【成果变形记】
陕西榆林，一座矿井深处。
掘进机的轰鸣声暂歇。技术人员对照矿井透明地质保障系统生成的水灾隐患预判结果，调整了后续掘进设计与施工参数方案。巷道掘进前方千米之外，地下几百米深处，系统超前识别一处隐伏的导水断层，并指导技术人员准备实施探放水措施。
调度室屏幕上，该系统模型中，导水裂隙网络、富水异常区和陷落柱边界等各类致灾要素一目了然。这是基于透明地质保障系统根据探测数据实时生成的，在矿工们口中，该系统有个更形象的名字——“井下智多星”。
近日，这套系统的核心技术“矿井水灾隐患透明感知与智能防控关键技术及装备”荣获国家科学技术进步奖，这也是2025年度煤炭行业唯一一项由科研院所牵头获得的国家科技奖。引领这项成果取得突破的，是中国煤炭科工集团一级首席科学家、西安研究院科技委主任董书宁。在同事们眼里，他是一位和矿山地下“水老虎”较量了大半辈子的人。
从“被动封堵”到“追着水防”
我国是全球矿山水文地质条件最复杂的国家之一，煤炭开采受水害威胁尤为严重，受影响资源储量超过500亿吨。很长一段时期内，矿井水害防治靠的是“经验判断、人工探测、被动封堵”。
“过去，我们常说自己是在‘追着水跑’——水冒出来了，才去抢险，就像是黑暗里跟一个看不见的对手搏斗。”董书宁这样描述。
水灾隐患隐蔽性强、演化快，这是行业共性难题。要扭转被动防治局面，首先得让采掘影响范围内的地层变得“透明”。2014年，董书宁团队联合高校、科研单位和企业，决心啃下这块硬骨头，从理论、技术、装备到治理工程进行全链条攻关。
在西安研究院的实验室里，团队把井下钻探、地球物理探测、水文地质分析、大数据建模深度融合，反复试验验证。矿井水灾隐患探测感知钻孔不同于常规钻孔，既要精准感知各类信息，还要避免高压水突然喷出。团队制定了以智能钻机代替人工进行危险场景自动作业、孔中随钻测量系统进行水灾隐患感知的研发路线，带着样机扎进现场，一边研发、一边调试、一边改设计。
“有一次钻头方位偏了零点几度，探测结果差之千里，整个方案就得推倒重来。”技术人员在井下和地面之间来回穿梭，硬是把装备磨成了精密机械手。
团队还利用长钻孔、掘进机的地震波开展物探探测，提升探测距离和精度。“为了掌握矿井水在采掘过程中动态演化的响应特征，我们在井下连续蹲守了3个多月。”团队成员回忆，他们就像给大地“做CT”，试图从混杂信号里识别细微的导水裂隙。
一步步攻关下，断层、陷落柱、富水区这些致灾因素被转化为三维模型，在屏幕上动态呈现。曾经摸不准的“水下迷宫”，开始有了轮廓、方位和富水性等特征，并且能够预警了。
“只有看得见，才能防得住。”董书宁说。
长征五号遥十四火箭运抵文昌将执行嫦娥七号发射任务
本报北京7月13日电据中国载人航天工程办公室消息，13日，将执行嫦娥七号任务的长征五号遥十四运载火箭安全运抵文昌航天发射场。后续，该火箭将与先期运抵的嫦娥七号探测器一起开展发射场区总装和测试工作。目前，发射场区各参试系统正在按计划开展嫦娥七号任务准备工作
从“人盯屏幕”到“机器动脑”
能“看见”隐患，只是第一步。从“看得见”到“防得住”，还差一颗会决策的智慧大脑。
传统模式下，水灾风险研判高度依赖专家经验，可专家不可能24小时盯守每一座矿井。董书宁思考：能不能把多年来积累的防治水知识，变成一个永不疲倦的“数字专家”？
于是，团队再一次扎进海量地质报告、探测数据和灾害案例中，开展跨模态信息融合训练，从无数案例里提取规律，让模型学会像资深工程师那样思考。2023年，全球首个矿山地质人工智能大模型在西安诞生——该成果入选了工信部“人工智能赋能新型工业化典型案例”。
这个大模型都能干什么？“‘读懂’复杂的水文地质图纸，进行水灾风险智能分析和防控措施数智决策，把原本需要数小时的风险研判压缩到分钟级……”对此，董书宁如数家珍。
依托这颗“最强大脑”，团队助力国家矿山安全监察局建成国家煤矿水灾风险监测预警系统，目前已在全国65%的煤矿稳定上线运行。
但董书宁并不满足于监测到风险。如果说透明感知是“眼睛”、智能决策是“大脑”，那么还得有一双能精准施治的“手”。
从“人海战术”到“机器上阵”
水灾隐患发现后，治理过程常面临高风险、重体力、效率低的困境。
“能不能让治理也实现无人化？”团队将目光投向自适应靶向治理和多目标协同防控。所谓自适应靶向治理，就是根据透明地质保障系统锁定的隐患，包括导水通道的空间位置、形态、导水性等特征，自动匹配注浆钻孔、疏放等工艺，再由智能制浆—注浆系统开展注浆作业，定向钻机完成高精度钻孔进行疏放，定点消除各类导水通道和充水水源。
治水的同时，团队还创新了多目标约束智能协同防控技术，综合考虑矿井安全、生态、环境等多方面，在消除水灾隐患的同时尽可能减少对矿区地下水资源的疏排，统筹安全开采与生态环保。
“过去是人眼识别、涉险撤人，经常束手无策。现在是系统提前预警、装备精准作业，人是监督者，不再是涉险者。”一名矿长感慨道。
如今，这项成果已落地全国140余座矿井，每年支撑煤炭、铁矿石等资源安全产能过亿吨。该成果还走出国门，推广至澳大利亚、孟加拉国等国，为国际矿山企业提供水灾智能防控的中国方案。
从“被动封堵”抢险，到“追着水防”的主动治理，再到为世界输出中国技术方案——这条路，董书宁和团队走了10余年。如今，他们正把矿井透明地质保障系统向更深、更复杂的地层推进……
（本报记者 崔兴毅）（崔兴毅）
