近日，渝昆高铁昭通隧道建设迎来关键节点，铺轨工作基本完成，标志着昭通隧道向通车目标又迈出决定性一步。预计昭通隧道将于2027年1月开展联调联试，4月30日正式通车。隧道全长超16公里，须穿越9个强突出煤层，突出煤层所在区段的最大埋深约980米，开挖断面约160~200m2，施工风险极大，严重制约渝昆高铁的如期通车。2024年以来，袁亮院士带领科研团队扎根云南省乌蒙山深处的昭通隧道，联合京昆高速铁路西昆有限公司、平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司、中铁二院工程集团有限责任公司、中国矿业大学、中铁隧道局集团有限公司等单位，突破“极高应力强突出煤层群超大断面隧道安全高效揭煤基础理论与关键技术”，攻克昭通隧道强突出煤层群揭煤难题，保障了昭通隧道如期安全贯通。
铺轨工作现场
昭通隧道入口
一、支撑交通强国，服务国家重大战略
建设交通强国是我国立足国情、着眼全局、面向未来的重大战略决策，是全面建成社会主义现代化强国的重要支撑，是新时代交通工作的总抓手。渝昆高铁是国家“八纵八横”高速铁路网京昆通道的重要组成部分，是完善西南地区路网布局、支撑区域经济社会高质量发展的骨干工程，未来可以延伸到南亚东南亚，形成联系中国和东盟的高速铁路通道，将有力促进云南主动服务和融入“一带一路”建设，助推云南加快建设面向南亚东南亚辐射中心。渝昆高铁的建成通车意义重大，但昭通隧道由于突出煤层群的影响曾经导致工期迟滞，被参建各方无奈的称之为“昭通通，则渝昆通”。昭通隧道呈现的“极高应力、高瓦斯、超大断面”工程条件，反映了我国西南地区复杂地质条件下基础交通设施建设的困难和不良条件。突破昭通隧道强突出煤层群揭煤难题，助力渝昆高铁按期建成通车，是西南地区重大交通工程建设的现实需求，更是我国交通强国战略的迫切要求。
二、强化滇中枢纽，打通滇东北通道
昭通市是滇东北门户，是出滇入川渝的关键节点，但交通基础设施滞后长期制约昭通地区矿产、文旅等特色资源开发与区域经济振兴。昭通隧道贯通和渝昆高铁建成通车，将彻底打通昭通对外快速客运大通道，推动其深度融入成渝地区双城经济圈与长江经济带发展格局，带动沿线产业升级与民生改善。昆明作为滇中城市群核心，是面向南亚东南亚辐射中心枢纽，渝昆高铁将进一步完善其“米”字形高铁网络骨架，强化区域要素集聚与辐射能力，缩短滇中与成渝、关中及京津冀城市群的时空距离，为滇中城市群一体化发展和全省经济高质量发展提供核心支撑。
三、锚定地方需求，构建高效科研攻关体制
2024年以来，学校面向国家交通强国重大战略与云南省地方经济发展需求，积极响应云南省交通运输厅、科学技术厅邀请，依托深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室等平台，牵头承担云南省重点研发计划项目“极高应力强突出煤层群超大断面隧道安全高效揭煤基础理论与关键技术研究”，着力解决昭通隧道强突出煤层群揭煤问题。针对昭通隧道超大断面施工扰动下“揭煤难、穿越慢、变形大、控制难”的难题，举全校之力、全行业之力，联合京昆高速铁路西昆有限公司、平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司、中铁二院工程集团有限责任公司、中国矿业大学、中铁隧道局集团有限公司、昭通市交通运输局等7家单位，组建了“科学家+工程师”科研攻关团队，构建了“政府引领、产学研用协同”的一体化科研攻关体制，有效调动了高校、企业、科研院所等单位的积极性和创造性，极大提高了科研攻关效率。
四、破解工程难题，形成可复制技术体系
袁亮院士坚持“把论文写在工地上、把技术用在工程中”，亲自带领团队在隧道一线解决问题，团队累计驻点科研535天，实现了从理论、技术、工艺到材料全链条的突破。理论方面，揭示了超大断面隧道施工扰动下煤岩层应力场、渗流场、损伤场耦合演化规律及动力灾变机理，建立了“监测—防控—应急”通风安全理论；技术方面，研发了小导硐揭煤、水力冲孔与深孔爆破联合增透、煤岩层跨界面爆破增透等关键技术，解决了增透裂隙闭合、抽采高效期短的实际难题；工艺方面，在坚持“四位一体”的技术原则基础上，有机结合三台阶施工与小导硐施工方法，提出了超大断面分次、逐区安全揭煤工艺；围岩控制方面，研发“刚柔相济”支护体系和气密性ECC喷射混凝土等。通过项目科研攻关，形成9项示范技术，并在现场应用，实现昭通隧道的风险可控、效率提升。所研发的极高应力强突出煤层群超大断面隧道安全高效揭煤关键技术，能够在我国西南地区同类条件各类隧道进行推广应用。
五、隧道变为练兵场，推进教育、科技、人才一体化发展
坚持“以研育才、以战练兵”，构建“院士领衔、骨干带动、现场淬炼”的实战化人才培养模式，把隧道一线作为人才成长主战场。依托项目科研与工程实践平台，累计培养20余名青年教师、24名硕博研究生，同时为参建单位培育155名一线工程技术骨干，打造了一支兼具理论深度与实战能力的隧道工程技术队伍。团队青年科研人员全程驻点施工现场，跟着工程进度学技术、对着现场难题做研究，在解决实际工程问题中锤炼科研能力与工程素养，实现科研攻关与人才成长同频共振。这种“把课堂搬到工地、把课题融入工程”的培养模式，既保障了项目攻关的人才供给，也为交通建设行业输送了一批懂理论、善实操、能攻坚的高素质技术人才，形成“项目育才、人才促研”的良性循环，有力落实了“教育、科技、人才一体化发展”战略要求。
六、安全效能双升，行业高度肯定
昭通隧道全面应用项目研发的成套技术，工程安全与效能实现双提升，煤层渗透率提升15.75倍，瓦斯抽采率提升268%，消突工期较传统工艺缩短68.8%，单层煤瓦斯治理成本降低41.4%，揭煤段施工全过程未发生安全事故，为隧道安全顺利贯通提供核心技术保障。项目实施成效得到行业主管部门与参建各方高度认可，国家矿山安全监察局、云南省交通运输厅先后向项目团队发来感谢信，对袁亮院士团队扎根一线、以科技保障工程安全的突出贡献给予充分肯定。截至目前，项目已产出30余篇高水平学术论文、21项发明专利，形成涵盖基础理论、关键技术、施工工艺、装备材料的成套技术，为我国西南地区同类隧道建设提供了技术支撑。
七、凝练科研范式，赋能重大工程
在隧道建设工作中，安徽理工大学发挥优势学科特色，探索形成“需求牵引、问题导向、产学研用、现场验证”重大工程科研范式，成为学校服务国家重大战略与地方经济发展的生动实践。这一成熟科研范式正持续辐射应用于学校牵头承担的重大科研仪器研制、国家科技重大专项、川藏铁路极端地质工程技术攻关等国家重大工程项目，推动煤矿瓦斯治理领域技术优势向交通隧道、水利隧洞、地下空间开发等多领域拓展。
未来，团队将持续深化极端地质条件下地下工程灾害防控技术研究，不断完善技术体系与工程应用模式，主动对接区域发展需求，为国家重大工程建设与地方经济高质量发展提供原创性技术支撑，助力交通强国、科技强国等国家战略落地见效。
