（1）聚焦深部地质勘探、智能开采、灾害预警体系、矿井生态修复等核心领域，全面梳理行业在深部煤炭资源开采理论研究与实践应用方面的成果，凝练出了深部煤炭开采时代面临的主要挑战与关键科学问题，为后续研究提供战略指引。
（2）鉴于深部煤炭开采面临高地应力、高水压、高地温及复杂地质构造等极端环境，明确指出行业在深部极端环境岩石力学理论、高适应性技术装备研发、跨尺度灾变响应模拟算法、灾害智能预警防控体系、灾害智能应急决策平台搭建等关键研究方向，形成阶段性技术突破，为构建深部煤炭资源安全-高效-智能-绿色开发技术体系奠定坚实基础。
（3）融合数字孪生、人工智能、物联网、大算力模型等新兴技术成果，创新发展超前精准透明探测、智能感知与决策、灾害预警防控及生态修复等领域关键技术，打造从资源勘探到矿区建设、运行及修复全流程的自主决策体系，为深部煤炭资源安全高效开发提供切实可行的技术路径。
作者：
袁亮1,2,3, 张通1,2,3, 王玥晗1,2, 王新中1,2, 王雅亭1,2, 郝宪杰4
单位：
1. 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室；2. 安徽理工大学 电子转盘
；3. 安徽理工大学 煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室；4. 中国矿业大学(北京) 共伴生能源精准开采北京市重点实验室
我国“缺气、少油、相对富煤”，2023年，煤炭在一次能源消费中占比55.3%，原油、天然气对外依存度分别达73%、42%。据中国工程院预测，到 2050 年煤炭占比仍将维持在50%左右，未来几十年以煤炭为主导的能源格局难以改变。当下，我国浅部能源资源枯竭态势加剧，深部资源开发加剧演化，其中，煤矿矿井最大开采深度已达1 500 m，且正以每年10～25 m的速度向深部拓展，预计2030年前后，多数矿井将进入千米深井开采阶段。我国已探明深部煤炭资源量超5.9万亿t，千米以深资源量占50%以上。与浅部开采相比，深部煤岩体处于高地应力、高瓦斯、高温、高渗透压及时间效应叠加的复杂环境，煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害频发且更严重，多重灾害耦合趋势明显。加快推进深部煤炭资源开采理论、技术、装备及工艺创新，实现深部资源绿色、安全、高效开发，对保障国家能源安全、支撑经济社会高质量发展至关重要。
千米级及更深矿井开采将成为常态，深部煤炭资源将是今后以煤为主能源结构的资源保障。当前，中东部地区的河北、山西、江苏、安徽、山东、河南等重要产煤省，埋藏较浅的煤炭资源日渐减少，而埋深1 000 m以深的资源占这些省预测总量的65.0%～92.4%。同时，我国煤矿采掘活动每年产生的瓦斯量约300亿m3，除去每年抽采利用瓦斯50亿m3左右，其余约250亿m3的瓦斯全部排到大气中，相当于3.75亿t的CO2温室气体当量，为“双碳”目标实现带来巨大压力。由浅部走向深部，深井高瓦斯煤层群低损害开采与灾害治理面临非线性行为、大范围高能级灾害、多物理场耦合演化等难题。当前深部多场耦合致灾机理不明晰，深部煤与瓦斯共采理论不完善，深部开采瓦斯动力灾害防治技术保障不足，深部煤炭绿色低损害开采技术不成熟。因此，亟需强化深部资源开发理论探究，升级先进工艺装备，融入智能通讯、智能网联技术，稳步推动深部资源开采走向数字化、智能化、无人化，实现深部煤炭资源安全、高效、绿色开发。
笔者系统梳理了近年来深部煤炭资源开采技术在理论探索、实践应用等方面取得的重要研究进展，并深入探讨了进入深部煤炭开采时代面临的主要挑战与关键科学问题。旨在为深部煤炭资源安全高效开采关键技术创新研发提供战略指引，为深部煤炭资源开发提供理论支撑与技术参考，推动产业沿着科学、高效、安全的轨道稳健前行。
在百年未有之大变局加速演变国际大背景下，我国能源行业面临“双碳”战略目标实现与能源资源稳定供给的双重挑战，向地球深部进军成为我国能源资源开发的必由之路。系统梳理了地质勘测、智能开采、灾害预警、生态修复等领域的技术发展现状，分析了现有技术针对深部资源开发的适用性。基于现有技术现状及深部矿产资源原位贮存及采动特性，提炼出了深部矿井建设运营全过程面临的关键理论及技术问题，进一步指出了实现深部煤炭资源安全高效开采未来的技术攻关方向。通过分析数字孪生、人工智能、大算力模型等新兴技术的发展趋势，明确了地质透明化、智能开采工艺、灾害预警体系、生态环境修复等重要领域的技术突破路径，构建了深部资源安全−高效−智能−绿色开采的可行技术发展战略。未来，通过逐步在跨尺度地质体演化动态表征、非线性煤岩多相多场耦合致灾机理研究、耐高温高压多功能材料与新型勘探开采装备研发、泛适应性无人开采工艺构建、地质生态高效绿色精准修复、矿区建设−生产−修复区域智能决策大模型孕训等方向形成突破，奠定深部矿产资源稳定、高效、智能、绿色开采的基础技术保障，深部资源开采必将实现少人/无人开采及全网络分布式智能调控开采，为国家能源安全战略保障提供核心支撑。
图 1 深部煤炭资源安全高效开采科学问题及关键技术−总技术路线
袁亮，男，1960年6月生，安徽金寨人，中共党员，中国工程院院士，一级教授，博士生导师。煤炭开采及瓦斯治理专家，煤与瓦斯共采理论主要奠基人，全国高校黄大年式教师团队负责人。现任安徽理工大学党委副书记、校长，深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室主任，中国工程科技发展战略安徽研究院院长，安徽省科协副主席。“九五”以来，主持开展了国家重点研发计划、“973”、“863”、国家重大攻关项目、国家科技支撑计划、国家重大科研仪器研制项目、中国工程院重大咨询项目等50余项国家和省部级重大科研项目以及130余项企业科研项目攻关。研究成果获国家科技进步二等奖6项（排名第一3项）、中国专利金奖1项、省部级科技进步特等及一等奖12项（均排名第一）。获授权国家发明专利72项，出版“十二五”规划教材1部、专著8部，制定行业标准10项，发表学术论文100余篇。荣获世界采矿大会“突出贡献奖”、首届全国创新争先奖状、安徽省重大科技成就奖、全国优秀科技工作者、国家有突出贡献的中青年专家、全国煤炭系统专业技术拔尖人才等，享受国务院政府特殊津贴。2009年当选为中国工程院院士，能源与矿业工程学部第八届、第九届、第十一届常委，第一届、第二届科技合作委员会委员。
研究方向
煤与瓦斯共采、煤炭安全智能精准开采、煤矿动力灾害防控、煤系共伴生资源协同开发、工业粉尘防控及职业安全健康
主要成果
开创性提出了卸压开采抽采瓦斯、无煤柱煤与瓦斯共采、“高位环形裂隙体”等理论与技术原理，奠定了“煤与瓦斯共采”理论基础，并开发出具有自主知识产权的全套工艺技术，成功破解了淮南矿区安全开采技术难题，实现瓦斯事故历史“重灾区”连续23年避免瓦斯爆炸事故，并将创新成果在全国14个产煤省（区）的200余家重点煤矿推广应用。提出了矿井设计建设新理念，构建了煤矿建设工程管理体系，主持建成8座现代化特大型高瓦斯煤矿和一批国际领先的瓦斯利用示范工程。创建了国家工程研究中心、国家重点实验室、国家工程实验室、国家地方联合工程研究中心等国家级科研创新平台，将高瓦斯矿井安全管理理念、模式、工程管理经验和瓦斯治理与利用技术成果推广应用到全行业，产生了显著的社会经济效益，对我国和世界低透气性煤层的煤与瓦斯共采理论和技术发展做出了重要贡献。
来源：
袁亮，张通，王玥晗，等. 深部煤炭资源安全高效开采科学问题及关键技术[J]. 煤炭学报，2025，50(1)：1−12.
YUAN Liang，ZHANG Tong，WANG Yuehan，et al. Scientific problems and key technologies for safe and efficient mining of deep coal resources[J]. Journal of China Coal Society，2025，50(1)：1−12.
