科技日报记者 都芃
不久前，国家发展改革委、国家能源局联合印发《煤炭工业发展“十五五”规划》，明确提出“因地制宜推广充填开采、离层充填、保水开采等绿色开采技术”，将充填开采提升到煤炭绿色低碳转型的战略高度。针对大宗煤矸石与固废协同处置这一行业共性难题，中国煤科南京设计院以科技创新为根本驱动力，深耕煤矿绿色开采领域，构建“设计—科研—装备—工程—运维”全链条技术服务体系，为煤炭行业绿色低碳转型提供了可复制、可推广的新方案。
作为国内较早开展充填开采技术研究的设计单位，中国煤科南京设计院持续聚焦行业痛点，搭建起“产学研用”一体化自主创新体系。
长期以来，国内大流量充填泵、高端搅拌设备高度依赖进口，是制约充填开采技术大规模推广的关键瓶颈。南京设计院联合业内企业开展协同攻关，成功研制出NJSJY-400H大流量国产化充填泵，突破国内大流量泵送技术瓶颈。其理论输送能力达到400立方米每小时，可适配大型矿井规模化充填需求，填补了国内技术空白，实现关键核心装备自主可控。
南京设计院先后承接十余项充填开采工程及设计项目，覆盖多源固废协同处置、边角资源回收、区间煤柱置换、“三下”采煤、无煤柱开采、生态修复与地质灾害耦合治理等全场景应用，建成一批具有行业影响力的标杆示范工程。例如，老石旦煤矿项目创新应用分层充填开采工艺，有效处置矿井固废，盘活矿井遗留煤柱、边角煤等呆滞煤炭资源，为资源枯竭型矿井转型脱困探索出成熟可行的工程路径。
顺应煤炭行业智能化转型趋势，该院自主研发了智能化膏体充填开采控制系统，实现充填全流程集中管控、一键启停与实时监测，推动充填开采从“经验管控”向“数字管控”迭代升级。该系统集成了多参数实时监测、智能配比调节、远程故障诊断等功能，全面提升了充填作业效率与施工安全性。
针对充填管路易堵塞、磨损难监测、疏通处置效率低等行业痛点，南京设计院进一步研发出充填管路智能化监测与疏通系统，通过在关键管段布设传感设备，构建管路全生命周期数字孪生模型，实现堵塞风险提前预警、磨损状态实时评估、疏通作业智能调度。系统可根据管路运行参数自动识别堵塞位置与严重等级，联动管路疏通装备执行疏通作业，可有效提升管路疏通效率，降低停机时间，为充填开采连续稳定运行提供了坚实保障。
依托全链条技术优势，南京设计院主动参与行业技术规则制定，牵头或参与编制多项充填开采领域行业标准、技术指南，为规范充填开采工程设计、施工与运维提供了专业依据，助力行业充填开采技术应用整体规范化发展。目前，该院已先后培养出50余名专业技术人员，形成梯度合理的科研团队。同时建成专业实验室与验证平台，拥有十余项自主知识产权，形成完整创新闭环。
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