新世纪互联网+及智能化发展势头强劲，袁亮院士在总结煤炭开采历史及科技发展趋势的基础上，思考了煤炭开采如何应对新一轮科技创新的到来，针对我国煤炭开采面临的挑战和机遇，提出了煤炭精准开采的科学构想。
煤炭精准开采是基于透明空间地球物理和多物理场耦合，以智能感知、智能控制、物联网、大数据云计算等作支撑，具有风险判识、监控预警等处置功能，能够实现时空上准确安全可靠的智能少人(无人)安全精准开采的新模式新方法。精准开采支撑科学开采，是科学开采的重中之重。
图1 煤炭精准开采的科学内涵
煤炭精准开采从资源评估与决策、矿山规划和设计到煤矿生产与安全管理等全过程都始终贯彻和融入现代科技成果，真正实现现代化煤炭开采。煤炭精准开采系统层级从下到上依次为基础数据层、模型层、模拟与优化层、设计层、执行与控制层和管理层。
图2 煤炭精准开采框架
图3 煤炭精准开采系统层级
在该工作中，袁亮院士同时凝练了煤炭精准开采的7个关键科学问题和8个主要研究方向。
7个关键科学问题分别是：煤炭开采多场动态信息(如应力、应变、位移、裂隙、渗流等)的数字化定量;采场及开采扰动区多源信息采集、传感、传输;基于大数据云技术的多源海量动态信息评估与筛选机制;基于大数据的多相多场耦合灾变理论研究;深度感知灾害前兆信息智能仿真与控制;矿井灾害风险预警;矿井灾害应急救援关键技术及装备。
8个主要研究方向为：创新具有透视功能的地球物理科学;智能新型感知与多网融合传输方法与技术装备;动态复杂多场多参量信息挖掘分析与融合处理技术;基于大数据云技术的精准开采理论模型;多场耦合复合灾害预警;远程可控的少人(无人)精准开采技术与装备;救灾通信、人员定位及灾情侦测技术与装备;基于云技术的智能矿山建设。
这项研究得到了中国工程院重点咨询资助项目、国家重点研发计划资助项目、国家自然科学基金资助项目的资金支持。
文章来源：袁亮.煤炭精准开采科学构想[J].煤炭学报,2017,42(1):1-7.
作者简介：袁亮(1960—)，男，安徽金寨人，中国工程院院士。E-mail:yuanl_1960@sina.com
