黃炳香，男，1978年12月生，湖北省通城縣人，博士。 現任中國礦業大學礦業學院教授，博士生導師，煤炭精細勘探與智能開發全國重點實驗室常務副主任。中國礦業大學二級教授、博士生導師。入選國家重大人才工程項目，國家重點研發計劃“煤與共伴生戰略性金屬礦產協調開采理論與技術”項目負責人。

主要從事壓裂與煤系礦產開采方面的研究，以煤巖體壓裂的裂縫擴展規律等為核心科學問題進行研究，工程應用包括堅硬頂板控制、堅硬頂煤弱化、應力定向轉移、局部集中應力解除、沖擊地壓防治、含瓦斯煤層增透、突出煤層消突、地應力測量、煤層氣開采、陸域可燃冰開采、煤與煤系共伴生資源協調開采、礦井閉坑等，形成了理論→技術→裝備→技術服務的發展模式。出版專著3部，發表學術論文130余篇，第一發明人授權國際國內發明專利37項�？蒲谐晒�獲省部級科技一等獎5項（3項排名第一）、二等獎5項等。成套技術2017年入選科技部與原國家安全生產監督管理總局第一批安全生產先進適用技術與產品，2019年獲國家能源局煤炭行業標準和中國煤炭學會團體標準制訂立項。

中國巖石力學與工程學會巖石破碎工程專業委員會副主任委員、煤炭工業技術委員會委員、國際巖石力學學會會員、國際石油工程師學會會員，《采礦與安全工程學報》等期刊編委。獲《巖石力學與工程學報》優秀論文“陳宗基獎”（2020）、科技部中青年科技創新領軍人才（2018）、教育部新世紀優秀人才（2012）、江蘇省“六大人才高峰”高層次人才（A類、2014）、全國煤炭青年五四獎章（2019）、孫越崎青年科技獎（2012）、中國產學研合作創新獎（2014）、江蘇省“333人才培養工程”中青年科學技術帶頭人（2013）、江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師（2012）、江蘇省優秀博士學位論文（2010）、江蘇省優秀本科畢業設計一等獎指導教師（2008）。

教育及工作經歷：

2001年7月畢業于西安科技大學采礦工程專業，并免試推薦為碩士研究生。

2004年7月碩士畢業后到中國礦業大學采礦工程系任教。

2009年6月獲中國礦業大學采礦工程博士學位。

2009年12月破格晉升為副教授。

2013年12月破格晉升為教授，中國礦業大學優秀青年骨干教師。 

學術兼職：

《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》、《Rock Mechanics and Rock Engineering》、《International Journal of Oil, Gas and Coal Technology》等SCI國際期刊審稿人。

主講課程：

1、礦山巖體力學。

2、采礦通論/概論。

3、采場頂板控制與監測 。

教學成果：

 黃炳香教授自入職以來，辛勤耕耘于教育教學和科研崗位上，愛崗敬業，關愛學生，勇于探索創新。曾指導學生獲得江蘇省優秀博士學位論文、江蘇省優秀本科畢業設計一等獎等。先后獲評國家“*人計劃”科技創新領軍人才、國家優秀青年科學基金獲得者、科技部中青年科技創新領軍人才、教育部新世紀優秀人才、江蘇省“333人才培養工程”中青年科學技術帶頭人、“青藍工程”優秀青年骨干教師等榮譽。2022年被評為徐州市模范教職工。
 

他對學生培養傾注了大量心血，經常深入實驗室和工程現場指導，對學生提出了三點基本要求，“要做事，先做人，做人不能有問題；采礦研究深入現場是家常便飯，必須要有吃苦耐勞的精神；要有一定的數學和巖石力學基礎，練好研究的基本功”。注重對學生的教育方式，通過率先垂范感染學生；引導學生學習優秀傳統文化，將立德樹人融入到忘我的科研工作之中，團隊研究生形成了做事嚴謹、以科研為追求的氛圍。

主編了《流態礦產開采導論》教材，在采礦工程專業首次探索了世界名校的課程小項目研討教學。傾盡心血培養學生，致力于培養學生的創新思維的能力、學以致用的習慣、踏實肯干的礦業優良作風。指導實習和科研過程中親自帶學生下井，結合現場盡可能多的講授專業知識。擔任班主任共計11年，2次獲校級優秀班主任。指導1項國家級、2項省級和12項校級大學生創新項目。

突破性形成了煤巖體壓裂理論與技術體系，已在70多個煤礦應用，入選科技部先進適應技術。圍繞國家重大戰略需求，負責項目“煤與共伴生戰略性金屬礦產協調開采理論與技術”獲批國家重點研發計劃項目；針對深部煤炭開采的災害頻發等核心共性難題和國家“雙碳”目標，提出了煤炭原位微生物制氫的顛覆性技術，以鉆采替代井工開采，避免傳統采礦的各類災害等難題，目前已在實驗室實現煤炭微生物制氫。
 

研究方向：

主要從事煤巖體水力致裂方面的研究工作，以煤巖體水壓裂縫擴展規律和瓦斯驅趕效應為核心科學問題進行研究，工程應用包括堅硬頂板控制、堅硬頂煤弱化、應力定向轉移、局部集中應力解除、沖擊地壓防治、含瓦斯煤層增透、突出煤層消突、地應力測量、煤層氣開采、可燃冰開采等，形成了煤巖體水力致裂的理論與工藝技術體系，研制了大尺寸真三軸水力致裂實驗研究平臺，形成了理論→技術→裝備→技術服務的發展模式。

承擔科研項目情況：

主持國家自然科學基金項目2項、教育部新世紀優秀人才支持計劃項目1項、中央高�；�本科研業務費英才培育工程專項1項、江蘇省優勢學科建設子課題1項、礦大青年科研基金項目1項、橫向科研項目20多項，973項目“煤礦突水機理與防治基礎理論研究（2007CB209400）”學術骨干。

1、 國家自然科學基金面上項目，51274194、煤巖體定向水力割縫致裂機理研究、2013/01-2016/12、主持。

2、 國家自然科學基金青年科學基金項目，51004104、煤巖體水力爆破致裂弱化與增透的機理研究、2010/01-2013/12、主持。

3、 教育部新世紀優秀人才支持計劃項目，NCET-12-0958、煤巖體水力致裂理論與工藝技術、2013/01-2015/12、主持。

4、 江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師項目，不同水力致裂控制技術的水壓裂縫擴展規律研究、2013/01-2015/12、主持。

5、 國家重點基礎研究發展計劃（973）課題，2007CB209403、采動巖體裂隙演化及隔水關鍵層的形成條件、2007/10-2011/12、學術骨干。

6、 江蘇省優勢學科建設項目，SA1101、真三軸煤巖體水力致裂實驗系統-4通道電液伺服控制加載與變形監測系統、2011/10-2012/12、主持。

7、 橫向科研項目，2013210006、堅硬煤層頂板水力致裂技術研究、2012/08-2013/08、主持。

8、 橫向科研項目，2013210038、綜采工作面端頭懸頂水力致裂控制技術、2013/02-2013/07、主持。

9、 橫向科研項目，HBYT-CZMCQ-2012-JS-477、煤巖水力裂縫擴展與壓裂液濾失機理及降濾失工藝研究、2012/12-2013/12、主持。

10、 橫向科研項目, 2012210154、堅硬頂煤頂板水力致裂控制技術研究、2012/06-2013/06、主持。

11、 橫向科研項目, 2012211368、堅硬石灰巖頂板定向水力致裂控制技術研究、2012/08-2013/06、主持。

12、 橫向科研項目, 2013210021、堅硬頂板水力致裂弱化控制強礦壓顯現技術、2013.1-2013.3、主持。

13、 橫向科研項目，2011-21-021、特厚復雜結構煤層井下水力致裂技術研究、2011/01-2012/12、主持。

14、 橫向科研項目，2011-21-105、突出煤層水力致裂驅趕增透與消突技術研究、2011/07-2012/12、主持。

15、 橫向科研項目，2011-21-009、含瓦斯煤層深孔水力致裂增透與淺孔抽采消突技術研究、2011/03-2012/12、主持。

16、 橫向科研項目，2012-21-027、基于水力致裂的煤層增透、頂煤弱化、防沖和減塵一體化技術研究、2011/08-2012/12、主持。

17、 橫向科研項目，2012211506、堅硬特厚煤層綜放開采頂煤水力致裂弱化技術、2012/07-2013/02、主持。

18、 橫向科研項目，2012-21-001、煤層頂板定向切縫試驗研究、2011/08-2012/02、主持。

19、 技術服務項目，2013210065、綜放面鄰空巷道強礦壓顯現的水力致裂控制技術，2013/04-2013/06、主持。

20、 技術服務項目，堅硬頂板水力致裂弱化保護臨空巷道技術方案設計，2013/11-2014/06、主持。

科研成果：  

科研成果獲省部級科技一等獎2項、二等獎3項、三等獎3項.。獲孫越崎青年科技獎（2012）、教育部新世紀優秀人才（2012）、江蘇省“333人才培養工程”中青年科學技術帶頭人（2013）、江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師（2012）、江蘇省優秀博士學位論文（2010）、江蘇省優秀本科畢業設計一等獎指導教師（2008）。

發明公開：    

[1]李浩澤, 黃炳香, 陳樹亮, 趙興龍. 礦井下長距離壓裂-注砂-測井一體化設備及方法[P]. 江蘇省: CN117662101A, 2024-03-08.

[2]王雁冰, 梅洪嘉, 岳中文, 黃炳香, 楊仁樹, 李楊, 李凱. 一種用于巖石巷道鉆爆法掘進的鉆裝封一體機[P]. 北京市: CN117589022A, 2024-02-23.

[3]姚達, 黃炳香, 陳勇, 吳占偉, 陳大勇, 韓曉克, 張清秋. 一種煤下鋁土礦逐巷充填護頂與置換開采方法[P]. 山西省: CN117449856A, 2024-01-26.

[4]黃炳香, 陳大勇, 趙興龍, 王茗可, 金峰, 邢岳堃, 孫政, 付瑋琪, 蔡青旺, 李浩澤. 縫洞型碳酸鹽巖儲層物理模型制作及實驗方法[P]. 江蘇省: CN117433910A, 2024-01-23.

[5]楊玉貴, 仇超, 黃炳香, 高峰, 趙興龍, 蔡承政, 程紅梅, 張寧. 一種基于分形理論的孔-裂隙巖體滲透率計算方法[P]. 江蘇省: CN117347242A, 2024-01-05.

[6]楊玉貴, 張暉, 黃炳香, 高峰, 趙興龍, 劉應科, 陳培見, 李福林. 一種基于水平井定向水力壓裂技術的溶浸采礦方法[P]. 江蘇省: CN117266823A, 2023-12-22.

[7]黃炳香, 陳樹亮, 趙興龍, 邵魯英. 堅硬煤巖層定向與脈沖壓裂立體綜合防沖方法[P]. 江蘇省: CN117189061A, 2023-12-08.

[8]楊玉貴, 李晨翔, 黃炳香, 趙興龍, 劉應科, 陳勇, 蔡承政, 張寧. 一種利用疲勞致裂提高溶浸開采礦產效率的方法[P]. 江蘇省: CN117127956A, 2023-11-28.

[9]孟慶彬, 楊彬, 王琦, 黃炳香, 王洪濤, 李為騰, 高紅科, 陳梁. 拉-剪荷載下錨桿/索力學特性測試裝置及其使用方法[P]. 江蘇省: CN116858679A, 2023-10-10.

[10]陳大勇, 黃炳香, 王茗可, 金峰, 郭英, 蔡青旺, 李浩澤, 趙龍, 陳斌, 邵魯英, 李丁, 焦雪杰, 侯鳴曉, 韓曉克, 江續飛. 一種圍壓條件下超動態爆破參數測試系統及方法[P]. 江蘇省: CN116183668A, 2023-05-30.

[11]孟慶彬, 宋子鳴, 劉濱, 康永水, 黃炳香, 宋洋, 辛學奎. 一種錨桿讓壓與預應力監測集成裝置及其使用方法[P]. 江蘇省: CN116181385A, 2023-05-30.

[12]黃炳香, 邵魯英, 陳樹亮, 趙興龍, 李丁, 侯鳴曉, 吳獻. 急傾斜厚煤層水平分段綜放開采堅硬頂板壓裂控制方法[P]. 江蘇省: CN116146211A, 2023-05-23.

[13]孟慶彬, 戚振豪, 劉濱, 黃炳香, 陳梁, 王迎超, 趙興龍, 康永水. 一種預應力可視化大變形讓壓錨桿及其使用方法[P]. 江蘇省: CN116066161A, 2023-05-05.

[14]王笑然, 單天成, 黃炳香, 劉曉斐, 李楠, 王欣宇. 一種基于多參量的煤巖非線性斷裂擴展長度定量測定方法[P]. 江蘇省: CN116026680A, 2023-04-28.

[15]趙興龍, 黃炳香, 邵魯英, 陳樹亮, 李浩澤. 沿空留巷低位切頂與高位定向壓裂應力轉移方法及裝備[P]. 江蘇省: CN115898261A, 2023-04-04.

[16]陳大勇, 黃炳香, 王茗可, 邢岳堃, 李楠, 金峰, 郭英, 李浩澤, 蔡青旺, 江續飛. 巖石類材料內部爆破裂紋擴展速度傳感器及其測試方法[P]. 江蘇省: CN115791460A, 2023-03-14.

[17]付瑋琪, 王志遠, 王承來, 邢岳堃, 張劍波, 黃炳香, 趙興龍. 一種利用微振動探測油氣井筒和管道內多相流動規律和流型特征的裝置[P]. 江蘇省: CN115793046A, 2023-03-14.

[18]黃炳香, 趙興龍, 邵魯英, 陳樹亮, 邢岳堃. 巖層變頻脈沖縫網壓裂方法與裝備[P]. 江蘇省: CN115749713A, 2023-03-07.

[19]黃炳香, 趙興龍, 韓曉克, 陳大勇, 吳占偉. 煤與共伴生礦產全生命周期科學采礦規劃方法[P]. 江蘇省: CN115660883A, 2023-01-31.

[20]黃炳香, 邢岳堃, 焦雪杰, 李炳宏, 徐杭. 利用裂縫擾動應力的巖石定向壓裂方法[P]. 江蘇省: CN115577656A, 2023-01-06.

[21]黃炳香, 李浩澤, 趙興龍, 陳樹亮, 邵魯英. 礦井下壓裂及注支撐劑一體化裝置及施工方法[P]. 江蘇省: CN115539007A, 2022-12-30.

[22]黃炳香, 趙興龍, 吳占偉, 韓曉克. 煤與共伴生礦產協調、協同及共采分區錯時協調開采方法[P]. 江蘇省: CN115387791A, 2022-11-25.

[23]李恒, 黃炳香, 王長申, 陳梁. 一種確定管道漏水點的快速定位方法[P]. 江蘇省: CN115370972A, 2022-11-22.

[24]陳大勇, 黃炳香, 郭英, 吳占偉, 邵魯英, 焦雪杰, 趙興龍, 江續飛, 侯鳴曉, 韓曉克. 一種超深孔爆破裂紋擴展軌跡確定方法[P]. 江蘇省: CN115355782A, 2022-11-18.

[25]黃炳香, 趙興龍, 韓曉克, 孟慶彬, 吳占偉. 協調開采誘導巖層反對稱沉降疊加平衡調控方法[P]. 江蘇省: CN115263301A, 2022-11-01.

[26]趙興龍, 黃炳香, 韓曉克, 段曉恒, 吳占偉. 煤與異體共生礦產生產系統協同匹配的開拓延伸方法[P]. 江蘇省: CN115263302A, 2022-11-01.

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[28]黃炳香, 王長申, 韓曉克, 趙興龍, 吳占偉. 煤鈾協調開采區含礦含水層水位主動智能調控方法[P]. 江蘇省: CN115263304A, 2022-11-01.

[29]黃炳香, 李浩澤, 趙興龍, 陳樹亮, 邵魯英. 礦井下壓裂及注支撐劑一體化裝置及施工方法[P]. 江蘇省: CN115217458A, 2022-10-21.

[30]劉江峰, 林遠健, 馬士佳, 王志鵬, 張耀暉, 黃炳香. 一種基于像素鄰域信息的數字圖像閾值自確定算法[P]. 江蘇省: CN115147446A, 2022-10-04.

[31]李恒, 黃炳香, 趙興龍, 邢岳堃, 孫政. 基于最優頻率控制的脈沖水力壓裂方法[P]. 江蘇省: CN115110938A, 2022-09-27.

[32]付瑋琪, 黃炳香, 王志遠, 肖陽, 邢岳堃, 趙興龍. 深水油氣井生產管線內水合物防治設備和防治方法[P]. 江蘇省: CN114991720A, 2022-09-02.

[33]孟慶彬, 戚振豪, 黃炳香, 陳梁, 宋子鳴, 辛學奎, 巨峰, 張凱. 一種平面模型試驗臺自動開挖與非均布加載系統及方法[P]. 江蘇省: CN114964850A, 2022-08-30.

[34]孟慶彬, 王銳, 黃炳香, 浦海, 劉江峰, 宋子鳴, 辛學奎, 張夢良. 一種自動化高精度巖石膨脹試驗裝置及其使用方法[P]. 江蘇省: CN114965077A, 2022-08-30.

[35]孟慶彬, 王銳, 王琦, 申世豹, 黃炳香, 路浩然, 陸銀龍, 李明. 一種裂隙巖體定量化注漿試驗模擬平臺及其使用方法[P]. 江蘇省: CN114965173A, 2022-08-30.

[36]李恒, 黃炳香. 一種實現巖層高效水力壓裂的脈沖頻率控制方法[P]. 江蘇省: CN114922599A, 2022-08-19.

[37]肖棟, 彭蘇萍, 王恩元, 黃炳香, 諾貝托·丹尼爾·迪亞茲. 一種煤層本源菌群功能重塑的煤炭原位生物制氫方法[P]. 江蘇省: CN114856526A, 2022-08-05.

[38]趙興龍, 黃炳香, 邵魯英, 陳樹亮. 長壁開采端頭懸頂及采空區瓦斯抽采的壓裂協同控制方法[P]. 江蘇省: CN114856684A, 2022-08-05.

[39]孟慶彬, 邵棒棒, 周躍進, 黃炳香, 浦海, 袁永, 劉輝, 蔚立元, 姚強嶺, 張照允, 申世豹, 姚若堯, 吳疆宇, 路皓然. 破碎圍巖擴大型端頭錨固多級讓壓恒阻大變形錨桿及方法[P]. 江蘇省: CN114542144A, 2022-05-27.

[40]孟慶彬, 張夢良, 任利, 黃炳香, 岳中文, 王琦, 李明, 王迎超, 劉江峰, 張瑞凱, 陳彥龍, 張凱, 巨峰, 王洪濤. 一種循環式吸能讓壓大變形錨固裝置及其使用方法[P]. 江蘇省: CN114517702A, 2022-05-20.

[41]孟慶彬, 王杰, 黃炳香, 岳中文, 李樹忱, 任利, 周躍進, 姚強嶺, 邢岳堃, 王洪濤, 段曉恒, 蔚立元, 李為騰, 孫穩. 一種錨固端自修復式錨桿錨固裝置及其使用方法[P]. 江蘇省: CN114483138A, 2022-05-13.

[42]孟慶彬, 孫穩, 黃炳香, 岳中文, 李樹忱, 任利, 李明, 段曉恒, 邢岳堃, 李楠, 趙興龍, 李玉壽, 王杰, 張夢良, 邵棒棒. 一種聲波和聲發射同步監測的巖石三軸試驗裝置及方法[P]. 江蘇省: CN114486547A, 2022-05-13.

[43]孟慶彬, 楊彬, 李明, 黃炳香, 任利, 申世豹, 浦海, 趙仁寶, 劉輝, 姚若堯, 張照允, 路皓然, 張付強, 戚振豪. 一種伸縮式可回收錨桿的錨固裝置及其使用方法[P]. 江蘇省: CN114457798A, 2022-05-10.

[44]楊玉貴, 侯珊珊, 高峰, 黃炳香, 陳勇, 蔡承政, 李福林, 陳培見, 徐程, 周成勇. 一種實現采動應力梯度下巖石剪切的實驗裝置及方法[P]. 江蘇省: CN114414403A, 2022-04-29.

[45]孟慶彬, 王銳, 李娟娟, 王杰, 黃炳香, 岳中文, 李樹忱, 劉江峰, 王琦, 陸銀龍, 陳彥龍, 李明, 吳疆宇, 郝陽, 王剛, 王洪濤. 一種基于質子磁力儀檢測注漿擴散范圍的識別方法[P]. 江蘇省: CN114414438A, 2022-04-29.

[46]孟慶彬, 王銳, 黃炳香, 岳中文, 李樹忱, 王琦, 任利, 喬衛國, 邢岳堃, 段曉恒, 趙興龍, 李楠, 王杰, 孫穩. 一種煤巖體三維可視化注漿試驗裝置及使用方法[P]. 江蘇省: CN114397238A, 2022-04-26.

[47]付瑋琪, 黃炳香. 深水油氣生產井筒模擬試驗裝置和試驗方法[P]. 江蘇省: CN114017004A, 2022-02-08.

[48]邢岳堃, 黃炳香, 李炳宏. 基于原始波形的巖石斷裂及壓裂聲發射精細化分析方法[P]. 江蘇省: CN113885073A, 2022-01-04.

[49]付瑋琪, 于璟, 王志遠, 黃炳香, 孫寶江. 基于能量耗散理論的水合物漿液流動壓降預測方法和系統[P]. 江蘇省: CN113358526A, 2021-09-07.

[50]付瑋琪, 于璟, 王志遠, 黃炳香. 一種三因素協同調控鉆井井筒水合物生成風險方法[P]. 江蘇省: CN113236195A, 2021-08-10.

[51]黃炳香, 蔡青旺, 趙興龍. 基于關鍵層保護的煤與共生砂巖型鈾礦協調開采方法[P]. 江蘇省: CN113175325A, 2021-07-27.

[52]孫政, 黃炳香, 趙興龍, 邢岳堃, 付瑋琪, 蔡青旺, 李浩澤. 考慮各向異性的煤層氣井早期產水數據分析方法和系統[P]. 江蘇省: CN113153264A, 2021-07-23.

[53]趙興龍, 黃炳香, 韓曉克. 煤與煤系共生鋁土礦協調開采系統及其上行開拓延伸方法[P]. 江蘇省: CN113027459A, 2021-06-25.

[54]趙興龍, 黃炳香, 吳占偉. 煤與煤系共生鋁土礦協調開采系統及其下行開拓延伸方法[P]. 江蘇省: CN113027460A, 2021-06-25.

[55]程慶迎, 趙興龍, 黃炳香, 韓曉克, 吳占偉. 煤系共伴生資源一井多用協調開采方法[P]. 江蘇省: CN113006749A, 2021-06-22.

[56]黃炳香, 趙興龍, 吳占偉, 韓曉克. 煤與接觸共生油頁巖壓裂共采方法[P]. 江蘇省: CN113006796A, 2021-06-22.

[57]黃炳香, 陳樹亮, 吳占偉, 趙興龍. 一種沖次和壓力可調的脈沖泵[P]. 江蘇省: CN112943873A, 2021-06-11.

[58]黃炳香, 邢岳堃, 肖棟, 李炳宏. 一種煤炭制氫的生物-高溫氣化聯采方法[P]. 江蘇省: CN112922599A, 2021-06-08.

[59]邢岳堃, 黃炳香, 李炳宏. 一種煤炭地下氣化的超臨界水壓裂增效制氫方法[P]. 江蘇省: CN112878978A, 2021-06-01.

[60]孟慶彬, 王杰, 黃炳香, 王琦, 浦海, 周躍進, 劉江峰, 孫穩. 一種矸石充填-注漿加固深井無煤柱沿空留巷施工工藝[P]. 江蘇省: CN112832858A, 2021-05-25.

[61]劉江峰, 林遠健, 李曉昭, 黃炳香, 張凱, 孟慶彬. 一種改進型基于數字圖像三維模型重構方法[P]. 江蘇省: CN112819955A, 2021-05-18.

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[63]黃炳香, 劉長友, 程慶迎. 煤巖體水力爆破致裂弱化方法[P]. 江蘇省: CN101644156B, 2011-06-08.

實用新型：

[1]黃炳香, 趙興龍, 陳樹亮. 一種用于鉆孔內開環槽的鉆頭[P]. 江蘇省: CN208777905U, 2019-04-23.

[2]黃炳香, 陳樹亮, 趙興龍. 水力致裂高壓封孔系統[P]. 江蘇: CN208220717U, 2018-12-11.

[3]黃炳香, 陳樹亮. 基于錨索鉆機的小孔徑鉆孔與水力割縫一體化裝置[P]. 江蘇: CN203145829U, 2013-08-21.

[4]黃炳香, 陳樹亮. 一種水力致裂封隔器[P]. 江蘇: CN202900151U, 2013-04-24.

[5]黃炳香, 程慶迎. 一種便攜式高壓注水實時圖像監控數據采集儀[P]. 江蘇: CN202352045U, 2012-07-25.

[6]程慶迎, 黃炳香, 程憲奎. 一種救災支撐器[P]. 江蘇: CN201834705U, 2011-05-18.

[7]黃炳香, 劉長友, 付軍輝, 許亞東. 一種水壓致裂測量地應力裝置[P]. 中國: CN201757686U, 2011-03-09.

[8]黃炳香, 劉長友, 李西蒙, 傅軍輝. 可封孔周邊裂隙的封孔器[P]. 中國: CN201650184U, 2010-11-24.

[9]程慶迎, 黃炳香, 程憲奎. 一種救生裝置[P]. 中國: CN201643481U, 2010-11-24.

[10]黃炳香, 程慶迎, 劉長友. 油水加載轉換器[P]. 江蘇: CN201396324, 2010-02-03.

[11]程慶迎, 黃炳香, 程獻奎. 一種船式管道清洗機[P]. 江蘇: CN201304407, 2009-09-09.

外觀設計：

[1]黃炳香, 程慶迎, 趙興龍, 陳樹亮. 水力致裂測控儀[P]. 江蘇: CN304431140S, 2017-12-29.

 

論文專著：

在《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》、《煤炭學報》等期刊發表《Hydraulic fracturing after water pressure control blasting for increased fracturing》、《煤巖體水力致裂理論及其工藝技術框架》等論文50余篇，SCI收錄5篇，EI收錄23篇，ISTP收錄3篇。出版《煤巖體水力致裂理論及其應用》等專著2部。

出版專著：

[1]《煤巖體水力致裂理論及其應用》，黃炳香.  中國礦業大學出版社，2012.

發表英文論文：

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[71]黃炳香, 劉長友, 牛宏偉, 王君. 大采高綜放開采頂煤放出的煤矸流場特征研究[J]. 采礦與安全工程學報, 2008, 25 (04): 415-419.

[72]劉長友, 黃炳香, 常興民, 王君, 魏民濤. 極軟厚煤層大采高臺階式綜采端面煤巖穩定性控制研究[J]. 中國礦業大學學報, 2008, (06): 734-739.

[73]李磊, 黃炳香, 劉長友, 杜子健. 厚煤層放煤工藝參數的散體模擬研究[J]. 煤礦開采, 2008, (05): 18-20+37.

[74]王建樹, 黃炳香, 魏民濤. 極軟突出厚煤層大采高綜采片幫冒頂防治技術[J]. 煤炭科學技術, 2007, (11): 64-67+86.

[75]黃炳香, 劉長友, 程慶迎. 低位綜放開采頂煤放出率與含矸率的關系[J]. 煤炭學報, 2007, (08): 789-793.

[76]劉長友, 黃炳香, 孟祥軍, 楊培舉, 陳龍高. 超長孤島綜放工作面支承壓力分布規律研究[J]. 巖石力學與工程學報, 2007, (S1): 2761-2766.

[77]黃炳香, 劉長友, 鄭百生, 程慶迎. 超長孤島綜放工作面煤柱支承壓力分布特征研究[J]. 巖土工程學報, 2007, (06): 932-937.

[78]黃炳香*, 鄧廣哲, 劉長友. 煤巖體水力致裂弱化技術及其進展[J]. 中國工程科學, 2007, (04): 83-88.

[79]鐘新春, 劉長友, 黃炳香. 極軟厚煤層綜采面超前支撐壓力的分布規律[J]. 黑龍江科技學院學報, 2007, (02): 160-164.

[80]劉長友, 常興民, 黃炳香, 魏民濤, 王君, 王建樹. Ground pressure law of fully mechanized large cutting height face in extremely-soft thick seam and stability control in tip-to-face area[J]. 煤炭學報：英文版, 2007, 13 (4): 410-414.

[81]程慶迎, 黃炳香, 李增華, 王海峰, 楊永良. 利用頂板冒落規律抽放采空區瓦斯的研究[J]. 礦業安全與環保, 2006, (06): 54-57.

[82]黃炳香, 劉長友, 程慶迎, 李增華, 馬文頂. 基于瓦斯抽放的頂板冒落規律模擬試驗研究[J]. 巖石力學與工程學報, 2006, (11): 2200-2207.

[83]吳鋒鋒, 劉長友, 王振, 黃炳香, 崔曉暉. 下分層孤島綜放工作面頂煤運移特征實測分析[J]. 煤炭工程, 2006, (10): 71-73.

[84]黃炳香, 代學靈, 曹勝根, 張益東, 王振. 松軟煤層簡放開采的礦壓特征與適應性研究[J]. 采礦與安全工程學報, 2006, (03): 293-297.

[85]黃炳香, 劉長友, 吳鋒鋒, 王振. 極松散細砂巖頂板下放煤工藝散體試驗研究[J]. 中國礦業大學學報, 2006, (03): 351-355.

[86]吳鋒鋒, 劉長友, 黃炳香, 王振. 松散細砂巖頂板下綜采合理放煤步距的確定[J]. 煤炭科學技術, 2006, (04): 52-55.

[87]劉長友, 黃炳香, 吳鋒鋒, 萬志軍, 楊培舉. 綜放開采頂煤破斷冒放的塊度理論及應用[J]. 采礦與安全工程學報, 2006, (01): 56-61.

[88]王振, 劉長友, 黃炳香, 吳鋒鋒, 劉奎. 特厚煤層放頂煤開采的試驗[J]. 煤炭科學技術, 2006, (02): 43-45.

[89]鄧廣哲,王世斌,黃炳香. 煤巖水壓裂縫擴展行為特性研究[J]. 巖石力學與工程學報, 2004, (20): 3489-3493.

[90]鄧廣哲,黃炳香,王廣地,廖紅建. 圓孔孔壁裂縫水壓擴張的壓力參數理論分析[J]. 西安科技學院學報, 2003, (04): 361-364.

[91]黃炳香,鄧廣哲,王廣地. 溫度影響下北山花崗巖蠕變斷裂特性研究[J]. 巖土力學, 2003, (S2): 203-206.

 發表中文會議論文： 

[1]劉長友, 黃炳香, 楊培舉 &  吳鋒鋒. (2012). 大采高綜放工作面煤矸流場規律及放煤工藝參數確定. (eds.) 綜采放頂煤技術理論與實踐的創新發展——綜放開采30周年科技論文集 (pp.389-395).

[2]付軍輝, 黃炳香, 林府進 &  武文賓. (2012). 煤層水力致裂對采場圍巖應力擾動的影響. (eds.) 川、渝、滇、黔、桂煤炭學會2012年度學術年會（重慶部分）論文集 (pp.655-665).

[3]劉長友, 金太, 劉保寬, 黃炳香 &  楊培舉. (2007). 綜放工作面支架與圍巖的相互作用特征. (eds.) 煤炭開采新理論與新技術——中國煤炭學會開采專業委員會2007年學術年會論文集 (pp.88-91).

[4]劉長友, 黃炳香, 吳鋒鋒, 王振 &  李磊. (2006). 煤巖塊度對綜放開采煤巖冒放規律及放煤參數的影響研究. (eds.) 煤炭開采新理論與新技術——中國煤炭學會開采專業委員會2006年學術年會論文集 (pp.27-32).

[5]鐘新春, 劉長友, 黃炳香 &  王君. (2006). 火成巖侵蝕不穩定煤層開采方法探討. (eds.) 煤炭開采新理論與新技術——中國煤炭學會開采專業委員會2006年學術年會論文集 (pp.149-153).

[6]程慶迎 & 黃炳香. (2006). 圓孔孔壁水壓裂縫擴張的斷裂力學分析. (eds.) 煤炭開采新理論與新技術——中國煤炭學會開采專業委員會2006年學術年會論文集 (pp.293-298).

[7]鄧廣哲, 黃炳香, 石增武 &  劉雙明. (2002). 節理脆性煤層水力致裂技術與應用. (eds.) 巖石力學新進展與西部開發中的巖土工程問題——中國巖石力學與工程學會第七次學術大會論文集 (pp.649-651).

 

  

所獲榮譽：  

1、獲《巖石力學與工程學報》優秀論文“陳宗基獎”（2020）

2、科技部中青年科技創新領軍人才（2018）

3、教育部新世紀優秀人才（2012）

4、江蘇省“六大人才高峰”高層次人才（A類、2014）

5、全國煤炭青年五四獎章（2019）

6、孫越崎青年科技獎（2012）

7、中國產學研合作創新獎（2014）

8、江蘇省“333人才培養工程”中青年科學技術帶頭人（2013）

9、江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師（2012）

10、江蘇省優秀博士學位論文（2010）

11、江蘇省優秀本科畢業設計一等獎指導教師（2008）。

12、2022年徐州市模范教職工。

所獲獎勵：

1、堅硬頂板采煤工作面端頭懸頂壓裂控制理論與技術,黃炳香*; 馬云成; 馬云成; 趙興龍; 劉生龍; 殷紹林; 蔡正委; 周忠國; 白成武; 陳樹亮,四川省人民政府, 科技進步, 省部一等獎, 2020.
 

2、煤層氣壓裂驅替開采與治理區域瓦斯理論與成套技術,黃炳香*; 趙興龍; 陳樹亮; 李楠; 劉江峰; 劉斌; 魏民濤; 李增華; 湯繼丹; 程慶迎,中國安 全生產協會, 科技進步, 省部二等獎, 2019。
 

3、千萬噸礦井持續高效安全生產體系關鍵技術研究與集成,黃炳香,山西省科學技術獎勵委員會, 山西省科學技術獎, ( 二等獎 ) , 排名第八, 2012。

4、露井聯采下千萬噸井工礦安全高效生產關鍵技術研究與應用,黃炳香,國家能源局, 2011年國家能源科技進步獎, 一等, 2011。

5、1千萬噸礦井持續高效安全生產體系關鍵技術研究與集成，2011年山西省科技進步二等獎（排名第八）。

6、綜放工作面端頭區放煤技術研究，2009年中國煤炭工業科學技術三等獎（排名第四）。

7、厚松散層下上限開采覆巖活動及礦壓規律研究，2009年中國煤炭工業科學技術三等獎（排名第六）。

8、千萬噸超長綜放工作面成套設備與工藝及提高采出率技術研究，2009年中國煤炭工業科學技術二等獎（排名第二）。

9、大采高自動化綜放工作面安全高效綜合配套技術研究，2008年中國煤炭工業科學技術一等獎（排名第八）。

10、復雜條件下特厚煤層綜放開采提高采出率研究，2007年中國煤炭工業科學技術三等獎（排名第四）。

11、高瓦斯綜放工作面堅硬厚煤層水力致裂綜合軟化技術研究，2003年陜西省科技進步二等獎（排名第七）。  

潛心水力致裂，保障安全高效開采

——記中國礦業大學教授黃炳香

本刊記者 褚 焱

在我國，煤炭資源分布不均勻、地質條件復雜的特殊性決定了煤炭開采的困難性。近年來，我國煤礦開采技術水平不斷提高，作為煤炭行業的一員，中國礦業大學教授黃炳香長期致力于煤巖體水力致裂方面的研究工作，克服重重困難，研制了大尺寸真三軸水力致裂實驗研究平臺；以水力致裂改造煤巖體結構理論為基礎，基于堅硬頂板、頂煤，瓦斯排采及防突消沖等采礦技術難題，形成了煤巖體水力致裂的理論與工藝技術體系，并已成功應用于山西、內蒙古、河南等省（自治區）的數個礦區30多個工作面；同時，對煤層氣地面井水力致裂增產，頁巖氣、可燃冰開采技術難題，開展了相關研究；攻克種種難題，形成了理論→技術→裝備→技術服務的發展模式，創下了一個個輝煌的成績。

鏗鏘起步：獨立開辟水力致裂新方向 　　

在大家的眼中，黃炳香可謂是天子驕子、棟梁之材。1978年出生的他，于2001年在西安科技大學采礦工程專業畢業之后，被免試推薦為這所西北地區唯一一家礦業類院校的碩士研究生。2004年碩士畢業之后，他又來到了世界著名的礦業學府中國礦業大學采礦工程系任教，年輕有為，前途光明�！　�

在中國礦業大學的各項評比中，因為他出類拔萃的表現、兢兢業業的治學態度斬獲了多項國家和省部級的獎項。也因此，31歲的他便被破格評為副教授，33歲被評為博導，35歲破格晉升為教授，是中國礦業大學優秀青年骨干教師、中國礦業大學學術骨干�！　�

能者多勞，智者多憂。一直以來，煤巖體結構改造是解決煤礦許多技術難題的共性核心科技問題，而水力致裂是實現煤巖體結構改造的有效途徑。為了攻克這個難題，在學院的支持下，帶著學院的殷切期望，黃炳香成立了水力致裂課題組，主要研究煤巖體水力致裂理論及其在煤礦的各方面應用。　　

萬事開頭難。水力致裂在中國礦業大學是一個新的研究方向，他親力親為，自行研制了大尺寸真三軸水力致裂實驗系統，具備水力致裂、瓦斯驅趕和水力割縫（70MPa）的一體化功能。雖然此時的他已經是破格的副教授，但因為是新進年輕老師，第一年的碩士招考中，只招到一名學生。那段時間，他肩負著本科生、研究生的教學任務，處在博士研究生畢業的關鍵時期，恰逢課題組剛剛成立，可以說，舉步維艱，篳路藍縷。　　

雖然這條新路開始是狹窄的,但它卻是黃炳香延伸拓寬的序曲。當他與課題組學生埋頭鉆研，終于取得進展時，卻又迎來了新問題。他們知道，采礦是一門很重實踐的學科，因此大量的理論分析和實驗室研究成果，急需在現場應用中試驗驗證。但由于水力致裂對于煤礦來說，還是新型技術，很多煤礦不愿去承擔風險，使得他們有了技術，卻苦于沒有用武之地，這使他更加體會到了創業的艱難和不易。　

然而，黃炳香堅定地認為自己的研究課題、思路和方法可行，一定能做出實用成果。無論遇到什么困難，他從不放棄不退縮。同樣，每當遇到難題的時候，他的學生也向他看齊，常常拿他的“辦法總是人想出來的”“辦法總比困難多”等這些教誨來激勵自己。另外，他的嚴格也是出了名的，以身作則的他要求自己及課題組學生踏踏實實做實驗，認認真真做研究。有時為了一個細節、一個數據，他們沒日沒夜做實驗，一做就是一整天。晚上10點多，課題組學生晚歸時經�？吹剿麄兊狞S老師依然靜靜地在辦公室聚精會神地推敲論文、分析數據。

蓄力崛起：水力致裂開煤巖層的“銅墻鐵壁” 　　

沒有一個人的成功是輕而易舉得來的，成功總是伴隨著艱辛。雖然31歲黃炳香就晉升為了副教授，但是他的年輕也引起了學生的擔心。然而即使當年只有1個研究生，他也從未懈怠，以個人的實際行動和魅力感召著學生。2010年，僅僅1年時間，他以良好的口碑成為了很多讀研學生爭奪的香餑餑。2011年，更是有多名保送研究生報名。從2009年至2011年，不到3年的時間，他的課題組從1個研究生發展到了10多位研究生，課題組規模迅速擴大。課題組的壯大，為水力致裂的研究提供了有力的支撐。他開始帶領課題組去攀登更高的山峰。　　

為了能夠在現場進行水力致裂技術試驗，向企業證明水力致裂技術的可行性，他跑遍了徐州周邊的煤礦集團，終于神火集團的一個煤礦同意了試用水力致裂技術。為了得到第一手的現場資料，為了使得研究的內容在現場更好地檢驗出效果，他帶領研究生馬劍等在現場跟班，一呆就是幾十天，他的努力沒有白費，為后期的連連成功奠定了基礎�！　�

面對著山西大同礦區典型的堅硬頂板，波蘭專家多年試驗堅硬頂板水力致裂，均未致裂開，每每以失敗告終。之后，黃炳香課題組接下了這個難題，現場的很多人員對此表示懷疑：“波蘭專家都解決不了的問題，他們能解決？”為了解決好現場的問題，也為了證明自己的技術可行，黃炳香課題組采用自己成套的技術與裝備，開始堅硬頂板水力致裂試驗。黃炳香帶領研究生在塔山礦一呆就是一個月，施工的時候正好趕上春節前后，春節只休息了6天大家便回到礦上繼續工作，經過充分的準備，試驗取得圓滿成功，一次性成功致裂開大同這個銅墻鐵壁的頂板，取得突破性的進展。同煤集團領導都贊揚這次成功試驗意義重大，集團總工程師于斌說：“礦大黃炳香的技術為我們同煤集團實實在在解決了現場技術難題。” 　　

課題組鉆研開發出能控制堅硬頂板、堅硬頂板下沿空留巷、保護臨空巷道、應力定向轉移等的頂板定向致裂技術，采用這套技術與裝備避免了工作面強礦壓顯現，消除了懸頂突然垮落導致的瓦斯超限，提高了資源采出率，為堅硬頂板煤層井工開采的安全及圍巖控制等提供了新的解決思路和方法。這項技術成功解決了塔山、同忻等煤礦堅硬頂板（頂煤）綜采（放）面初采頂板垮落與瓦斯防治、臨空巷道沖擊地壓與底臌控制等技術難題；成功解決了神華神東公司綜采面端頭懸頂控制的安全問題，技術效果更是得到了現場的充分肯定。相關院士、專家鑒定該理論與成套技術達到國際領先水平�！�

頂板水力致裂控制理論與系統的控制方法將促進煤炭開采的科技進步，為深部煤炭資源開采奠定理論與技術基礎。目前，該成套技術已在大同、神東等礦區的十幾個煤礦應用，克服了高瓦斯礦井炸藥爆破存在的安全隱患，推廣應用前景廣闊，經濟效益顯著�！　�

他們的成績有目共睹。隨著水力致裂的成功應用，越來越多的煤礦開始主動找到中國礦業大學尋求水力致裂的技術支持。從2009年至今，課題組從四處尋求煤礦進行試驗，到神華神東集團、同煤集團等全國大型煤炭企業主動尋求合作，徹底扭轉了被動的局面，得到了大家的一致認可。

勇創輝煌：達到國際領先水平 　　

科學需要忘我的獻身精神和嚴謹的治學態度。黃炳香不在乎名利，堅持項目必須對煤礦有所幫助，堅決不做重復無用的項目。哪怕是很小的煤礦現場問題，他都認真去解決，因此備受煤礦現場技術人員的好評，僅2013年一年簽約現場研究項目就達5項�！　�

我們知道，放頂煤開采是特厚煤層的主導采煤方法。我國的堅硬特厚煤層儲量豐富，特別是陜、甘、寧、新等西部地區，分布著大量的堅硬特厚煤層。其中，榆林柳巷煤礦3號煤埋藏淺，煤層厚度大，煤質堅硬，煤層裸巷兩年后無明顯變形，節理裂隙不發育。堅硬頂煤冒放性的安全有效控制成為了一項技術難題。在不采用炸藥的條件下，應用小孔徑多孔線性水力致裂等技術與裝備。一方面定向致裂堅硬老頂，保障工作面初采安全生產，誘導礦壓破煤；另一方面水力致裂弱化堅硬頂煤，實現了頂煤的及時充分破碎垮落，頂煤破碎塊度滿足正常放煤要求。已在多個煤礦應用，尤其在不適宜爆破的高瓦斯礦井可以發揮巨大的經濟效益和社會效益，相關院士、專家鑒定該技術達到了國際領先水平。　　 

薛湖煤礦采用深孔水力致裂驅趕與淺孔抽采技術后，突出煤層掘進節省了10個區域孔的工程量和施工時間，減少了瓦斯抽采時間，具有顯著的技術經濟效益。深孔水力致裂驅趕與淺孔抽采也適用于突出煤層底抽巷穿層鉆孔的增透與消突，已在3個煤礦的6條煤巷掘進工作面和多個采煤工作面應用。深孔水力致裂驅趕與淺孔抽采為瓦斯開采、突出煤層特別是單一低透煤層的消突提供了新的理念和技術途徑。實踐證明，突出煤層掘進頭超前深孔水力致裂驅趕與淺孔抽采的消突技術通過深孔水力致裂和淺孔瓦斯抽采相結合的方式，實現增透、弱化、瓦斯驅趕、抽采與注水濕潤的有機結合，有效地提高了瓦斯抽采率和消除了突出危險性�！　�

他主持的多項國家自然科學基金項目、教育部新世紀優秀人才、江蘇省優勢學科建設等項目受到同行的認可和好評。發表論文50余篇（SCI、EI檢索29篇），出版《煤巖體水力致裂理論及其應用》等專著2部，獲發明專利5項、實用新型專利10項，申請發明專利6項。　　

他學術思想活躍、治學態度嚴謹求實，因此，獲得了孫越崎青年科技獎（2012）、教育部新世紀優秀人才支持計劃（2012）、江蘇省“333人才培養工程”中青年科學技術帶頭人（2013）、江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師（2012）、江蘇省優秀博士學位論文（2010）等獎項�！　�

如今，作為一名國家級重點學科的年輕教授，黃炳香正帶領課題組研究生，以更加飽滿的熱情、科學嚴謹的治學態度，齊力承擔起多項國家自然科學基金、省部級科研項目，奔走在水力致裂理論與技術的不同分支方向，埋首在煤層氣地面井水力致裂增產技術、煤層壓裂濾失機理等中石油科技攻關項目以及頁巖氣、可燃冰開采方面的基礎研究中，向一道道水力致裂解決煤炭高效開采和安全的工程難題發起了挑戰，為祖國的能源事業源源不斷地奉獻著自己全部的力量。 

來源：科學中國人 2014年7期封二人物

黃炳香：凝思聚力破解堅硬頂板的及時可控放頂難題

2020-08-10 11:46

煤炭是我國的主體能源和冶金、建材、化工等重要產業的主要工業原料。在我國，煤炭占一次能源消費比例的60%，燃煤發電量占總發電量的70%以上，堪稱我國穩定、經濟、自主保障程度最高的能源。尤其是隨著“一帶一路”建設、京津冀協同發展、長江經濟帶發展三大國家戰略的實施，煤炭工業發展迎來了諸多的歷史機遇，正如《煤炭工業發展“十三五”規劃》中所說的：“努力建設集約、安全、高效、綠色的現代煤炭工業體系”，而這也成為當今每一位煤炭從業者神圣而艱巨的使命。

中國礦業大學（以下簡稱“礦大”）煤炭資源與安全開采國家重點實驗室的黃炳香教授就是其中一位。從業多年以來，黃炳香默默扎根一線，從實際出發，屢次突破創新，逐步形成了一系列相關理論和成套的技術裝備。

十年磨一劍，實現堅硬頂板可控放頂

我國煤炭資源豐富但分布不均，且地質條件復雜，其中堅硬頂板賦存煤層占30％以上，覆蓋50%以上礦區。據了解，堅硬頂板是指煤體上覆頂板巖層厚度較大，自穩能力好，巖體抗拉、抗壓強度高，在煤體采出后覆巖大面積懸頂造成采空區長時間處于空洞狀態的頂板。這些頂板巖層因彎曲、變形積聚了大量的彈性能，一旦突然垮落時，彈性能會瞬間釋放，導致沖擊礦壓、大面積來壓等礦壓災害和颶風，頂板懸頂還有可能引發瓦斯（煤塵）爆炸、煤自燃等衍生災害，給工作面、采區甚至整個礦井帶來嚴重的破壞。因此堅硬頂板的及時可控放頂一直是煤炭開采中的世界性難題。

為了攻克這道難題，黃炳香成立了煤巖體壓裂課題組，開始研究煤巖體水力致裂理論及其在煤礦的各方面應用。“煤巖體水力致裂強調的是通過注入高壓水，使煤巖體產生水壓裂縫，通過水壓主裂縫擴展、翼型分支裂紋擴展和吸水濕潤作用，達到結構改造、強度弱化和增透等工程需要，同時針對不同工程3種作用的側重點也有所不同。”黃炳香詳細地解釋道。不同于傳統炸藥爆破致裂頂板時既產生大量有毒有害氣體，同時在高瓦斯礦井中存在較大安全隱患等缺點，水力致裂技術不僅成本較低、安全性好，而且能夠通過定向壓裂技術產生預定方向的裂縫，從而有望在處理堅硬頂板時得到良好的施工效果。礦井下的壓裂與石油行業地面壓裂在應力環境、巖層條件、目的與功能、施工條件等方面有顯著的區別；實踐表明，必須構建礦井的壓裂理論與技術。

 

堅硬頂板及其衍生災害

2007年年初，“井工礦堅硬頂煤頂板壓裂控制理論與成套技術”項目啟動。在國家自然科學基金優秀青年基金項目“煤巖體水力致裂”、國家自然科學基金面上項目“煤巖體定向水力割縫致裂機理研究”等的大力資助下，在四川省煤炭產業集團有限責任公司、淮南礦業（集團）有限責任公司等相關單位的共同努力下，歷經10番寒暑，國家“萬人計劃”領軍人才黃炳香教授團隊開創性提出了堅硬頂板（煤）壓裂理論與系統性裂縫形態控制方法，研發了井工礦堅硬頂板壓裂成套裝備與工藝技術體系，突破性解決了堅硬頂板大面積懸頂控制系列難題，提高了懸頂處置的可控性，有效預防了頂板失控冒落及其衍生災害事故。與爆破放頂相比，效率提高了3倍，成本降低了50%以上，產量提高了5%以上。

依托該項目，黃炳香及其團隊取得了諸多可喜的科研成果：研制了大尺寸（500×500×500mm3）真三軸、小尺寸（100×100×100mm3）真三軸和微型（φ50mm×100mm3）假三軸等成體系的多尺度煤巖體壓裂實驗系統，成套技術與裝備于2017年入選科技部與原國家安監總局第一批安全生產先進適用技術與產品，于2015年入選原國家安監總局第三批安全科技“四個一批”技術推廣項目；“綜采工作面端頭懸頂水力致裂控制技術規范”于2019年獲國家能源局煤炭行業標準立項（能源20190274），“井工礦煤巖體壓裂技術規范”于2019年獲中國煤炭學會團體標準立項（2019005）；出版專著1部，發表論文82篇，其中SCI收錄26篇（9篇1區、4篇2區）、EI收錄40篇；授權國內外發明專利22項；獲省部級科技獎一等獎3項。

實踐出真知，筑起安全開采防護墻

實踐是檢驗真理的唯一標準，煤炭開采領域也不例外，與其相關的理論分析和實驗室的研究成果都必須經過實踐生產應用的驗證，方能完成從實驗室到工業化的轉變，真正轉化為生產力。多年以來，黃炳香及其團隊正是從工程需要出發，大膽創新小心求證，切實解決了煤層堅硬頂板導致的一系列安全問題。

2013年3月29日，吉林省通化礦業集團吉林江源煤業有限公司（原八寶煤礦）發生特別重大瓦斯爆炸事故，造成36人遇難、12人受傷，直接經濟損失4708.9萬元。

據悉，造成該事故的根本原因是堅硬頂板不能及時垮落，給采空區煤自燃和瓦斯積聚創造了條件。事后，吉林江源煤業有限公司與礦大開展合作，深入分析急傾斜煤層堅硬頂板的破斷規律，并采用水力壓裂的方法控制急傾斜煤層的堅硬頂板，有效解決了工作面采空區懸頂的問題，從源頭上解決了采空區煤自燃和瓦斯積聚問題。與此條件類似，鶴煤集團鶴壁中泰礦業有限公司在2005年也曾因頂板不能及時垮落導致采空區瓦斯爆炸，為此煤礦放棄了放頂煤開采工藝，改用效率低、成本高的分層開采，直到與礦大合作采用工作面頂板水力致裂技術后，才恢復了高效的放頂煤工藝。

川煤集團綠水洞煤礦開采煤層的頂板堅硬，工作面上端頭容易形成“懸頂-垮落-再懸頂”的周期性現象，懸頂突然垮落時，會將采空區的瓦斯擠出，導致工作面瓦斯超限。川煤集團與礦大合作，采用工作面端頭懸頂水力致裂控制技術，切實解決了工作面端頭懸頂問題。據悉，同類型的技術還在神東礦區6個煤礦得到推廣應用，黃炳香及其團隊研發的“堅硬頂板采煤工作面端頭懸頂壓裂控制理論與技術”項目成果已獲得2019年四川省科技進步獎一等獎。

淮南礦業集團顧橋煤礦開采深度達800m，地應力大，采動應力大，二者疊加導致工作面停采線附近的盤區大巷變形嚴重，巷道維護工程量大。淮南礦業集團與礦大合作采用定向壓裂應力轉移的方法，切斷老頂關鍵巖層，阻斷采動應力的傳遞途徑，有效改善了盤區大巷的應力環境，解決了采動應力引起的盤區大巷變形問題，對我國深井采動巷道的維護具有重要的指導意義。

 

臨空巷道壓裂應力轉移控制原理

此外，黃炳香及其團隊也曾在緊急時刻，用先進的理論和技術設備為煤礦解除燃眉之急。據悉，在陜西省崔家溝煤礦2303綜放工作面初采期間，老頂來壓之前，因頂煤堅硬、頂煤冒放性差，導致大量的頂煤遺留在采空區中并不斷地釋放瓦斯，使采空區中的瓦斯隨風流在上隅角匯集，最終導致工作面上隅角瓦斯超限。因此工作面推進速度緩慢，而煤層極易自燃發火，最短自燃發火期僅為28天，可以說采空區面臨著煤自燃和瓦斯超限的雙重危險。在如此緊急的情況下，黃炳香項目組趕到現場后采用“高瓦斯堅硬頂煤脈沖壓裂弱化、增透、減塵與防火一體化技術”，通過壓裂增加煤體的裂隙，不僅改善了頂煤的冒放性，而且增加了煤體透氣性，最終解決了堅硬頂煤冒放性差導致的系列安全難題。

毋庸置疑，礦產資源是國民經濟和社會發展的物質基礎，而煤炭在我國能源安全保障上具有“壓艙石”“兜底”的基礎性和主體性作用。如今，黃炳香及其團隊研發的成套技術與裝備已在山西、陜西、四川等省區的43個煤礦推廣應用，取得了顯著的社會經濟效益。未來，黃炳香及其團隊還將繼續行進在安全科學開采煤炭的道路上，為建成現代煤炭工業體系添磚加瓦。

 來源：科學中國人 2020年第8期

【礦大人物】煤巖體水力致裂的領跑者

 2015-12-31

上天容易，入地難。

我國煤炭資源分布不均，地質條件復雜，煤礦中的堅硬頂板、沖擊地壓、低滲透性煤層瓦斯抽采、煤與瓦斯突出等一直是制約礦井安全高效生產的技術難題。這涉及一個共性的核心問題——煤巖體結構改造，即在煤巖體中人工增加裂縫，弱化其強度、改善其滲透性等。

與傳統方法不同，我校礦業學院黃炳香教授獨辟蹊徑，開拓了新的研究方向——煤巖體水力致裂。

他研制了煤炭行業唯一的大尺寸真三軸水力致裂實驗系統，多年攻關研究形成了煤巖體水力致裂的理論與工藝技術體系，成功應用于山西、內蒙古、河南等�。ㄗ灾螀^）數個礦區的30多個工作面。他還對煤層氣地面井水力致裂增產，頁巖氣、可燃冰開采技術難題開展了相關研究。

獨辟水力致裂方向

個子不高，身材瘦削，在平常人眼里一副文弱書生模樣的黃炳香卻有著異乎尋常的拼勁。

1978年，黃炳香出生于一個貧苦家庭，祖輩幾乎每代都有教師。黃炳香從小就學習刻苦，1997年高考時，機緣巧合進入西北地區唯一一家礦業類院校的西安科技大學采礦工程專業讀書。

當時煤炭行業極不景氣，同專業中不少學生都很苦惱，鬧專業情緒。然而，黃炳香沒有隨波逐流，他認為，“既然來到了采礦專業，就要不怕苦，敢吃苦，將專業學好。”

要學會游泳，必須要下水。黃炳香深知，“采礦專業是理論和實踐并重的學科，要將專業學好，就必須跟煤礦打交道。”為此，從大一開始，當其他同學愜意地享受假期時，黃炳香就已經進入陜北的大柳塔煤礦（神華）實習。

“大柳塔煤礦當時僅有691人，所有的裝備都是進口的，只有通信系統是我們國產的。”黃炳香回憶道。一種強烈的社會責任感油然而生，促使黃炳香樹立堅定的信念，一定要學好專業，“要讓煤礦都能用中國的技術與設備。”

2001年，黃炳香因為各方面表現突出，成為本專業唯一一名被免試推薦的研究生。

“本科畢業是7月1號，我7月2號就跑到剛剛發生瓦斯爆炸的陜西陳家山煤礦，在那里一待就是兩個半月。剛開始下井由礦上的人帶著，到后面根本都無須人帶，自己一個人下去干活，一個人上來。一直到研究生開學了，我才回到學校。”

研究生三年里，當別人花前月下，盡享青春快樂時，他卻在實驗室一待就是一天，常常忙得顧不上吃飯。憑著這種拼勁，黃炳香又以優秀的成績碩士畢業，并來到了我校采礦工程系任教。

能者多勞，智者多憂。一直以來，煤礦中的堅硬頂板、沖擊地壓、低滲透性煤層瓦斯抽采、煤與瓦斯突出、堅硬厚及特厚煤層綜放開采等是制約礦井安全高效生產的技術難題。解決這些技術難題涉及一個共性的核心問題——煤巖體結構改造，在煤巖體中人工增加裂縫，弱化其強度、改善其滲透性等。

為了攻克這個難題，在學院的殷切期望和大力支持下，黃炳香成立了水力致裂課題組，主要研究煤巖體水力致裂理論及其在煤礦的各方面應用。

萬事開頭難。水力致裂在我校是一個新的研究方向，他親力親為，日夜奮戰，廣泛查閱最新資料，進行大量基礎實驗，分析大量數據。有時為了一個細節，一個數據，黃炳香更是沒日沒夜地做實驗，一做就是一整天。晚上十點多，學生晚歸時常常看到他仍然靜靜地在辦公室聚精會神地推敲論文。

皇天不負有心人。黃炳香自行研制了大尺寸真三軸水力致裂實驗系統，具備流壓致裂、滲流、驅趕瓦斯、水力割縫（70MPa）等一體化功能；系統研究了煤巖體水力致裂的機理與裂縫擴展規律，揭示了采動煤巖體水力致裂弱化的時空關系，提出了較為系統的煤巖體水力致裂控制方法；提出并研究了煤層水力致裂（注水）的驅趕瓦斯理論、深孔水力致裂驅趕瓦斯淺孔抽采的增透與消突方法、基于水力致裂驅趕的煤層強度弱化、增透、消突、減塵等的一體化方法。

研以致用服務煤礦

一種新技術的開發，從實驗室邁向工業化，轉化為生產力，要經歷一個漫長的攀登過程，水力致裂技術也不例外。

當黃炳香埋頭鉆研，基礎實驗研究取得進展時，又迎來了新問題。采礦是一門很注重實踐的學科，大量的理論分析和實驗室研究成果急需在現場應用中試驗驗證。但由于水力致裂對于煤礦來說，還是新型技術，很多煤礦不愿去承擔風險，這使得黃炳香有了技術，卻苦于沒有用武之地，這讓他更加體會到了創業的艱難和不易。

然而，黃炳香堅定地認為自己的研究課題、思路和方法可行，一定能做出實用成果。無論遇到什么困難，他從不放棄，從不退縮。

為了能夠在現場進行水力致裂技術試驗，向企業證明水力致裂技術的可行性，他跑遍了徐州周邊的煤礦集團，終于神火集團的一個煤礦同意了試用水力致裂技術。為了得到第一手的現場資料，為了在現場更好地檢驗出效果，黃炳香帶領研究生在現場跟班，他們常常在現場喝涼水，啃面包、方便面。就這樣，一呆就是幾十天。

隨后，神華神東集團的一個煤礦因長壁工作面端頭懸頂的控制問題找到黃炳香，煤礦僅能給予5萬元的材料費進行試驗。試驗取得很滿意的效果，神東集團公司的高層領導下井考察效果后，將神東公司中有類似問題的6個煤礦統一交由黃炳香進行解決。黃炳香更忙了，但只要想到能夠幫助解決煤礦安全生產問題，他就勁頭十足，忙得不亦樂乎。

面對山西大同礦區典型的堅硬頂板，波蘭專家多年試驗堅硬頂板水力致裂，均未致裂開，每每以失敗告終。之后，黃炳香課題組接下了這個難題，現場的很多人員對此表示懷疑：“波蘭專家都解決不了的問題，他們能解決？”

而為了解決好現場的問題，也為了證明自己的技術可行，黃炳香采用自己研發的成套技術與裝備，開始堅硬頂板水力致裂試驗。

施工的時候正好趕上春節前后，黃炳香放棄了跟家人團聚的機會，只休息了6天，就趕回到礦上繼續工作。經過充分的準備，試驗取得圓滿成功，一次性成功致裂開大同這個銅墻鐵壁的頂板，取得突破性的進展。

同煤集團領導都贊揚這次成功試驗意義重大，同煤集團總工程師于斌說：“礦大黃炳香的技術為我們同煤集團實實在在解決了現場技術難題。”試驗煤礦給黃炳香及其參加試驗的研究生每人贈送了紀念品，以表謝意。

2013年的春節前夕，在加拿大英屬哥倫比亞大學做訪問學者的黃炳香從國外回來。第二天，他就匆匆趕到山西朔州麻家梁煤礦現場。到達煤礦時已經是下午一點多，黃炳香就在礦門口的小餐館簡單扒了幾口飯，來不及和礦上領導打招呼，就和研究生一起下井去水力致裂施工現場調研。

在井下的十幾個小時，黃炳香認真觀察記錄井下的各種事項，詢問現場情況，并反復叮囑大家注意安全。檢查完施工現場，黃炳香不顧勞累，又抓住這個難得的機會，帶研究生在煤礦井下其他非施工的巷道和工作面進行參觀調查，給他們講解有關煤礦的專業知識。升井時已是午夜時分，穿著笨重的工作服長時間在陰暗潮濕的煤礦井下跋涉讓大家都很疲憊，然而黃炳香卻毫不在意。

哪怕是很小的煤礦現場問題，黃炳香都認真去解決，因此備受煤礦現場技術人員的好評，僅2013年一年簽約現場研究項目就達5項。

隨著水力致裂的成功應用，越來越多的煤礦開始主動找中國礦業大學尋求水力致裂的技術支持。從2009年至今，黃炳香從四處尋求煤礦進行試驗，到神華神東集團、同煤集團等全國大型煤炭企業主動尋求合作，徹底扭轉了被動的局面，得到了大家的一致認可。如今他已形成了“理論—技術—裝備—技術服務”的發展模式，并取得了輝煌的成績。

科技成果領跑國際

科學需要忘我的獻身精神和嚴謹的治學態度。而黃炳香正是憑著獻身科學的精神，在水力致裂的研究方向上漸行漸深。

黃炳香鉆研開發出能控制堅硬頂板、堅硬頂板下沿空留巷、保護臨空巷道、應力定向轉移等的頂板定向致裂技術，采用這套技術與裝備避免了工作面強礦壓顯現，消除了懸頂突然垮落導致的瓦斯超限，提高了資源采出率，為堅硬頂板煤層井工開采的安全及圍巖控制等提供了新的解決思路和方法。

這項技術成功解決了大同塔山、同忻等煤礦堅硬頂板臨空巷道沖擊地壓與大變形等技術難題，成功解決了神華神東公司綜采面端頭懸頂控制的安全問題，技術效果更是得到了現場的充分驗證。

放頂煤開采是特厚煤層的主導采煤方法。我國的堅硬特厚煤層儲量豐富，特別是陜、甘、寧、新等西部地區分布著大量的堅硬特厚煤層。堅硬頂煤的冒放性控制是個技術難題。黃炳香提出基于頂煤水力致裂弱化與老頂（定向）水力致裂誘導礦壓破煤，形成了頂煤頂板水力致裂控制頂煤冒放性的方法。煤體壓裂與巖石壓裂有本質區別，且頂煤冒放性控制的要求與堅硬頂板控制不同。在不采用炸藥的條件下，應用小孔徑多孔線性水力致裂等技術與裝備，實現了頂煤的及時充分破碎垮落，頂煤破碎塊度滿足正常放煤要求。該技術已在榆林柳巷煤礦等多個煤礦應用，尤其在不適宜爆破的高瓦斯礦井具有顯著的技術經濟效益。相關院士、專家鑒定，堅硬特厚煤層綜放開采頂煤水力致裂控制理論與技術達到國際領先水平。他作為第一完成人獲得了中國煤炭工業協會頒發的中國煤炭工業科學技術一等獎。

目前，他的研究成果已在大同煤礦集團、神東集團、華北油田煤層氣公司等全國大型集團公司的23個礦井和2個煤層氣田推廣應用，在解決現場技術難題中已取得顯著實效。

黃炳香主持的多項國家自然科學基金項目、教育部新世紀優秀人才、江蘇省六大人才高峰等項目受到同行的認可和好評，發表論文50余篇（SCI、EI檢索33篇），出版《煤巖體水力致裂理論及其應用》等專著2部，獲發明專利8項等。

他學術思想活躍、治學態度嚴謹求實，獲得了國家優秀青年科學基金（2015）、江蘇省“六大人才高峰”A類（2014）、教育部新世紀優秀人才支持計劃（2012）、孫越崎青年科技獎（2012）、江蘇省“333人才培養工程”中青年科學技術帶頭人（2013）、江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師（2012）、江蘇省優秀博士學位論文（2010）等榮譽與獎項。

與此同時，黃炳香31歲便被破格評為副教授，33歲被評為博導，35歲破格晉升為教授，是中國礦業大學優秀創新團隊首席專家、中國礦業大學學術骨干。

礦業學院院長張農教授說，“黃炳香是非常優秀的青年教授，科研很拼搏，同時，能做到公私兼顧，樂意為學科和大家服務，有很強的大局意識。”

黃炳香總是一心撲在工作上，不講究吃穿，生活很簡樸。學生反映，每次上課都會看到他穿著一雙已經發舊但依舊干凈的黃色皮鞋。

如今，黃炳香正帶領課題組成員繼續研究水力致裂理論與技術的不同分支方向：研究水力致裂解決煤炭高效開采和安全的工程難題，承擔了煤層氣地面井壓裂增產技術、煤層壓裂濾失機理等中石油科技攻關項目以及頁巖氣、可燃冰開采方面的基礎研究。

率先垂范感召學生

對于黃炳香而言，教學和科研一樣，都是他生命中不可缺少的部分。他將教師“教書育人”的使命、對學生的愛，都融入到日常工作中。

2009年，年僅31歲的黃炳香就晉升為了副教授，但他的年輕也引起了學生的擔心，當年只有1個研究生。但他從未懈怠，以個人的實際行動和魅力感召著學生。2010年，僅僅1年時間，他以良好的口碑成為了很多讀研學生爭奪的香餑餑。2011年之后，更是有多名保送研究生希望入其門下深造。

黃炳香對研究生培養傾注了大量心血，經常深入實驗室和工程現場指導學生，并對他們要求嚴格。他很少苦口婆心地說教，更多的是通過率先垂范地行動，來引導學生，感染學生。

研究生張佳興無比欽佩地說：“黃老師給我最大的印象就是對科研的忘我投入。一年到頭，不管刮風下雨，還是周末節假日，只要不是出差或給學生上課，每天早上八點左右，黃老師的車都會準時出現在礦業學院樓下。沒有休閑，沒有娛樂，這就是黃老師日常生活的真實寫照，在他看來，科研就是最大的樂趣所在。這種對科研的投入，讓我深受感動。”

研究生趙興龍說，“黃老師做科研很嚴謹，他常常叮囑我們，要細心，善于發現生活中的科學現象。有一次我們做真三軸實驗，試塊被壓壞，就隨手扔到垃圾堆了。黃老師詢問實驗情況后，仔細觀察試塊說，‘你們無意中做出了別人想做都做不出來的實驗現象’，并安排我們重新對試塊進行研究，講解為什么會出現這種實驗現象。”

研究生張權說：“黃老師教導我們的幾句話，我時刻牢記在心。在我做研究心煩意亂的時候，會想起黃老師告訴過我們‘做科研，要靜下心來’；當我遇到科研中的難題時，我會想起黃老師告訴我們‘辦法總是人想出來的’，‘辦法總比困難多’。黃老師教導我們做科研要從大處著手，不要陷入研究的死胡同；要踏踏實實做實驗，認認真真做研究；不怕吃苦，敢于吃苦。”

博士生盧衛永說，黃老師在學術上的高深造詣令他欽佩不已，更讓他折服的是黃老師高尚的人格魅力。“他常告誡我們，為人要端正。記得我初次向他表明自己想跟他攻讀博士學位時，黃老師對我提出了三點要求：第一，要做事，先做人，做人不能有問題；第二，搞科研尤其是咱們礦業工程專業的研究人員要搞好科學研究，深入現場是家常便飯，必須要有吃苦耐勞的精神；第三，要有一定的數學和巖石力學基礎，這是搞科學搞研究的基本功。”

此外，黃炳香還大量承擔著本科生的教學工作。他總是善于選擇有代表性的實際問題，結合學科新發展和生產現場的實際，將教學與科研有效結合起來，從而提高教學效果。

采礦卓越13-2班張廣躍說，“黃老師教學嚴謹，善于啟發，課堂授課時注意從思路和方法上引導學生。如遇到巷道煤與瓦斯突出問題時，他會首先向學生們提問，讓我們提出自己的點子，然后再將書本的內容展開，提出自己的研究觀點，讓同學們對于知識的了解更加深刻。這種互動啟發式的授課方式，既調動了學生們的積極性，又增加了學生們對于知識的了解。”

采礦卓越13-2班商闖說：“黃老師善于也樂于開發學生的自主思維能力。黃老師將我們班級分成小組，每組負責一個小項目，要求都要參與其中，上臺展示。這不僅讓我們更加透徹地掌握知識點，也鍛煉了我們的表達能力。我負責的部分恰好是黃老師主要研究的水力致裂，當時上臺展示時心里很緊張，老師微笑著鼓勵我，讓我更加熱衷于巖體力學的學習。當然，使我最受觸動的是黃炳香老師總是犧牲休息時間來給同學們輔導。”

如今，作為一名國家重點學科的年輕教授，黃炳香正以更加飽滿的熱情、科學嚴謹的治學態度，向壓裂理論與技術的不同分支方向邁進，向一道道壓裂解決煤炭及煤系伴生資源安全高效開采的工程難題發起挑戰，為祖國的采礦事業奉獻自己的力量。

  來源：https://xxgk.cumt.edu.cn/a0/e9/c1959a303337/page.htm