煤炭学报

作者：张吉雄, 张强, 周楠, 李猛, 巨峰,

关键词：四元模式, 煤矸分选, 充填开采, 绿色开采, 低碳开发,

我国煤炭开采技术经历了多次革新，煤炭生产集约化、现代化水平持续提升。为实现新时代能源高质量发展，煤炭资源低碳化开发和清洁化利用势在必行。提出了契合能源高质量发展的煤炭资源四元开发模式，即在井下构建井巷掘进(掘)、煤炭开采(采)、煤矸分选(选)及固废充填(充)四元一体的统筹开发体系，形成了井下掘–采–选–充协调生产系统布局。建立了四元开发理论与技术框架，在理论方面，包含矿井四元开发系统布局方法、充填开采岩层控制理论、四元开发受限空间分选方法和四元开发固废性能调控机制等关键科学问题；在技术方面，包含开拓准备、高效采充、高效分选和充填材料制配等关键技术。给出了煤炭资源四元开发工程设计方法，从系统布局、围岩控制、井下分选、材料性能调控等方面阐述了四元开发模式的理论与方法创新。同时，系统梳理了井巷掘进、煤炭开采、煤矸分选及固废充填等四元紧密关联的核心技术。典型工程实践案例验证了四元开发模式在减排降耗、弱化开采扰动强度和提高资源采出率等方面成效显著。四元开发模式破解了资源开发与环境保护之间的矛盾，是我国煤炭资源绿色低碳开发的重要路径，未来将与矿山新能源开发等需求相结合，进一步拓展其理论与技术体系。

来源：2025年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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