仲夏时节，济南章丘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，很难让人把它与多年前的样貌联系起来——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”。该项目聚焦废旧矿区修复、煤炭绿色开采等方向开展研究，首创了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4类示范工程。山东科技大学教授陈绍杰是项目第一完成人，他与矿山“打交道”20余年，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”了起来。
陈绍杰使用团队自主研发的实验设备开展实验研究
为什么要做这件事情？
“我国高强度、大规模地下资源开发形成大量沉陷区，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、集约利用沉陷区是生态保护与高质量发展的必要途径，也是矿山领域后采矿时代世界科技前沿和国家重大需求。
但采后地层运动规律不清、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等难题，被业界总结为“认识难、治理难、评价难、工程难”。
“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。
为此，陈绍杰团队联合国内顶尖团队，经过多年攻关，首创了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4类示范工程。
要治理沉陷区，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“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。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”。
蓝海领航电子商务产业园
这套技术体系已在实践中交出“硬核”答卷——在山东泰安，协庄煤矿、翟镇煤矿采煤沉陷区上，一座居民社区拔地而起，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，曾经的“不毛之地”上，一座现代化园区矗立眼前；在山东临沂，一所学校的新校区就坐落在状态复杂的老采空区之上，包括平面尺寸达95米×82米的综合体育馆在内，10栋建筑在其上陆续开工，建筑变形指标均在安全范围内……还有高标准大型数据中心、单体百米高楼——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。
山东供销智能仓配及应急保障（济南）基地
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，获省部级科学技术奖一等奖8项，在全球率先交出了沉陷区高质建设利用的“中国答卷”。“每栋从沉陷区‘长’出的高楼，都是写给大地的情书。”陈绍杰曾这样形容他的工作。该项目用“魔术师”般的创新技术“抚平”昔日工业“疮疤”，在全国多个省、直辖市、自治区推广应用，使沉陷区蝶变为产业发展高地和生态宜居之地。
“‘十五五’时期是科技强国建设的关键攻坚期，必须抓住历史机遇，迎接时代挑战，加快推进高水平科技自立自强。作为扎根一线的科技工作者，我深受鼓舞，也倍感责任重大。”7月8日上午，陈绍杰作为获奖代表参加了全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会，他表示，这份沉甸甸的国家科技进步奖，既是对团队二十年坚守的肯定，更是新的起点。“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山科力量。”（韩洪烁）
