最新！我校喜获2018年度陕西省科学技术奖11项！

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4月9日上午，陕西省科技创新大会暨科学技术奖励大会在陕西宾馆隆重召开。陕西省委书记胡和平出席大会并对受表彰的2018年度陕西省科技最高成就奖获得者颁奖。省长刘国中主持大会。

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我校主持申报的6项科技成果获奖，其中一等奖1项，二等奖3项，三等奖2项。另外，我校参与完成的5项成果获奖，其中一等奖1项，二等奖2项，三等奖2项。共计11项科技成果获奖！

大倾角煤层长壁采场岩层控制研究与应用

本项目属于矿业工程领域，在2项国家自然科学基金项目(51074120, 51204132 )和3项企业合作项目资助下，自2010年至2017年历时7年，针对大倾角煤层长壁采场岩层控制问题开展了研究，发表论文80余篇，其中代表性论文18篇，出版专著2部，授权发明专利10余项，实用新型专利20余项。

课题系统研究了大倾角煤层长壁采场“关键层”转化与岩体结构变异机理、“支架-围岩”系统动态稳定机制等科学问题，为大倾角煤层长壁采场围岩灾变防控和新型开采方法研究奠定了理论基础，对非对称采场“支架-围岩”系统稳定性控制、高煤壁片帮防控、强扰动巷道稳定性控制等具有重要指导作用。发现了大倾角煤层“关键层”迁移转化现象，揭示了岩体结构“梯阶变异”机制，提出了壳体结构稳定性准则，阐明了支护系统高位冲击和低位推垮失稳致灾机理，发展了岩层控制理论。提出了大倾角煤层长壁采场“支架-围岩”系统四维稳定性控制技术，提高了复杂条件下“支架-围岩”动态稳定性，消除了大空间顶板冲击性灾害事故隐患，促进了大倾角煤层采场岩层控制技术体系形成。发明了大倾角煤层长壁工作面降角度开采方法、特厚煤层长-短壁融合开采方法，研制了异形液压支架，提升了特种成套装备研发水平，拓展了大倾角煤层长壁综采技术应用范围。

项目形成了较为完善的大倾角煤层开采岩层控制理论与技术体系，提升了我国难采煤层安全高效开采理论与技术水平，填补了该领域空白，达到了国际先进水平。在新疆、四川、甘肃、宁夏等地得到广泛应用，工作面平均年产量提高14%，资源回收率提高9%，新增产值4. 36亿元，新增利润1.07亿元，大幅提升了矿井安全保障水平，取得了显著的社会和经济效益，具有广阔的推广应用前景。

20篇代表作他引393次，单篇最高引用77次，居大倾角煤层开采领域首位。课题组核心成员完成的学位论文“大倾角煤层长壁采场覆岩结构及稳定性控制”获2013年陕西省优秀博士论文。2013年在世界采矿权威杂志《Mining Engineering》 发表论文《Theory and practices of fully mechanized longwall mining in steeply dipping coal seams》，在2013年第23届世界采矿大会(23rd World Mining Congress) 、第33届国际岩层控制大会(33rd International Conference on Ground Control in Mining)等会议上进行主题报告，获得了美国工程院院士Syd S.Peng教授等国际知名专家高度评价，引起了世界各国学者广泛关注。2015年在西安主持召开了全国首届“大倾角、急倾斜煤层安全高效开采理论与技术暨标准制定研讨会”，启动了与国家标准《煤矿回采率计算方法及要求》(GB/T 31089-2014)衔接的大倾角煤层开采行业标准制订工作。期间培养了博士研究生5人、硕士研究生30余人以及数百名专业工程技术人员，具有广泛学术与社会影响，推动了煤炭行业科技进步和西部区域经济社会发展。

矿山井下钻孔测井与数据分析技术

本项目针对矿山井下钻探的特殊性，缺乏测井技术的现状，通过测井技术与数据分析方法的研发、微型化高度集成多源数据采集技术的研制、测井工艺方法的创新性突破，实现了一种适宜于矿山井下钻探的综合测井与数据分析新技术。它属于矿井地质学、矿山安全、勘查地质学领域，历时6年多的技术研发，获得发明专利2项，实用新型专利2项，软件著作权1项，并且实现产品化推广，已经在100多家煤矿应用，取得了显著的经济与社会效益，经科技成果鉴定技术达到国际领先水平。2017年6月该技术被列入中华人民共和国科技部、国家安全生产监督管理总局联合征集的《安全生产先进适用技术与产品指导目录(第一批)》，填补了国内外矿山井下钻孔综合测井与数据分析技术领域的空白。

项目在数据采集技术方面，该技术采用了多源数据采集技术的微型化高度集成方案，可以一次性高效获取井下钻孔的高分辨率视频、自然伽马(简称GR)、轨迹(方位、倾斜)、孔深数据；工艺方面，采用有缆测井，自主设计的轻质高强度推杆来推送仪器探头，能够满足各种倾斜角度的井下钻孔长距离探测需要；在数据分析方法方面，实现了以“视频与自然伽马同步分析”专利方法为核心的数据处理系统，解决了煤系地层岩性分层问题。软件还能够完成钻孔柱状图、钻孔轨迹平面图、钻孔轨迹剖面图、钻孔地质剖面图等图件绘制与自动生成，通过视频数据可以查看分析钻孔结构、岩层裂隙、离层、出水点层位等信息。它可以适用于直径≥32mm的锚索孔、地质孔、水文孔、瓦斯孔等各类井下钻孔测井，为井下钻探成果的分析提供高效、可靠的技术手段，并且为矿井安全生产隐患的查明提供了新的技术保障。该技术具有海量数据采集、便携易用、软件数据分析成果丰富可靠、工艺先进、适用性广泛等特点。

本技术广泛用于地质、防治水、顶板支护、矿压、瓦斯抽放等领域井下钻孔的测井与数据分析，已被神华宁煤、神华乌海、冀中能源、开滦集团、晋煤集团、焦煤集团、中煤华晋、皖北煤电等20多个矿业集团的100多家煤矿应用，探测钻孔5000多个，成功解决了采空区探测、构造与陷落柱探测、煤层变薄区、顶板岩层结构、顶板“三带”、瓦斯孔抽放效果分析等多领域技术难题。

长期以来，煤矿井下实用性的钻孔综合测井技术处于空白状态，随着煤矿生产与安全形势的日益紧迫，井下钻探目的复杂多样，对作为钻探成果分析保障手段的测井技术的重要性认识与需求与日俱增。本技术提供了一种构思新颖、方法独特、高效易用、定量化的井下钻孔测井与数据分析技术，极大地提高了矿山井下钻探成果分析的可靠性，拓展与开创了测井技术的应用领域。同时，对于探测安全隐患、提高矿井技术保障水平与矿井防灾能力有着重要的现实意义。该技术的推广更将有利于促进矿山井下钻孔测井技术的发展与进步，对推动矿井地质与安全领域的技术进步有着重要的现实意义。

煤矿虚拟工作面构建与综采设备操控技术研究及应用

本成果借助煤矿地质数据，建立虚拟工作面煤层和设备模型，攻克采煤机提高轨迹预测、工作面模型动态修正、设备间防碰撞预警和虚拟远程操控等难题，实现了基于虚拟工作面的截割轨迹预测和三机“虚实同步、数据驱动、远程干预、人机协作”的自动控制策略，对解决煤矿井下工作面煤岩界面识别、自动截割控制、设备间异常检测等问题意义重大。获得了具有自主知识产权的煤矿虚拟工作面构建与综采设备操控系统及配套技术，包括基于煤矿地质数据的虚拟煤层构建；基于煤层地质数据和工作面设备传感器数据驱动的截割轨迹预测技术；工作面设备虚实同步控制；综采工作面虚拟模型动态修正方法；基于包围盒的工作面设备群智能操控与运动响应虚拟模型实现设备间碰撞预警技术等。

2017年12月，项目通过中国煤炭工业协会组织的成果鉴定，结论为:项目技术先进，达到国际先进水平。本项目现已获得授权专利24项(其中发明专利15项，实用新型专利9项)，与项目相关学术论文40余篇。

成果中的设备操控系统及配套技术用于工作面设备远程控制，为人为干预提供直观的多维可视化数据支撑和碰撞自动预警服务，已集成于西煤机部分机型中应用，提升采煤机附加值约50万元。另外该成果虚拟现实技术的应用提高了工作面生产的人-机-环有机整合效果，对保障安全生产具有重要作用。

煤矿综采设备远程智能操控是西安科技大学和西安煤矿机械有限公司从2014年合作攻关的成果，目前已应用在该公司生产的多个高端机型上，有效地提升了产品的技术水平。截止2017年，推广应用相关采煤机14台，新增销售额15,131万元，新增利润约2,282万元。系统在内蒙古伊泰煤炭股份有限公司纳林庙二矿和神木海湾三号矿等煤炭生产企业的运行，获得了良好评价和可观的效益。

该成果技术先进，达到国际先进水平，而且填补了煤矿井下虚拟操控技术应用的国内空白，在自动截割控制等关键技术方面取得突破。该技术的进一步推广应用，将会有力促进我国煤矿综采工作面的智能化水平，也可应用到行业技术人才培训，可显著降低煤矿企业的培训成本，缩短培训周期和提高培训效率，产生良好的经济效益和社会效益。

煤基石墨烯功能材料合成及应用基础研究

本成果借助煤矿地质数据，建立虚拟工作面煤层和设备模型，攻克采煤机提高轨迹预测、工作面模型动态修正、设备间防碰撞预警和虚拟远程操控等难题，实现了基于虚拟工作面的截割轨迹预测和三机“虚实同步、数据驱动、远程干预、人机协作”的自动控制策略，对解决煤矿井下工作面煤岩界面识别、自动截割控制、设备间异常检测等问题意义重大。获得了具有自主知识产权的煤矿虚拟工作面构建与综采设备操控系统及配套技术，包括基于煤矿地质数据的虚拟煤层构建；基于煤层地质数据和工作面设备传感器数据驱动的截割轨迹预测技术；工作面设备虚实同步控制；综采工作面虚拟模型动态修正方法；基于包围盒的工作面设备群智能操控与运动响应虚拟模型实现设备间碰撞预警技术等。

2017年12月，项目通过中国煤炭工业协会组织的成果鉴定，结论为:项目技术先进，达到国际先进水平。本项目现已获得授权专利24项(其中发明专利15项，实用新型专利9项)，与项目相关学术论文40余篇。

成果中的设备操控系统及配套技术用于工作面设备远程控制，为人为干预提供直观的多维可视化数据支撑和碰撞自动预警服务，已集成于西煤机部分机型中应用，提升采煤机附加值约50万元。另外该成果虚拟现实技术的应用提高了工作面生产的人-机-环有机整合效果，对保障安全生产具有重要作用。

煤矿综采设备远程智能操控是西安科技大学和西安煤矿机械有限公司从2014年合作攻关的成果，目前已应用在该公司生产的多个高端机型上，有效地提升了产品的技术水平。截止2017年，推广应用相关采煤机14台，新增销售额15,131万元，新增利润约2,282万元。系统在内蒙古伊泰煤炭股份有限公司纳林庙二矿和神木海湾三号矿等煤炭生产企业的运行，获得了良好评价和可观的效益。

该成果技术先进，达到国际先进水平，而且填补了煤矿井下虚拟操控技术应用的国内空白，在自动截割控制等关键技术方面取得突破。该技术的进一步推广应用，将会有力促进我国煤矿综采工作面的智能化水平，也可应用到行业技术人才培训，可显著降低煤矿企业的培训成本，缩短培训周期和提高培训效率，产生良好的经济效益和社会效益。

基于空天地监测数据的西部矿区采煤地表沉陷理论模型及应用研究

本项目属于矿山测绘地理信息领域的应用基础研究。针对西部矿区大规模地下采煤引起的地表沉陷及严重的环境破坏，以遥感、地面和井下监测数据为基础，融合测绘、采矿、地质等多学科交叉的理论与技术，探索西部特殊地貌地质条件下的采煤沉陷与灾害发生机理，构建西部矿区地表沉陷变形预计、监测、评价、控制及综合治理的技术体系，并开展广泛的技术推广与应用研究。

项目揭示西部特殊地貌地质条件的生态脆弱区大强度采煤导致的地理空间与环境演化机理，建立西部矿区采煤地面沉陷变形的预计模型，提出西部复杂地貌采煤区域的地理空间环境变化监测及沉陷控制与综合治理的技术途径。 本项目成果揭示了西部矿区采煤沉陷的基本规律及其地理空间与环境演化的机理。所建立的开采沉陷及各种附加变形的预计模型，考虑了西部黄土山区环境影响，比现有的概率积分法模型具有更好的适应性。项目团队基于上述理论模型研发了相应的计算机预计系统，如“西安科技大学开采沉陷预计系统”和“中国西部黄土矿区开采损害预计系统”等，并提出了沉陷区数字地形(DEM)的更新实现方法，研发了沉陷区建筑物不均匀沉降的测量装置(专利号:201020641200.2)、黄土丘陵沟壑区采煤塌陷裂缝治理方法(专利号:201410033309.0)、季节性积水采煤沉陷地治理的新方法(专利号:201510004597.1)等多项专利技术，在榆神府矿区、黄陵矿区、铜川矿区、彬长矿区、华亭矿区及测绘地理信息专业领域的众多单位开展技术推广与应用，产生了重大的社会经济效益。目前，团队成员正在深入研究西部矿区地面形变灾害的发生机理及煤矿采空区动态变化重力监测技术，已获得国家自然科学基金面上项目(2016年，汤伏全主持，编号51674195)和多个省、部级项目的支持，展示了该课题研究的学术价值和应用前景。

基于采煤机激励的综采面近场煤岩动态层析成像方法研究

本项目属于矿业工程领域，在中国博士后基金(2015M572579)和陕西省自然基金、陕西省教育厅科技专项、陕西省博士后基金、西安科技大学博士启动基金的资助下，自2009年至2017年，针对采煤机切割煤岩的机理和综采面煤岩进场应力波反演层析成像问题开展了研究，发表论文60余篇，代表作20篇，授权发明专利6项，实用新型4项。 项目提出以综采面两侧回采巷锚杆为传感阵列，综采面采煤机截割煤岩引起的煤岩破碎微震信号作为激励源的综采面近场煤岩层析成像超前动态可视化方法，取得了一系列的创新成果。

项目形成了较为完善的采煤机切割煤岩和综采面近场应力波层析成像的相关理论，提升了我国综采面地质动态监测的理论与技术水平。20篇代表作他引215次，单篇最高引用58次，居和综采面近场应力波层析成像领域首位。在研究采煤破裂机理的过程中课题组赵高峰教授提出的DLSM先后被岩石力学同行(例如瑞士洛桑联邦理工学院的Kazerani博士、中国矿业大学(北京)杨仁树校长、中南大学宫凤强副教授等人)应用于脆性材料动态裂纹扩展(瑞士自然基金委资助题)，应力波传播(瑞士自然基金委资助课题)，核废料处置材料破坏机理(欧盟第七框架FRP7资助课题)，煤岩动态裂纹扩展(中国973资助课题)等方面的研究。这些以DLSM为主要研究工具的科研成果发表在岩石力学相关领域最好的期刊上，例如《Rock Mech. Rock Eng.》(影响因子2.905)和(Int. J. Coal Geology》(影响因子4.783)。在实际岩石工程应用方面，澳大利亚著名岩土咨询公司PSM的首席工程师Gareth Swarbrick博土则邀请课题组赵高峰用DLSM进行了煤矿采空区破裂、沉降分析的合作研究，具有广泛学术影响，推动了煤炭行业科技进步和西部区域经济社会发展。

党委宣传部新媒体中心

图片来源：科技日报

内容来源：科技处

编辑：梁旭康 曹菁菁

责编：李波

审核：曹雪梅

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