（1）提出了煤炭绿色开发复杂巨系统数智化技术体系，并从数智化技术、透明地质保障技术和绿色开发技术 3 个方面分析了技术体系内涵，建立了全域空间感知、网络化传输、规范化集成、智能化决策、自动化执行五个维度的应用闭环体系，揭示了煤炭绿色开发数智化技术逻辑与发展方向，并以柠条塔煤矿、榆家梁煤矿和乌海矿区进行技术应用分析，具有良好的应用示范效果。
（2）研发了“数智开采”多项创新技术，综合采用数字煤矿智慧逻辑模型、“数字煤矿-综采设备群-开采系统”多层级的最优规划控制策略、复杂场景综采设备群全位姿识别技术、精准控制功能的数字油缸和基于数据驱动的系统健康状态评价模型和剩余寿命预测方法等，能够有效揭示煤矿动态开采过程中的演进规律、提高智能开采工艺对于井下复杂生产环境的适应能力，实现复杂煤层条件下自主开采，控制精度提升70%以上。
（3）分析了透明地质保障技术内涵、价值和路径，揭示了采用长掘长探、随掘随探、反射槽波、随采地震、随采电法、微震监测和地震全波形反演等地质透明化技术应用效果和技术发展方向；阐释了地质信息同步映射和矿山信息模型等地质数字化技术，在回采工作面规划截割采煤、掘进工作面自主导航、基于BIM+GIS的时空信息管控、隐蔽致灾监测与防控和低损害开采等场景具有重要应用价值。
（4）提出了条带开采与充填开采相结合的绿色减沉与保水开采技术和井上下协同治理及生态修复技术，在榆林榆阳矿区、东部矿区等地进行分析，能够提极大程度高煤炭资源回采率和减少对环境的影响。
题 目
煤炭绿色开发复杂巨系统数智化技术进展
王国法1，张建中2,3，刘再斌4，庞义辉2,3，王佟1，桑聪2,3
中国煤炭科工集团有限公司
煤炭科学研究总院有限公司
天地科技股份有限公司北京技术研究分公司
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
本文分析了当前我国煤炭资源绿色开发面临的新形势和新要求，提出了煤炭资源绿色开发复杂巨系统数智化技术体系，以绿色开发模式为目标，以地质透明化为基础，将煤矿全要素数字化，完成煤矿所有信息的精准实时采集、网络化传输、规范化集成、可视化展现、自动化运行和智能化服务的数字化智慧体，融合一系列数智化关键技术实现煤炭资源绿色智能柔性开发与管控模式；提炼“数智开采”技术，研发了数字煤矿智慧逻辑模型、复杂变形条件下“采场-装备”双动态系统耦合分析模型、开采设备群健康状态评估与剩余寿命预测模型等关键技术，提出了智慧逻辑模型框架下的开采系统智能化控制方法，智能开采复杂场景综采设备群姿态识别方法、全局最优规划策略及协同控制方法、设备健康状态识别与故障诊断方法；诠释“透明地质”概念，提出了透明地质保障技术路径，研发了精细物探与钻探、围岩条件动态监测、多源高精度数据采集、多源异构数据融合解译等地质透明化技术，创新了静态地质建模、动态地质建模、工作面精准地质保障、多源地质数据解译融合、多属性动态高精度建模、地质信息同步映射、矿山信息模型等地质数字化技术，分析了“透明地质”技术在地下资源开发地质构造探明程度、揭示煤岩物理力学性质、“三场”变化、隐蔽致灾因素预测等应用价值；分析了绿色开采技术，包括绿色减沉与保水开采技术和井上下协同治理与生态修复技术；文中围绕 3 方面技术进行了案例解析，展望当前形势下，需亟待加速数据驱动下煤炭资源绿色开发与管理变革转型，推动煤炭行业高质量发展进入新阶段。
王国法
院士、研究员
博士生导师
煤矿综合机械化开采、工作面支护技术与装备、智能化开采基础理论
首次提出了液压支架与围岩“强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合”的“三耦合”原理和设计方法；创新研发了新型高效低位放顶煤液压支架和系列高效综采关键技术装备；主持设计研发了世界最大采高的8.2m超大采高综采和20m特厚煤层综放、世界最小采高的0.6~1.3m薄煤层智能化综采和最大倾角的55°大倾角综采等系列技术与装备；主持的黄陵一矿智能化开采总体设计项目，首次实现常态化工作面有人巡视、无人操作的智能化采煤，获得中国工业大奖；主持建立了我国综采和液压支架技术标准体系，实现成套技术完全国产化；主持和参与完成了各类国家研发项目和省部级研发项目60余项；主持了煤矿支护设备标准体系的建设，负责起草液压支架国家和行业标准十几项。获得国家科技进步一等奖1项、二等奖4项、三等奖1项，省部级科技进步奖30余项，出版专著6部，发表高水平学术论文100余篇，第一发明人发明专利20余项。
引用格式
王国法，张建中，刘再斌，等. 煤炭绿色开发复杂巨系统数智化技术进展[J]. 煤炭科学技术，2024，52（11）：1−16.
WANG Guofa，ZHANG Jianzhong，LIU Zaibin，et al. Green and intelligent development of coal and progress in transparent geological technology[J]. Coal Science and Technology，2024，52（11）：1−16.
