2024年10月29日,由中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )、中國煤炭建設協(xié)會(huì )、中國中煤能源集團有限公司主辦,中煤建設集團有限公司、中煤邯鄲特殊鑿井有限公司承辦的全國凍結法施工技術(shù)交流研討會(huì )在京召開(kāi)。會(huì )議以“綠色智慧凍結 專(zhuān)精深地空間”為主題,秉承熱烈簡(jiǎn)樸、專(zhuān)注務(wù)實(shí)的會(huì )風(fēng),以“跳出煤炭看凍結”為目標導向,匯聚“產(chǎn)學(xué)研用”各界力量,通過(guò)“院士論壇、主題報告、創(chuàng )新聯(lián)合啟動(dòng)儀式、學(xué)術(shù)報告、圓桌訪(fǎng)談”等多種形式呈現,共同探討凍結法施工技術(shù)的最新發(fā)展、未來(lái)趨勢和創(chuàng )新應用,助力深地空間及能源基建領(lǐng)域安全、高效、綠色發(fā)展。

現場(chǎng)座無(wú)虛席,討論氣氛熱烈。共有5位院士、5家行業(yè)協(xié)會(huì )、35家科研院校以及煤礦企業(yè)、金屬礦山企業(yè)、市政企業(yè)、能源企業(yè)、建筑企業(yè)、裝備制造企業(yè)等近300位代表出席,得到了30余家媒體的支持。
一、領(lǐng)導致辭、講話(huà)
在國家新型現代化建設進(jìn)程中,煤炭肩負著(zhù)能源安全兜底保障和綠色低碳轉型的“雙重”責任,如何推進(jìn)煤炭工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展成為每一個(gè)煤炭人的必答題。 中國中煤能源集團黨委副書(shū)記、董事、總經(jīng)理高士崗在會(huì )議講話(huà)中指出,中國中煤作為擁有煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的能源央企,在煤炭工業(yè)建設領(lǐng)域擁有得天獨厚的技術(shù)優(yōu)勢,礦井超深立井、超大直徑井筒、凍結法施工等多項施工技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先地位。利用凍結法施工技術(shù)向深部要資源能源,是響應向地球深部進(jìn)軍”號召,是提高資源儲備、緩解能源緊缺,保障國家資源能源安全和可持續發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù),隨著(zhù)未來(lái)地下空間建設和深地能源開(kāi)發(fā)的不斷發(fā)展,凍結技術(shù)將不斷創(chuàng )新發(fā)展,為國家深地建設和能源安全戰略作出更大的貢獻。

高士崗 中國中煤能源集團黨委副書(shū)記、董事、總經(jīng)理
中煤建設集團黨委書(shū)記、董事長(cháng)王國元在致辭中向所有參會(huì )嘉賓表示歡迎和感謝,他表示,凍結法施工技術(shù)憑借其在治水、松軟散垮措施工程中兼具綠色環(huán)保、安全穩定和精準高效的特點(diǎn),已經(jīng)成為我國解決復雜地層與深地空間開(kāi)發(fā)的有效手段。他希望中煤建設集團能以此次研討會(huì )為新起點(diǎn),與社 會(huì )各界攜手合作,以實(shí)際行動(dòng)落實(shí)國家“三深一土”國土資源發(fā)展戰略,為積極推進(jìn)煤炭行業(yè)轉型升級、推動(dòng)發(fā)展行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力貢獻智慧和力量。

王國元 中煤建設集團黨委書(shū)記、董事長(cháng)
當前,我國已吹響“向地球深部進(jìn)軍”的號角,正著(zhù)力推進(jìn)“三深一土”國土資源科技創(chuàng )新戰略,開(kāi)啟深地空間開(kāi)發(fā)的新時(shí)代。中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)孫守仁強調,要全面總結“凍結”經(jīng)驗,加快凍結技術(shù)跨界融合與規?;瘧?。要加快攻克“凍結”短板,不斷推動(dòng)凍結技術(shù)創(chuàng )新升級。要大力弘揚“凍結”精神,持續把深地空間開(kāi)發(fā)向“深”推進(jìn)。

孫守仁 中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)
二、院士論壇
21世紀,向地下要空間、要資源、要安全已成為世界現代化發(fā)展的必然趨勢。針對地下空間建設中的前沿理論研究、關(guān)鍵引領(lǐng)技術(shù)、顛覆性創(chuàng )新技術(shù),立足多個(gè)角度,院士們帶來(lái)了一場(chǎng)別開(kāi)生面的思 想盛宴。中國工程院院士錢(qián)七虎圍繞地下空間的功能特性、儲氣、儲能儲氫、封存二氧化碳、生態(tài)儲糧、地面生態(tài)碳匯等七個(gè)方面,作了題為《雙碳目標下地下儲庫的新進(jìn)展》的報告。他表示,地下空間以其封閉性、穩定性和防護性,為實(shí)現雙碳目標提供了理想的儲能解決方案。

錢(qián)七虎 中國工程院院士
中國工程院院士柴天佑作了題為《基于新一代信息技術(shù)的工業(yè)智能系統》的報告。通過(guò)回顧歷代工業(yè)革命以來(lái)的信息技術(shù)特點(diǎn),他表示,智能化的本質(zhì)是解決人在感知與決策方面做不好的問(wèn)題。

柴天佑 中國工程院院士
針對深部煤巖體所處的“三高一擾動(dòng)”復雜力學(xué)環(huán)境導致深部開(kāi)采難題,中國科學(xué)院院士何滿(mǎn)潮,深部井筒力學(xué)模型、解析解進(jìn)展、基礎研究、微觀(guān)力學(xué)特性、親水礦物軟化特性以及應力場(chǎng)與滲率場(chǎng)耦合等多個(gè)方面,作了題為《深部建井的研究進(jìn)展》的報告。他表示,深部井筒力學(xué)模型及其應力解析,是解決深部開(kāi)采難題的關(guān)鍵。

何滿(mǎn)潮 中國科學(xué)院院士
中國工程院院士李術(shù)才,作了題為《地下工程水害預報與治理》的報告,他強調,咱們國家地下工程越來(lái)越多,水害也是比較嚴重。災害的原因是施工之前不知道水在哪里,也不知道有多少,以現有方法難以提前探明。目前在透徹感知、水體遠距離定位、亞米級災害的集體成像和不良地質(zhì)識別等技術(shù)取得了新的進(jìn)展。其中,無(wú)人機地下電磁探測方法探索距離可達600米,激發(fā)極化法可以解決隧道前方30米范圍內的水量探測問(wèn)題,全適域機電定量探索方法可以反算隧道里面的滲透率,預報用水量。鉆孔雷達和小尺寸通道的聲波方法可以定向發(fā)射、定位結算,找到水體的精確位置。聯(lián)合反演方法可以提高探水的準確性,為地下工程的水害防治提供有力支持。

李術(shù)才 中國工程院院士
中國工程院院士陳湘生主持院士論壇,他表示,我們國家的凍結法施工技術(shù)已經(jīng)走過(guò)60多個(gè)年頭,六十多年來(lái),凍結法作為一種專(zhuān)門(mén)用于解決含水松軟復雜地質(zhì)條件下地下構筑物施工的特殊工法,為我國地下工程建設特別是地質(zhì)條件相對較差的煤炭系統做出了突出貢獻。凍結法的應用使我國在深厚表土層地下礦產(chǎn)資源開(kāi)采成為可能,也使我國在特殊復雜的地下構筑物施工中發(fā)揮其獨特的作用。

陳湘生 中國工程院院士
三、主題報告
中國煤炭建設協(xié)會(huì )理事長(cháng)張彥祿,作了題為《全國凍結法施工技術(shù)現狀與趨勢》的主題報告,現場(chǎng)講述自己在產(chǎn)學(xué)研結合、科技成果轉化方面的經(jīng)驗與實(shí)踐。他表示,我國井筒建設已形成了凍、鑄、鑿平行作業(yè)和鉆、鑄、鑿聯(lián)合作業(yè)的鑿井體系。下一步,傳統凍結技術(shù)應與豎井、掘進(jìn)機、鑿井技術(shù)相結合,國家能源集團聯(lián)合有關(guān)單位正在研發(fā)凍結+掘進(jìn)機施工工藝。研究?jì)?、掘、支、運協(xié)同作業(yè),旨在提升井筒建設綜合效率、推動(dòng)立井井筒向機械化、綠色智能化方向發(fā)展。

張彥祿 中國煤炭建設協(xié)會(huì )理事長(cháng)
中煤建設集團黨委委員、總工程師范文博,作了題為《勇?lián)畹乜臻g建設使命 打造智慧凍結原創(chuàng )技術(shù)策源地》的主題報告,他表示,中國中煤作為擁有煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的能源央企,中國中煤一直在推動(dòng)礦山建設技術(shù)的跨界應用,特別是,將凍結技術(shù)從煤炭工業(yè)領(lǐng)域成功運用至市政基礎、水利水電、鐵路基建等施工領(lǐng)域,更好地服務(wù)國家能源戰略、推動(dòng)國民經(jīng)濟發(fā)展和國家重點(diǎn)工程建設。

范文博 中煤建設集團黨委委員、總工程師
四、創(chuàng )新聯(lián)合啟動(dòng)儀式
為保障能源安全,支撐國家深地戰略,中煤建設集團與山東大學(xué)、北京科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)、深地科學(xué)與工程云龍湖實(shí)驗室、中國電力建設股份公司水利水電規劃設計總院、天地科技建井研究院、四川天石和創(chuàng )科技有限公司將開(kāi)展一系列產(chǎn)學(xué)研合作,聚焦地下工程技術(shù)創(chuàng )新與應用研究分享經(jīng)驗、增進(jìn)友誼、實(shí)現共贏(yíng)。

五、學(xué)術(shù)報告
中國幅員遼闊,地質(zhì)結構復雜多樣,在井下煤炭開(kāi)采、地下建筑物施工中,經(jīng)常會(huì )遇到透水 、溶洞、泥沙、淤泥等各種復雜工況,這就給安全施工帶來(lái)極大的風(fēng)險。為解決不穩定的地質(zhì)環(huán)境,避免地層變形和塌陷,一種以“凍結法”為核心的特殊鑿井方法,逐漸被推廣和應用,為地下工程安全施工提供了強有力的保障。北京科技大學(xué)校長(cháng)楊仁樹(shù),作了題為《我國豎井掘進(jìn)技術(shù)研究進(jìn)展》的學(xué)術(shù)報告。楊仁樹(shù)校長(cháng)強調,豎井是進(jìn)入深地的咽喉工程,安全高效掘進(jìn)是建井人關(guān)注的重點(diǎn)。圍繞鉆爆法、鉆井法、全斷面巖石掘進(jìn)機等技術(shù)重點(diǎn),楊校長(cháng)透過(guò)大量的數據、案例詳細闡釋各技術(shù)的原理、發(fā)展歷程及前景趨勢。

楊仁樹(shù) 北京科技大學(xué)校長(cháng)
中國礦業(yè)大學(xué)(北京)校長(cháng)劉波,作了題為《西部中生代巖土體的凍融劣化實(shí)驗及微細觀(guān)演化機理研究》的學(xué)術(shù)報告。劉波發(fā)現,未凍水的含量由未凍結孔隙中的水和已凍結孔隙中的未凍水兩部分構成,且孔隙結構在超低溫條件下會(huì )發(fā)生變化,如從球形孔隙逐漸轉化為鑄型孔隙。通過(guò)對比實(shí)驗數據與理論模型,我們發(fā)現兩者在0到-30度范圍內具有較好的一致性,進(jìn)一步驗證了模型的準確性。此外,我們還研究了新型冷媒在超低溫條件下的流動(dòng)性,發(fā)現其優(yōu)于傳統氯化鈣鹽水。這些研究成果為我們深入理解凍土行為及優(yōu)化凍結工藝提供了重要參考。

劉波 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)校長(cháng)
安徽大學(xué)原校長(cháng),安徽理工大學(xué)地下結構工程研究所所長(cháng)、特聘教授程樺,作了題為《西部地區深大凍結立井設計與施工存在的問(wèn)題與思考》的學(xué)術(shù)報告。當前,西部?jì)鼋Y立井井筒仍沿用中東部井筒設計方法和施工技術(shù)。面對工程實(shí)踐中遇到了凍結壁發(fā)育不良、井壁滲漏水,甚至引發(fā)了淹井事故,建井周期長(cháng),井壁設計不合理、斷面利用率低等問(wèn)題,他分別提出了五大解決方案,建立西部?jì)鼋Y立井設計計算理論,研發(fā)新型井壁結構形式、井壁材料、施工工藝,完善西部地區凍結方案優(yōu)化設計方法,全局優(yōu)化井塔與凍結交叉平行施工工序,探索機械化掘進(jìn)與凍結法鑿井的結合途經(jīng)。

程樺 安徽大學(xué)原校長(cháng),安徽理工大學(xué)地下結構工程研究所所長(cháng),特聘教授
中國礦業(yè)大學(xué)深地工程智能建造與健康運維全國重點(diǎn)實(shí)驗室教授、博導楊維好,作了題為《關(guān)于地層凍結技術(shù)之深耕與拓展的思考》的學(xué)術(shù)報告。他表示,我國城市“停車(chē)難”問(wèn)題普遍且嚴重,中央將其定位為“嚴重影響社 會(huì )和諧穩定”的重大問(wèn)題。缺乏經(jīng)濟、高效的立井式地下車(chē)庫建造技術(shù)是城市車(chē)位短缺的主要原因。在此背景下,楊維好教授詳細分析了地下車(chē)庫造價(jià)高的原因和創(chuàng )新技術(shù)趨勢。

楊維好 中國礦業(yè)大學(xué)深地工程智能建造與健康運維全國重點(diǎn)實(shí)驗室教授、博導
中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木工程學(xué)院教授、博導岳豐田,作了題為《原位地層凍結改良關(guān)鍵技術(shù)及應用》的學(xué)術(shù)報告,主要介紹了原來(lái)位改良地層、凍結法應用的技術(shù)背景,以及隧道修復凍結案例、斜井底板破碎的時(shí)候修復凍結案例以及替BM解困的時(shí)候凍結案例。他強調,隨著(zhù)工程復雜性的增加,凍結帷幕的形狀已從直線(xiàn)型發(fā)展到曲線(xiàn)、L型、Z字型等復雜結構,這對凍結施工技術(shù)和方法提出了更高要求。在實(shí)際工程中,凍結法不僅用于原始地層,還廣泛應用于改良地層和復雜工況條件下的地層,因此需要根據凍結臂的不同功能進(jìn)行相應的凍結設計和施工。凍結孔鉆孔的成功與否對凍結工程至關(guān)重要,因此需要對鉆孔工程進(jìn)行精細度控制以滿(mǎn)足設計要求。凍結法在形成凍結臂的過(guò)程中,與原始原位地層凍結有所不同,需要特別注意。

岳豐田 中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木工程學(xué)院教授、博導
北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院教授、博導周曉敏,作了題為《含水基巖凍結工法施工與深冷技術(shù)的應用探討》的學(xué)術(shù)報告。他表示,從1955年我國完成第一個(gè)凍結井開(kāi)始,至今已有70年的歷史,期間經(jīng)歷了從模仿國外技術(shù)到自我創(chuàng )新的過(guò)程。凍結法的發(fā)展是工程驅動(dòng)的發(fā)展,理論往往滯后于實(shí)踐。周曉敏教授詳細描述了凍結法在東部和西部地區的不同應用情況,他強調,凍結法最初主要用于煤礦,后來(lái)逐漸擴展到金屬礦等領(lǐng)域。在金屬礦中,凍結法主要用于臨時(shí)支護,與井壁形成初次支護。凍結法在不同領(lǐng)域的應用需要不斷研究和探索。

周曉敏 北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院教授、博導
六、圓桌訪(fǎng)談
圍繞豎井掘進(jìn)機設備、凍結法在市政工程的應用前景、立井式地下車(chē)庫施工技術(shù)、超深巖土層凍結、煤礦豎井凍結工程技術(shù)、非煤礦山領(lǐng)域的地層凍結等行業(yè)熱門(mén)話(huà)題,現場(chǎng)觀(guān)眾與嘉賓進(jìn)行了深入交流,直面難題、直擊目標 、直達實(shí)效,一同推動(dòng)凍結法施工領(lǐng)域的新理念、新方法、新應用。臺上臺下互動(dòng)熱烈,與會(huì )代表反映收獲頗豐。

七、致答謝詞
2024年是中煤邯鄲特殊鑿井有限公司50周年華誕,作為中國地下空間防治水施工的中堅力量,50年來(lái),在礦山建設、隧道交通、市政工程、地質(zhì)災害治理等領(lǐng)域積極開(kāi)拓進(jìn)取,擁有17項國際領(lǐng)先技術(shù),3次榮膺國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎,4次榮獲中國施工企業(yè)管理協(xié)會(huì )科學(xué)技術(shù)獎一等獎,多項技術(shù)獲得省 部級獎勵。5項國家級工法、11項部級工法,以打造行業(yè)的智慧和勇氣,筑就了中國凍結施工王牌軍的美譽(yù)。中煤邯鄲特殊鑿井有限公司黨委副書(shū)記、執行董事、總經(jīng)理王杰在致答謝詞中,向所有遠道而來(lái)的各位嘉賓、各界同仁表示真摯的感謝和崇高的敬意。他強調,中煤邯鄲特鑿公司旨在將多年積累的凍結技術(shù)優(yōu)勢、施工裝備、施工經(jīng)驗、管理理念推廣到更多領(lǐng)域,增進(jìn)煤炭和非煤深入交流與緊密合作,持續為推動(dòng)我國升級空間的開(kāi)發(fā)和煤炭行業(yè)的綠色發(fā)展提供中煤凍結方案。

王杰 中煤邯鄲特殊鑿井有限公司黨委副書(shū)記、執行董事、總經(jīng)理
地下空間,這片被譽(yù)為“第四國土”的廣袤疆域,正如陸地、海洋和天空一樣,是我們必須掌握的戰略制高點(diǎn)。我國作為全球煤炭工業(yè)的領(lǐng)軍者,始終肩負著(zhù)推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級的歷史使命。全國凍結法施工技術(shù)交流研討會(huì ),不僅匯聚了“產(chǎn)學(xué)研用”等各界精英,更是一次煤炭工業(yè)乃至地下空間開(kāi)發(fā)領(lǐng)域前沿技術(shù)與創(chuàng )新理念的集中展示。