矢志创新攻坚 建设科技强国(2)

深地能源开发面临的重要挑战之一是开发活动可能诱发垮塌、瓦斯突出、冲击地压等工程灾害，而诱发这些灾害的根源就在于开采引起的岩体应力场演化。

然而，地下岩体不透明、结构复杂，开采扰动引发的岩体结构及应力场的变化就像一个“黑箱”，传统技术和方法难以直观、准确和量化表征，也难以对深部开采可能引发的工程灾害进行超前预警和精准治理。

为应对这一制约深部能源安全高效开发的核心难题，中国矿业大学（北京）教授鞠杨协同四川大学、深圳大学、煤炭科学技术研究院有限公司等组建研发团队，历经近20年攻关，发明了深部岩体结构及应力场透明解析技术，突破了工程扰动下岩体应力场演化“看不见、摸不着”、难以量化解析的难关。

鞠杨说，为了实现“透视”岩石复杂结构与应力场演化的目标，项目团队研发了国际首台套真三轴扰动荷载下岩石原位CT成像实验系统，解决了岩石复杂结构演化精细识别和准确刻画的难题；发明了岩石三维应力场透明解析方法与装置，攻克了现有技术无法获取扰动荷载下岩石内部三维应力场演化的难题，实现了岩石应力场透明解析方法和装置“从0到1”的突破。

“有了这些技术，我们就能像医生一样，使用CT等各种仪器设备‘透视’岩石内部结构及应力演化行为，找到引发岩石灾变的内在原因，并作出灾害的研判和预警。”鞠杨说。

该技术推广应用成效如何？国家能源集团神东保德煤矿是我国特大型高瓦斯矿井，这里开采扰动应力错综复杂，瓦斯含量高、精准治理困难。研究团队与现场工程技术人员紧密合作，指导了定向钻孔、采动卸压抽采等工艺措施，瓦斯被精准高效地抽采出来，确保了大型自动化和智能化采煤设备的安全使用。瓦斯治理理念实现了由“经验化”向“科学化”的转变，为煤矿安全高效生产提供了强有力的技术支撑。

在胜利油田，针对非常规油气开发过程中面临储层改造技术挑战多、采收效果评价难等问题，项目团队与油田技术人员密切合作攻关，运用该项目技术和成果，指导和优化了储层压裂设计方案，大幅提升了油藏采收率。

“随着能源开发不断向地球更深部进军，超高温、超高压、强扰动等更加严苛条件突显，岩体应力场演化变得愈加复杂，深部岩体灾害防控将面临更大挑战。”鞠杨说，目前，项目团队正在有针对性地开展深入研究，进一步提升和完善岩体应力场透明解析与灾变透明推演技术，以适应更严苛环境的需要。

作为一种基础通用性技术，该项目成果不仅在解决深部能源开发灾害防治等关键问题上发挥了重要作用，还拓展应用于川藏铁路、城市地铁等国家重大工程和重点民生工程，有效提升了工程安全性。

鞠杨介绍，战略性矿产资源开发、地热开发、二氧化碳地质封存与利用对保障我国能源安全和实现“双碳”目标具有重大意义，其核心技术均涉及岩体扰动应力场的定量表征问题。通过“看”清岩体结构及应力场演化，有助于实现能源安全高效开发和灾害源头治理及主动防控。

国家技术发明奖二等奖“玉米单倍体育种高效技术体系创建及规模化应用”

玉米育种跑出“加速度”

本报记者  蒋建科

玉米品种是一般由两个亲本纯合自交系组配而成的杂交种，一般需要8个世代以上连续自交才能获得纯系。这个方法虽然容易操作，但周期长、速度慢。因此，如何研发出快速而先进的玉米育种技术成为焦点。由中国农业大学教授陈绍江联合李建生、刘晨旭、才卓、黎亮和段民孝等国内骨干研究单位的专家，通过长期协同攻关，终于研发成功玉米单倍体育种高效技术体系，只需2个世代即可获得育种所需纯系，让玉米育种跑出“加速度”。