太原理工大學采礦工程學科簡介

　　基本概況
　　太原理工大學采礦工程學科始建于1958年的山西礦業學院采礦工程專業，為華北地區，乃至全國培養和輸送了大批優秀人才。采礦工程學科1986年批準碩士學位授予權，1996年正式列為山西省重點學科，1998年批準采礦工程博士學位授權點，2003年批準礦業工程一級學科博士后流動站。2007年增列為國家重點培育學科。太原理工大學采礦工程學科主要由礦業工程學院的采礦工程系，校直屬的采礦工藝研究所組成。共有教師68名，實驗人員8名，其中：博導8名，教授19名，副教授28名，博士23名，在讀博士研究生19名。實驗室建筑面積達到5000m2，實驗設備總值3600萬元，目前擁有大型真三軸多功能試驗機、225kv顯微CT實驗系統、巖體固流耦合試驗臺、低滲透煤層煤層氣開采的水力割縫及定向鉆機和中試試驗臺等一批大型、高精尖的國內一流的實驗設備。
　　太原理工大學采礦工程學科除煤礦開采方法、礦山壓力與巖層控制、巷道圍巖支護、采礦系統工程等傳統的研究方向人才濟濟外，更具有原位溶浸采礦、煤層氣開采等幾個國內獨具特色、朝氣蓬勃和實力雄厚的新興學科方向和人才隊伍，并取得了頗豐的成果。
　　本學科點始終圍繞著解決晉陜蒙地區煤礦重大技術難題和礦產資源高效安全開采的國際性技術難題攻關和選擇申報國家、省部及企業的科研任務，始終圍繞采礦工程基礎研究與應用研究相長，本學科組二十年來，持續承擔國家攻關課題、863項目、國家自然科學基金重點項目和面上項目，省部級項目，并承擔企業的重大技術難題攻關與服務項目。近十幾年來，每年進賬的科研經費1500萬元，加上延續和預研項目，實際上每年用于科研的活動經費達4000萬元以上。本學科圍繞上述6個研究方向，不斷地提出新理論、新技術、并不斷地攻克技術難題，推動了煤炭及其它礦產資源開采的重大技術進步。這些年來，更是快速發展，產出了許多有重要影響的標志性成果，連續獲得國家技術發明二等獎和國家科技進步二等獎2項，獲得省部級科技進步獎30余項。梁衛國博士獲得2008年度全國百篇優秀博士學位論文，從而填補了太原理工大學該領域的空白。
　　本學科點有一批朝氣蓬勃的學術帶頭人，緊密圍繞采礦工程的主方向，扎扎實實地工作，不斷創新和研發出新的技術。目前本學科整體處于國際先進水平。
　　主要研究方向：
　　1) 高產高效開采方法：這是采礦工程的主干學科方向，具有我校鮮明特色的是1980年代開始的“傾斜長壁開采方法”、1980年代后期開始的“放頂煤開采方法”和1990年代后期開始的“綜采大采高開采方法”。尤其在放頂煤開采方法方面成果卓著，靳鐘銘教授帶領的課題組，最先開展了“綜采放頂煤開采”的理論研究，主持進行了以后對放頂煤開采技術有重要影響的“潞安王莊煤礦4309綜采放頂煤工作面的工業試驗”。發現了頂煤壓裂區分布、放頂煤工作面支架最大支護阻力小于普采面的最大支護阻力；提出了預注水和煤層裂隙方位匹配的中硬煤放頂煤軟化技術，提出了頂煤冒放性控制理論，并在潞安、大同、晉城、準格爾、海渤灣等礦區廣泛使用。其成果2001年獲得國家科技進步二等獎。圍繞綜采大采高采煤方法：提出了煤壁片幫機理、大采高支架架型和穩定性、支架支護阻力、頂板變形、跨落及頂板移動結構等理論。長期進行了鄂爾多斯地區淺埋深、厚煤層、一次采高5.5m的開采工藝的研究，為神東礦區建成世界領先的現代化礦井做出了重要貢獻。
　　2) 原位溶浸采礦理論與技術 這是國內外采礦工程學科孕育多年，但進展緩慢的新興研究方向，長江學者趙陽升教授憑借他二十多年從事礦山巖體固流耦合理論研究的雄厚基礎，從1990年代中期開始，在鹽礦控制水溶開采、巖鹽油氣儲庫控制溶解建造、油頁巖原位開采、高溫巖體地熱開采等資源開采領域，提出了創新的技術與工藝，取得鹽類礦床群井致裂控制水溶開采方法的兩項發明專利，在多個企業使用，實現了鹽礦水溶開采方法的重大技術變革，2005年獲得國家技術發明二等獎。發明的“對流加熱油頁巖開采油氣的方法”，現正開始工業試驗，該項技術對于我國油頁巖油氣資源的開采，保障我國能源安全具有重大意義。
　　3) 礦山壓力與巖層控制 本學科主要針對山西、內蒙煤系地層和特厚煤層開采方法的特點，如大同煤田和寧武煤田的厚層狀砂礫巖頂板，沁水煤田的石灰巖頂板，以及東勝煤田厚層狀砂礫巖頂板，從1980年代初期開始至今，持續開展了堅硬頂板礦山壓力研究，提出了懸板懸梁模型，預注水和預裂爆破弱化的堅硬頂板控制理論，提出了堅硬頂板沖擊來壓、大面積跨落的颶風理論等，直接指導了大同－寧武煤田與東勝煤田堅硬頂板控制與支架選型。在山區地表開采沉陷規律及其引發山體滑坡的預計、預測和防治方面在國內獨樹一幟，具有重要影響。
　　4) 巷道圍巖穩定性控制理論與技術 隨著我國煤礦開采深度增加，巷道斷面增大，地下水和采動載荷的作用使巷道圍巖穩定性控制十分困難，本學科在此方向的顯著特色是：錨－梁－網－索－注聯合支護與加固理論及技術，錨桿支護質量動態無損檢測和錨桿支護新型材料。提出了煤系地層巷道巖層結構分類方法，與針對各類圍巖條件的支護方案，研制了NS錨固材料，并對巨厚松軟巖層、破碎復合頂板、厚層松軟大斷面開切眼、流變軟巖回采巷道、松軟破碎的全煤巷道成功地實現了綜合支護。針對國內煤礦巷道及其它地下工程錨桿的大規模使用，研究了錨桿底端反射波的特征，提出了檢測用的導波理論，研制了錨桿錨固質量底端反射檢測儀器，并初步在煤礦中應用。
　　巖巷的快速掘進技術，極松軟煤巷的快速掘進與支護技術方面的發展，如松軟煤層巷道的支護技術與錨桿支護的無損檢測裝備化，形成標志性成果。
　　5) 煤層氣開采與瓦斯災害治理
　　本學科方向針對高瓦斯煤層、低滲透煤層、煤層氣開發、甲烷冰合成儲運等煤層氣開采和礦井瓦斯防治領域的前沿性理論、技術與工程問題，系統地進行了一系列開拓性研究，取得了一批國際國內矚目的成果。
　　其顯著特色是：
　�、� 煤層瓦斯運移的固流耦合與擴散滲流理論 我校建立了國內外第一個煤層瓦斯流動的固氣耦合數學模型及其數值解法，揭示了孔隙瓦斯作用下煤體有效應力規律，建立了瓦斯擴散滲流理論模型和孔隙裂隙煤體瓦斯愈滲理論模型。
　�、� 低滲透煤層瓦斯抽放理論與技術 根據我校創立的理論，提出了兩種低滲透煤層瓦斯抽放技術方案，注二氧化碳氣驅替煤層瓦斯的方法；水力割縫強化低滲透煤層瓦斯抽放的方法。從1997到2007年，歷時10年，研制成功低滲透煤層改造的水力定向鉆孔――割縫的成套裝備與技術，2004 年在潞安礦務局五陽煤礦試驗，取得了低滲透煤層瓦斯抽放的初步效果。共獲得國家發明專利8項。
　�、� 甲烷冰人工合成與儲運技術，我校研制成獨具特色的甲烷冰人工合成實驗臺，已成功地合成了甲烷冰，其含氣密度達155m3/噸，是目前人工合成的最好指標。為礦井瓦斯治理與利用開拓了全新的方向，在國內外著名學術刊物發表了100余篇學術論文，被SCI收錄8篇。近年將在低滲透煤層瓦斯抽放技術與裝備方面取得突破，從而大大緩解煤礦瓦斯災害的威脅。
　　6) 采礦系統工程 針對晉陜蒙地區煤炭開采基地的現代化大型礦井的建設，開展了礦山系統定性與定量、靜動態相結合的系統工程研究，特色是：礦井開采系統優化；礦井生產決策咨詢實施系統；礦井運輸系統可靠性及其監測裝置，研制成功并推廣應用了水平活動煤倉和膠帶輸送機在線檢測裝置，為大型礦井生產系統可靠性保障做出了重要貢獻。