暑假科研不打烊，西安科技大学科研团队攻坚煤矿安全难题忙！

三秦都市报-三秦网讯（记者阮班慧）暑假的西安科技大学校园，少了平日的喧嚣，但学校暑期科研却不打烊，实验室里依旧灯火通明，科研人员仍然在争分夺秒攻坚煤矿安全生产难题。日前，记者走进该校能源与矿业工程学院的实验室，被“西部煤炭绿色开采”团队成员默默坚守、甘愿奉献的科研精神深深感染。

暑假科研不打烊研团队攻坚煤矿安全难题忙

钻孔、布线、监测、分析……西安科技大学能源与矿业工程学院的实验室内，“西部煤炭绿色开采”团队的科研人员张帅、姬松涛、郭宇阳、吴丞宏、郑智伟正在亚洲唯一的大型多功能地下工程结构模拟试验台上，进行“西部煤层厚硬覆岩冲击地压智能调控方法研究”实验，海量多维度的数据被实时采集汇聚电脑上。

“夏天，在实验室里出出汗，年轻人既能减肥，又能锻炼身体，科研锻炼两不误！”吴蒸老师风趣地说。

8月14日上午，西安室外阳光炙烤气温爆表，没有空调的实验室里更是闷热难耐，“西部煤炭绿色开采”团队的科研工作者却在这里挥汗如雨，热火朝天地忘我奋战，争分夺秒攻关一个关键课题——如何智能预警和调控西部煤矿开采中危害巨大的冲击地压灾害。

“西部是我国优质煤炭资源开发主产区，原煤总产量超过全国50%，而西部冲击地压矿井约占全国50%。近年来，冲击地压已逐渐成为制约西部矿区安全高效生产的主要因素之一，围绕西部矿区地应力高、赋存差异性大、厚硬顶板分布广的特点，亟待开展有别于现有的预警方法与精准调控技术体系，今年暑假，我们西部煤炭绿色开采团队组织师生力量，聚焦冲击地压智能预警与调控关键科学难题，进行了自主知识产权监测设备研发和大型三维模拟实验等创新研究工作。”来兴平教授说。

自主研发微纳CT机器人为煤矿安全生产保驾护航

“因为假期前参与了中国国际大学生创新大赛，我们团队自研了微纳CT机器人。我们需要对这个机器人进行实验室的一个实验验证。我们前两天刚从宁夏调研回来，8月14日凌晨3时回到西安，然后就紧急投入到这个实验中。我们将机器人在实验室试验，然后使这项成果能够转化应用到现场采掘中。”郭宇阳说。

在亚洲唯一多功能地下工程结构模拟试验台，郑智伟脸上挂满了汗珠，衣衫早已湿透，他与并肩作战的队友一起将自主研发的微纳CT机器人和顶板全域姿态监测系统应用在大型三维物理相似模拟实验中，解码冲击地压前兆信号，探索智能调控技术，为煤矿安全生产保驾护航。

“首先我们先掏一个小洞，然后将它放进去，通过遥控器去控制它的前进和后退。在它前进过程，它可以探测岩壁给它的力，也就是说的围岩应力。另外，它还可以发射超声波，与另外一个机器人形成互联。这样的话，就能把巷道、煤壁的状态全部窥探出来，在电脑上面就可以展示出所有数据。”西部煤炭绿色开采团队成员郑智伟一边操作一边说。

据悉，该款自主研发的微纳CT机器人灵感来源于仿生学结构，具备自主爬行与高精度三维成像能力，同时结合“声-光-电”一体化监测设备，可适应巷道邻域不同方向钻孔深度围岩内部微观结构探测，能够清晰捕捉裂隙的萌生、扩展及分布特征，为研究采动损伤演化规律提供了关键海量数据支撑。

给岩层装上敏锐“神经”实现顶板运动监测跨越突破

精准监测顶板岩层运动是预测冲击地压的关键，该团队自主研发的顶板全域姿态监测技术，如同给岩层装上了敏锐的“神经”，为矿压监测与岩层精准控制提供了创新的直接监测手段。该技术基于柔性传感器，可实时、精准监测顶板的位移、倾角、挠度等姿态参数变化，智能解算并融合离散测点的空间姿态数据，为深入研究岩层运动规律、完善矿压理论、实现灾害智能预警与岩层精准控制提供了重要支撑。

团队成员姬松涛说：“我们团队自主研发的顶板全域姿态传感器，这是其中的一个子测点。通过将若干子测点串联布置于顶板坚硬岩层，可以垂向布置也可以水平布置，可以实时监测顶板的弯曲下沉以及变形破断和运动。那么该技术实现了顶板运动监测从矿压显现、反演推断到顶板运动直接监测的跨越突破。”

吴丞宏同学说：“今年暑假，通过在实验室中与队友们的协同工作，学到了很多东西，对我而言是一个突破。”

“希望我们的实验成果，能够早日在煤矿企业推广应用，解决生产面临的实际难题，保障煤矿的安全、高效、绿色开采。”吴蒸老师说。