第一届原位改性采矿国际研讨会在山西太原隆重召开

2018年9月17日-20日，第一届原位改性采矿国际研讨会在山西太原隆重召开，本次会议由太原理工大学主办，原位改性采矿教育部重点实验室、山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司、矿产资源安全高效开采山西省重点实验室、全国科技创新领军人才联盟资源与环境专业委员会和山西省岩石力学与工程学会协同承办。

本次研讨会的主题为“原位改性采矿理论与技术现状及发展”。原位改性采矿针对地下煤炭、盐矿、油页岩、有色金属矿及放射性矿产资源等资源与能源，通过注热、气、液及水力压裂、割缝等技术，使资源与能源原位赋存特性发生物理、化学变化，从而实现安全、高效、绿色开采目标。大会邀请国内外原位改性采矿领域知名专家作特邀报告，并设相关的专题报告，就其热点议题展开讨论。会议的召开汇集引领地球能源与资源开发相关领域的国内外研究人员进行交流和分享在地球资源与能源开采理论与技术研究中的新见解和新成果。

来自国内外30余所高校、科研院所及企业的100余位代表出席了本次大会。大会汇集了众多国内外原位改性采矿领域的顶尖专家学者，其中，加拿大滑铁卢大学Maurice B. Dusseault教授、宾州州立大学的美国工程院院士Derek Elsworth教授、美国南伊利诺大学Satya Harpalani教授、核工业北京化工冶金研究院李建华教授、新加坡国立大学Praveen Linga教授、澳大利亚西澳大学刘继山教授、宾州州立大学刘世民教授、中国矿业大学（北京）刘淑琴教授、日本九州大学Kyuro Sasaki教授、澳大利亚联邦科学与工业研究组织沈宝堂教授、晋煤集团副总经理王保玉教授、太原理工大学赵阳升教授、梁卫国教授等国内外原位改性采矿领域的知名专家参加了本次大会，并做特邀报告。

大会举行了简短而高效的大会开幕式，由太原理工大学副校长梁卫国致开幕词，向与会代表介绍了主席台就坐的各位国内外特邀嘉宾，并对筹办情况进行简要说明。 

图1 梁卫国教授在开幕式上致词

本次大会特采用特邀报告和专题报告交叉进行的模式开展学术交流，以特邀报告开始并以特邀报告结束，保证了到场代表人数的延续性和参会的积极性。大会精心组织了16场特邀报告和14场专题报告，全方位、多角度、深层次地展现了原位改性采矿领域的科研新成果和实践新经验。其中，特邀报告时间为每人30分钟；专题报告时间为每人15分钟，大会报告从18日上午9:00开始至19日下午15:30结束，累计会场报告时间11.5小时。整个大会学术交流组织紧凑，使老中青学者在宝贵的会议期间能发表自己的学术成果与观点，共有80余位学者就原位改性采矿领域的相关热点研究问题展开了细致讨论。从学术层面上，本次大会有诸多值得记下的东西：

七旬高龄的Maurice教授基于DEM和尺度转换的水力压裂模拟研究深层地下工程问题，包括石油生产、水力压裂、储能、地热、碳封存、颗粒状固体和液体废物(包括生物固体、油田废物和民用废物)的深层注入处置。在工业领域参与了能源技术，这些技术可以缩小到社区级别，以提供坚固可靠的热和电力：包括地热能、天然气途径、压缩空气储能和热地质储能等。 

图2 Maurice教授在做报告

赵阳升教授深入介绍了原位改性采矿理论、技术与工程，建立了岩体变形与渗流耦合的数学模型及其求解方法。在工业技术应用中，他发明了水力压裂多井连通的岩盐开采方法、高温地热以及井下工作面煤层气高效开采的方法和装备。前者是一种易开采难溶岩盐的技术革命，后一种方法从根本上解决了井下瓦斯灾害和煤层气抽采的难题。 

图3 赵阳升教授在做报告

Derek教授通过分析天然裂缝性油气藏储层渗透率演化控制，并应用计算力学、岩石力学以及裂隙岩石的机械和运输特性，实现地热能、放射性废物和CO₂的深地质封存、非常规碳氢化合物的开采，包括煤层气、致密的页岩和水合物，以及火山的不稳定性和喷发动力学。 

图4 Derek教授在做报告

Harpalani教授介绍了煤层气储层应力路径与应力渗透率模型，通过评估实验室环境中的压力依赖性渗透率，复制现场条件，并对流动行为建模，详细研究深层岩石中的流动，重点针对煤层气、原地开采、提高天然气采收率以及充注贫化气藏的开发与应用。

Sasaki教授通过介绍陆上CO₂地质储量与天然地层CO₂通量变化监测，分析流体力学和矿产资源开采中的传热传质现象，并应用于稠油开采、煤自燃和与陆上CO₂地质储存有关的土壤CO₂排放。

王宝玉教授以晋煤集团为背景介绍了山西煤层气地面开采全覆盖模型与技术体系，完善了我国地面煤层气的开发、利用及技术研究，建立了中国无烟煤CBM预抽理论和技术体系。

Praveen Linga教授报告以地球上天然气水合物（NGH）的形式存在大量的甲烷为背景，介绍了热刺激、降压或这两种方法的结合是回收天然气的途径。同时为确保未来能源需求并减少CO₂排放，一个创新且有前途的解决方案是用CO₂替换捕获在气体水合物沉积物中的甲烷。在能源生产中存在诸如沙子和水管理等具体挑战，需要克服、减轻这些挑战以维持NGH的甲烷生产。同时总结了新加坡国立大学开展的天然气水合物生产甲烷的实验和模拟工作，并展望了今后的研究方向和挑战。

刘继山教授以非常规储层多场物理为背景，介绍了非常规资源和能源开发中的多场耦合过程和非常规地质力学研究。并实现对非常规瓦斯抽采、煤与瓦斯突出以及二氧化碳地质处置的工业应用。

刘世民教授以页岩和煤中微尺度气体的储存与运输为背景，实现煤层甲烷和页岩气藏的气体储存和运输机制以及地质构造中的碳封存，尤其应用在气—煤相互作用的实验室表征、原位条件下的气体输送分析建模等领域、含碳岩石及煤的体积行为与瓦斯吸附/解吸、CO₂在煤层中的封存和提高瓦斯产量。

李建华教授介绍了中国地浸采铀技术的发展与实践。刘淑琴教授深入介绍了UCG工艺在中国的应用情况，阐明了煤炭地下气化及相关环境问题研究。王贵玲教授介绍了干热岩地热资源，对地热资源评价、开发利用研究进行深入探讨。尹升华教授阐述了中国堆浸法回收铜的研究与应用，主要对金属资源开采的基本理论和技术，主要包括溶液开采、膏体充填和岩石力学进行深入分析。沈宝堂教授利用Fracod 2D和Fracod 3D模拟岩石破裂热工过程，实现了采矿工程，监测仪器，数值模拟，回填技术和岩石断裂力学的结合。

冯增朝教授介绍了横向应力和高温作用下花岗岩热裂纹的实验研究，同时在低渗透煤层改性和强化煤层气抽放技术方面应用，并对该技术的理论和现场设备研发进行探讨。

梁卫国教授深入分析超临界CO₂压裂驱油回收煤层气科学问题，实现注CO₂置换驱替开采煤层甲烷，并应用于采矿工程、页岩油气热解抽提、煤层注热改性抽提等领域的各种耦合问题。

学术报告会结束后，大会特别设置了1小时的集体讨论环节，特邀嘉宾与参会代表对位改性采矿的关键科学问题、“111引智计划”、项目联合申请等内容进行了深入研讨，对原位改性采矿未来发展带来深刻启迪。会后，100余名代表参观了太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室，并对实验室自主研发实验仪器设备以及依托这些实验设备所取的丰硕成果大加赞许。 

图5 代表参观太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

本次大会还得到长春市朝阳试验仪器有限公司、江苏珂地石油仪器有限公司、北京永瑞达科技有限公司、江苏华安科研仪器有限公司、北京北岩科技有限公司、青岛乾坤兴智能科技有限公司等单位的大力支持。

本次大会是原位改性采矿领域的一次学术盛会，成功达到了交流成果、互通信息，共同推进原位改性采矿学科研究发展的目的。本次大会展示的成果，昭示着相关研究与建设朝气蓬勃、欣欣向荣、英才辈出，原位改性采矿必将成为世界资源与能源开发方式的发展与革新的领航者。