让沉陷区上“长”出活力新城

编者按：在中国式现代化进程中，教育与经济社会发展的互动日益深化、融合日趋紧密。产教融合、科教融汇等关键举措持续发力，高校教科研成果正加快转化为区域发展的实际支撑力与创新牵引力。为生动呈现这一协同发展的现实图景，本报特开设“绿色动能 教育支撑”专栏，扎根山东实践，深入调研驻鲁高校及省属高校重点科研项目推进情况，系统梳理高校科研创新与地方发展需求之间的衔接，重点考察相关项目对山东绿色低碳高质量发展的支撑作用和具体贡献。

专栏首篇聚焦山东科技大学陈绍杰教授团队。团队20年磨一剑，围绕废旧矿区修复、煤炭绿色开采等方向持续攻关，首创采煤沉陷区高质建设利用理论技术体系，让废弃矿区蝶变为产业高地和生态家园，并获得国家科技进步奖二等奖，充分展现了山东高校在服务绿色低碳高质量发展中的担当与智慧。

仲夏时节，济南市章丘区的山东蓝海领航电子商务产业园里，高楼林立、树木葱郁。这片现代园区配套齐全、活力四射。很难想象，多年前，这里却是一片荒芜破败、尘土飞扬的废弃矿区。

蝶变，得益于2025年度国家科学技术进步奖二等奖项目“采煤沉陷区高质建设利用关键技术与工程示范”。

该项目由山东科技大学作为第一完成单位，学校开采沉陷控制与环境保护创新团队负责人陈绍杰牵头、能源学院教授江宁参与。团队聚焦废旧矿区修复、煤炭绿色开采等方向开展研究，首创采煤沉陷区高质建设利用理论技术体系，建成大型建筑、交通、水利、集约社区等四类示范工程。

向大地“伤疤”要空间

陈绍杰与矿山“打交道”20余年，在山东这片热土上书写了一段关于大地修复的传奇。他带领团队对采煤沉陷区开展了系统改造和生态修复，让一座座高楼、一片片新城从废弃矿山上安全地“长”了出来。

为什么要做沉陷区治理这件事？

“我国高强度、大规模的地下资源开发导致形成大量沉陷区，影响人民安全、生态环境、工程建设，严重制约经济社会发展。”陈绍杰说。安全、集约利用沉陷区，既是生态保护与高质量发展的必要途径，又是矿山领域后采矿时代的世界科技前沿和国家重大需求。

然而，采后地层运动不规律、治理时地下地上难以统筹、复杂条件下科学评价困难、全球鲜有大型工程利用先例——这“认识难、治理难、评价难、工程难”四座大山，长期横亘在沉陷区治理利用的道路上。

“只要进行综合治理和高质量利用，废弃矿区也可以成为展现城市个性和特色的全新名片，实现经济、社会、环境效益‘三赢’。”陈绍杰说。项目团队迎难而上，率先开辟了采煤沉陷区高质建设利用的新赛道。

给大地做精准“CT”与“靶向治疗”

要想治理沉陷区，首先要摸清地层的“脾气”。

项目首创采空地层长期运动理论与地表残余变形预测技术，首次发现煤岩蠕变微破裂和类岩石材料蠕变宏观硬化规律，发明采矿全周期地表移动预测技术，创制采后地层运动推演系列装备……这一套理论与装备的“组合拳”，如同给大地做精准“CT”，找到了采空地层“什么时候动、动多久、怎么动”的答案，为大规模沉陷区高质利用奠定了理论依据。

知道问题在哪儿，还得解决“怎么治”的难题。

项目团队发明了采空地层综合治理与工程建设协同技术，攻克了采空地层精准治理的难题；研发了“建设匹配—材料环保—靶向治理—高效注浆”采空地层强化再造成套技术，像“靶向治疗”一样，针对不同沉陷区的“病情”精准加固，既提高了效率，又降低了成本。

此外，项目还建立了沉陷区建（构）筑物建设标准，首创了治理与工程建设“智能感知—判断—预警—干预”数智平台，让地层治理与工程建设全程处于动态闭环调控之中。

治理效果好不好，需要可靠的评价体系。为此，项目构建了矿山采空地层“空—天—地—孔”全时全域毫米级探测监测系统，创立了采空区与沉陷区分类地基评估标准，让过去“不敢碰”的复杂沉陷区变得“看得清、判得准”。

理论、治理、评价、建设全链条突破，该项目获国内外发明专利授权百余项，获省部级科技奖励一等奖8项，在全球率先交出了沉陷区高质建设利用的“中国答卷”。如今，该成果已在山东、河南、山西、新疆等地推广应用，建成30多处采煤沉陷区建设利用示范基地。

让每栋楼成为写给大地的情书

这套技术体系在实践中交出了硬核答卷。在泰安协庄煤矿、翟镇煤矿采煤沉陷区上，居民社区拔地而起，千余户就地安置居民已安全居住13年，成为全球规模最大的就地重建集约型社区；在济南章丘，老采空区上建成了山东供销智能仓配和应急保障基地，建成了70余米高的智慧综合楼、跨度达147.6米的冷库。这些对地基变形极为敏感的建筑已安全运营2年，在曾经的“不毛之地”上，一座现代化园区矗立眼前……

这些过去被认为绝不可能建在沉陷区上的大型工程，纷纷在曾经的荒芜之地上拔地而起，项目创造了沉陷区工程建设利用的多项世界纪录。“每栋从沉陷区上‘长’出的高楼，都是写给大地的情书。”项目团队用魔术师般的创新技术抚平昔日工业“疮疤”，使沉陷区蝶变为产业发展高地和生态宜居之地。

项目的成功是山东科技大学深耕科技创新、服务绿色低碳高质量发展的生动缩影。

近年来，学校坚持“四个面向”，加强有组织科研，以高层次创新平台、高价值产业服务、高质量科研成果支撑科技创新。学校获批露天煤矿灾害防治与生态保护全国重点实验室，实现了国家自然科学基金联合基金重大项目突破，签订千万级企业委托项目近20项，年度科研经费突破10亿元。

在学科布局上，学校在煤炭绿色开采、智能开采、煤炭清洁利用和高效转化等传统优势领域基础上，自主设置碳中和科学与工程、储能科学与工程等二级交叉学科博士点6个，增设智能采矿工程、新能源科学与工程等新工科专业9个，形成传统优势与新兴增长并举的专业布局。学校还获批在山东科技大学布局建设绿色低碳高质量发展学院等省级专业特色学院，统筹推进教育、科技、人才一体化发展。

在人才培养上，学校以近200支研究生工程师小队为载体，探索新工科人才培养新模式。学校把实验室搬进生产车间，把科技成果送到生产一线，让人才在项目中成长，创新在协同中迸发。

今年7月，2025年度国家科学技术奖励大会在北京举行，山东科技大学共有5项成果荣获国家科技进步奖二等奖，其中牵头完成1项、参与完成4项，获奖总数创学校历史新高。陈绍杰作为学校牵头项目的第一完成人，受邀出席大会。

“这份沉甸甸的国家科技进步奖，不仅是对团队20年坚守的肯定，更是新的起点。”陈绍杰表示，“我们将继续聚焦采煤沉陷区治理与生态修复这一国家重大需求，把论文写在祖国大地上，让更多沉陷区变成产业高地、生态家园，为建设科技强国贡献更多高水平成果。”

“5项国家科学技术奖是学校办学历史上的重大突破，也是学校服务国家战略和区域社会发展结出的丰硕成果。”山东科技大学党委书记王君松说，“学校将以此为契机，进一步聚焦‘冲一流’建设目标，深化产教融合、科教融汇，在能源安全、海洋强国、智能制造、生态文明等领域持续发力，把科技创新这个‘关键变量’转化为高质量发展的‘最大增量’，为山东省绿色低碳高质量发展作出更多更大贡献。”

陈绍杰（左）和江宁使用团队自主研发的实验设备开展实验研究

（图片提供：山东科技大学）