心的我國煤礦區低損害綠色開采技術。團隊成員30人，碩士以上占比93%，博士以上占比40%，高級職稱以上占比60%，涉及采礦，地質，測繪，地球物理，環境、固廢處置等專業。團隊結合自身研究方向和特色，積極為煤炭企事業單位提供技術服務，推動科研成果的高值轉化和推廣應用。

編輯丨李莎

審核丨常明然

煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業最重要的科技窗口與學術交流陣地，也是行業最大最權威的期刊集群。

期刊簡介

為深入貫徹習近平生態文明思想，踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，搭建綠色礦山建設領域高端學術交流平臺，2023年5月，經國家新聞出版署批準，由中國煤炭科工集團主管、煤炭科學研究總院有限公司主辦的中文科技期刊——《綠色礦山》（Journal of Green Mine）應運而生。《綠色礦山》為季刊，國內統一連續出版物號為：CN10-1912/TD，ISSN號：2097-3357，由《綠色礦山》編輯部負責策劃、出版、發行。

刊登范圍

綠色勘查、綠色開采、礦山地下空間利用、綠色選冶、礦山環境保護、低碳技術及節能減排、數字礦業、綠色低碳經濟政策與評價等。

期刊主頁

http://www.lsks.org.cn

投稿網址

https://lsks.cbpt.cnki.net/EditorAN/index.aspx?t=1

聯系：常明然

電話： 010-87986452

郵箱：journalofgreenmine@163.com

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