في الآونة الأخيرة، عُقد مؤتمر جوائز الدولة للعلوم والتكنولوجيا لعام 2025 في بكين، حيث حصلت مجموعة الصين لعلوم وتكنولوجيا الفحم (المشار إليها فيما يلي باسم "China Coal Technology and Engineering Group") على 5 جوائز وطنية للعلوم والتكنولوجيا عن إنجازاتها العلمية والتكنولوجية. ومن بينها، حصل مشروع "التقنيات والمعدات الأساسية للإدراك الشفاف والتحكم الذكي لمخاطر المياه في المناجم"، الذي قاده معهد شيان للأبحاث التابع للمجموعة، على الجائزة الثانية للتقدم العلمي والتكنولوجي الوطني.

وقال دونغ شو نينغ، كبير العلماء من الدرجة الأولى في مجموعة الصين لعلوم وتكنولوجيا الفحم، ونائب مدير المختبر الرئيسي الوطني للوقاية من كوارث المناجم ومدير مختبر فرع مكافحة مخاطر المياه، ورئيس اللجنة العلمية والتكنولوجية لمعهد شيان للأبحاث: "لقد دفع هذا النظام التقني بشكل شامل مكافحة مخاطر المياه في المناجم إلى مرحلة جديدة تعتمد على 'القيادة بالبيانات والذكاء'، مما أدى إلى حل فعال لمعضلة استغلال الموارد المعدنية المهددة بمخاطر المياه والتي تبلغ مئات المليارات من الأطنان في الصين، ورفع مستوى استخراج الموارد بأمان تحت الظروف الهيدروجيولوجية المعقدة بشكل ملحوظ، مما وفر دعمًا مهمًا لضمان الإمداد الاستراتيجي للموارد المعدنية الوطنية." وأضاف أنه بشكل عام، يمكن لهذا الإنجاز العلمي والتكنولوجي "تنشيط" احتياطيات الفحم المهددة بمخاطر المياه والتي تبلغ مئات المليارات من الأطنان من الناحية التقنية، مما يوفر دعمًا تقنيًا لضمان إمدادات الطاقة الوطنية.

يعود تطوير هذا الإنجاز العلمي والتكنولوجي إلى الظروف الهيدروجيولوجية المعقدة والفريدة للمناجم في الصين.

وقال دونغ شو نينغ: "الصين هي الدولة الأكثر تعقيدًا في الظروف الهيدروجيولوجية للمناجم على مستوى العالم، سواء بالنسبة لمناجم الفحم أو المناجم المعدنية وغير المعدنية، فإن تأثير مخاطر المياه على استخراج المناجم هو الأكثر وضوحًا على نطاق عالمي، مما يؤثر بشكل مباشر على القدرة الذاتية على ضمان إمداد الموارد المعدنية الاستراتيجية مثل الفحم وخام الحديد، ويهدد أمن المعادن." وأشار إلى أنه وفقًا للإحصاءات، هناك أكثر من 3600 منجم فحم في الصين مهددة بمخاطر المياه، بنسبة تبلغ حوالي 86%.

على هذا الأساس، ركز فريق البحث العلمي في معهد شيان للأبحاث التابع لمجموعة الصين لعلوم وتكنولوجيا الفحم على مشكلة مخاطر المياه في المناجم، وهي مشكلة رئيسية تعيق تطور الصناعة على المدى الطويل، واقترح مسارًا تقنيًا جديدًا تمامًا بعنوان "التحكم الذكي في مخاطر المياه بدعم من الشفافية الجيولوجية"، في محاولة للقضاء بشكل جذري على القيد المزدوج لمخاطر المياه على سلامة وكفاءة استخراج المناجم.

تكمن صعوبة مكافحة مخاطر المياه في المناجم في أن العوامل المسببة للكارثة شديدة الخفاء، وتتأثر بالاضطرابات الناتجة عن الاستخراج مما يجعلها متغيرة بمرور الوقت، مما يؤدي إلى أن مخاطر المياه تكون دائمًا "غير مرئية، وغير قابلة للتمييز، وغير قابلة للسيطرة".

وقال دونغ شو نينغ: "لقد تركزت جهودنا البحثية حول هاتين الصعوبتين الرئيسيتين." وأوضح أنه على المستوى النظري، أنشأ فريق البحث العلمي نظرية تطور تدفق المياه المتغير بمرور الوقت في الصخور المتأثرة بالاستخراج والتي تؤدي إلى اندفاع المياه؛ وعلى المستوى التقني، طوروا تقنيات ومعدات للكشف عن مخاطر المياه عن بعد جدًا ومراقبة الإدراك الشامل للمساحة الكاملة، مما لا يسمح فقط بتحديد حالة العوامل المسببة للكارثة على بعد آلاف الأمتار مسبقًا، بل أيضًا بالتقاط الاستجابات الديناميكية أثناء عملية الاستخراج بدقة؛ وبناءً على ذلك، تم بناء منصة أساسية للشفافية الجيولوجية الهيدرولوجية للمناجم، وتم تطوير تقنيات متكاملة مثل الإنذار الذكي، والمعالجة المستهدفة، والتحكم التعاوني، مما حول مكافحة مخاطر المياه من "الاستجابة السلبية" إلى "التنبؤ الاستباقي".

وأشار إلى أن هذا يحقق بالفعل "قياسًا أوضح، وتمييزًا أدق، ومعالجة أكثر دقة"، مما يحل بشكل منهجي المشكلة التقنية لمكافحة مخاطر المياه في المناجم بكفاءة وموثوقية.

ووفقًا للتقارير، تم إدراج العديد من نتائج هذا المشروع في كتالوجات الترويج للوزارات والهيئات الوطنية، وتم تطبيقها في أكثر من 100 منجم في جميع أنحاء البلاد، وتم تصديرها إلى 6 دول بما في ذلك أستراليا وبنغلاديش.

بالنظر إلى المستقبل، أصبح التوجه نحو استخراج الفحم من الأعماق أمرًا حتميًا، وتزداد مشكلة الظهور المركب للكوارث المتعددة مثل تدفق المياه العالي الكثافة في المناجم، والصدمات الأرضية القوية، وانبعاثات الغاز العالية وضوحًا.

وقال وانغ هاو، نائب سكرتير لجنة الحزب وعضو فريق البحث والتطوير والمدير العام لمعهد شيان للأبحاث: "سيركز معهد شيان للأبحاث التابع لمجموعة الصين لعلوم وتكنولوجيا الفحم على استخراج موارد الفحم العميقة بشكل آمن وفعال وذكي وأخضر كمجال رئيسي للبحث والتطوير." وأوضح أن المعهد سيركز على معالجة الأسباب الجذرية للكوارث في المناجم العميقة، وتطوير أنظمة تقنية ومعدات للكشف الديناميكي الدقيق والمسبق للعوامل المخفية المسببة للكوارث، والتحكم التعاوني المتكامل للكوارث المتعددة، من أجل القضاء على مخاطر السلامة في استخراج الفحم العميق من المصدر؛ وبالاعتماد على النموذج الرأسي الكبير الأول من نوعه في الصين للجيولوجيا المعدنية الذي تم تطويره ذاتيًا، سيتم بناء نظام ضمان جيولوجي شفاف للإدراك الذكي الشامل، والتقييم الديناميكي، والإنذار التلقائي، وتوجيه الإنتاج، مما يرسي أساسًا تقنيًا متينًا لاستخراج الفحم الذكي بدون طيار أو بأقل عدد من العمال.