（1）针对煤矿深部及高强度开采带来的全新挑战，通过数据规律和力学知识的底层融合，提出了能够不对复杂工程环境做简化、无需完全解析关键科学问题，即可解决煤炭开采等地下工程问题的数字岩石力学解决方案。
（2）提出了能够兼容大部分力学现象的数字岩石力学基本认知框架，即包含物性、结构和应力的广义三因素理论，并提炼出了“物性+结构=应力（现象）的数据使用逻辑，梳理出了数字岩石力学解决工程问题的四步法，即工程素描—物理嵌入—业务融合—决策生成。
（3）利用数字岩石力学的理念和方法，在实验室尺度下，实现了无需加载即可准确预测具体加载条件下煤岩全过程应力应变曲线的无损推断模型；在工程尺度下，实现了融合地质、开采、监测等多模态信息的冲击地压类型划分及其预测。
煤炭开采等地下工程问题的数字岩石力学解决方案
李海涛1,2,3, 齐庆新1,2,3, 杜伟升1,2,3, 张海宽1,2,3, 杨冠宇1,2,3, 王守光1,2,3, 石晓闪1,2,3, 李春元1,2,3, 崔春阳1,2,3, 郑伟钰1,2,3, 郑建伟1,2,3, 何团1,2,3, 朱维1,2,3
1. 煤炭科学研究总院有限公司 深部开采与冲击地压防治研究院
2. 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室
3. 天地科技股份有限公司北京技术研究分公司
煤炭开采等地下工程的可观测性极为有限，导致很多复杂的工程问题难以获得可靠的事前分析依据，尤其在面临深部作业和高强度开采所带来的全新工程环境时，现有理论体系和技术方案的适用性面临着严峻的挑战。基于数字化时代的技术发展特点，提出了融合数据规律、力学逻辑和工程经验的数字岩石力学解决方案；充分利用工程数据中包含着真实工程规律的客观特点，建立了理论成果、工程经验与数据规律挖掘进行底层融合的具体模式；借助煤岩物理力学参数无损推断场景，验证了上述技术路径的可行性，实现了兼具可靠性和可解释性的数据挖掘利用。进一步构建了以煤岩物性、矿井结构和空间应力为基本要素的数字岩石力学理论体系，提出了以“工程素描—物理嵌入—业务融合—决策生成”为步骤的数字岩石力学地下工程通用作业模式，并通过在复杂工程现场的应用检验了数字岩石力学解决方案的可靠性，为煤炭开采等地下工程的数字化转型、智能化升级提供了切实可行的实现路径。
李海涛
研究员
博士生导师
李海涛，男，1987年4月生，山东菏泽人，研究员，博士生导师。中国煤炭科工集团三级首席科学家，煤炭科学研究总院有限公司深地科学院院长助理、学术带头人。2018 年入选中国科协第四届“青年人才托举工程”，2021 年被聘为山西省煤炭学会千人智库技能专家，同年获第三十届孙越崎青年科技奖。
煤矿冲击地压防控，深地工程安全的数字化解决方案
主持或参与完成国家及行业科技攻关项目20余项，其中，负责国家科技支撑计划项目2 项。发表学术论文32篇（其中SCI/EI 收录24篇），参与出版专著1部。申请/授权发明专利50余项。牵头/参与起草国家标准2项，行业标准2项，团体标准3项。作为第一/主要完成人获省部级奖励9项。
引用格式
李海涛，齐庆新，杜伟升，等. 煤炭开采等地下工程问题的数字岩石力学解决方案[J]. 煤炭科学技术，2024，52（9）：149−160.
LI Haitao，QI Qingxin，DU Weisheng，et al. Digital rock mechanics solutions for underground engineering problems such as coal mining[J]. Coal Science and Technology，2024，52（9）：149−160.
