種亞圖
何滿潮,年過(guò)六旬,中國(guó)科學(xué)院院士、礦山工程巖體力學(xué)專家、中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)黨委副書記?!爸袊?guó)是世界最大的煤炭生產(chǎn)國(guó),但礦難的發(fā)生給國(guó)家和個(gè)人都帶來(lái)巨大的傷害。我們的實(shí)驗(yàn)室存在的意義,就是最大限度地減少礦難的發(fā)生?!?/p>
一流的科研平臺(tái)
何滿潮的團(tuán)隊(duì),深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,位于北京市海淀區(qū)清華東路一座普通的寫字樓里。周圍林立的高樓商廈、熙熙攘攘的校園街道,讓這座實(shí)驗(yàn)室顯得并不起眼。
但就是這座實(shí)驗(yàn)室,先后承擔(dān)了十余項(xiàng)國(guó)家級(jí)重大科研項(xiàng)目,多次榮獲國(guó)家級(jí)大獎(jiǎng),在中、美、歐、日等多國(guó)已授權(quán)發(fā)明專利近百項(xiàng)……如今,它已經(jīng)成為世界首屈一指的巖體工程力學(xué)研究平臺(tái)。每天,國(guó)內(nèi)外數(shù)百名科研工作者在這里進(jìn)行各種研究活動(dòng)。
這座實(shí)驗(yàn)室凝聚了何滿潮的大量心血。實(shí)驗(yàn)室的前身是何滿潮創(chuàng)建的“中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京研究生部巖土工程研究所”,2008年升級(jí)為如今的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,2013年被國(guó)家評(píng)為材料領(lǐng)域與工程領(lǐng)域優(yōu)秀國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
從名稱上看,該實(shí)驗(yàn)室與煤礦開(kāi)采相關(guān)性不大,但何滿潮介紹道:“由于人類的長(zhǎng)期開(kāi)采,地球的淺部資源日趨枯竭,大部分煤礦已進(jìn)入深部開(kāi)采狀態(tài)。這必然導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變,進(jìn)而引發(fā)內(nèi)部作用力的變動(dòng),威脅到開(kāi)采活動(dòng)。而這也是我們實(shí)驗(yàn)室名稱的來(lái)源?!?/p>
將巖土力學(xué)與礦物開(kāi)采聯(lián)系在一起,與何滿潮的學(xué)習(xí)經(jīng)歷密不可分。20世紀(jì)80年代,攻讀碩士和博士期間,何滿潮兩度深入當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的露天煤礦—撫順露天礦,進(jìn)行課題研究。由于該礦經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)滑坡,開(kāi)采方從加拿大請(qǐng)來(lái)一位地質(zhì)學(xué)和巖石力學(xué)雙料博士。該博士帶領(lǐng)工作團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)4次現(xiàn)場(chǎng)勘察,又用了1年的時(shí)間完成了設(shè)計(jì)方案,確保了開(kāi)采活動(dòng)的順利進(jìn)行。
“這讓我深刻認(rèn)識(shí)到煤礦開(kāi)采與工程力學(xué)密不可分,也下決心一定要學(xué)好力學(xué),不依靠別人,自己做研究?!焙螡M潮說(shuō)。
顛覆性的開(kāi)采技術(shù)
四十余年的艱苦學(xué)習(xí)和研究,使得何滿潮具備了地質(zhì)與力學(xué)學(xué)科交叉的理論優(yōu)勢(shì),也對(duì)礦難發(fā)生有了深刻的認(rèn)識(shí)。
何滿潮在肯定監(jiān)管部門工作的同時(shí),也從專業(yè)角度分析了礦難多發(fā)的原因?!暗V難固然由個(gè)別人安全意識(shí)不夠、安全措施缺失導(dǎo)致,但根本原因在于一些礦場(chǎng)還采用傳統(tǒng)的開(kāi)采方法,既浪費(fèi)又危險(xiǎn),很多透水事故和瓦斯爆燃都是由此產(chǎn)生的?!?/p>
為此,何滿潮提出一個(gè)大膽的設(shè)想,減少甚至取消事故的主要引爆點(diǎn)—煤礦巷道和煤柱數(shù)量,借用礦壓自動(dòng)成巷,從而取消煤柱和減少巷道數(shù)量。2008年,他首次研發(fā)出顛覆性的開(kāi)采技術(shù)—110工法,并在幾年后提出其升級(jí)版—N00工法。
長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)地下煤炭資源開(kāi)采一直以長(zhǎng)壁開(kāi)采121工法為主,這種開(kāi)采方法最早起源于歐美,開(kāi)采過(guò)程中每回采“1”個(gè)工作面,需要掘進(jìn)“2”條回采巷道,相鄰工作面之間需留設(shè)“1”個(gè)煤柱。110工法是傳統(tǒng)121工法的一次重大改進(jìn),即在規(guī)劃煤礦開(kāi)采模式時(shí),每回采“1”個(gè)工作面只需掘進(jìn)“1”條巷道,留設(shè)“0”個(gè)煤柱;而N00工法,則是1個(gè)采區(qū)的“N”個(gè)工作面,掘進(jìn)“0”條巷道,留設(shè)“0”個(gè)煤柱。兩者都是利用礦山壓力,最大限度減少巷道掘進(jìn)和煤柱的留設(shè)。
2009年6月,四川白皎煤礦首次采用110工法,當(dāng)年少掘巷道6000余米,創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益2億多元;2016年9月,陜西的檸條塔煤礦首次采用N00工法,一個(gè)采煤工作面就節(jié)省1100萬(wàn)元,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益8000余萬(wàn)元。兩座煤礦的事故也大幅減少。
兩種開(kāi)采方法在安全生產(chǎn)管理、資源節(jié)約和降本增效方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。這引發(fā)了國(guó)內(nèi)外媒體的廣泛關(guān)注。許多國(guó)內(nèi)外專家經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研后紛紛盛贊,110和N00工法是煤炭開(kāi)采史上的第三次技術(shù)變革。
不遺余力地推廣
何滿潮相繼榮獲中國(guó)科協(xié)全國(guó)杰出科技人才獎(jiǎng)、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)等眾多榮譽(yù)。 2017年5月27日,慶祝全國(guó)科技工作者日暨創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京舉行。黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人出席大會(huì)并頒發(fā)了首屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)。何滿潮榜上有名。
眾多榮譽(yù)面前,何滿潮更加忙碌。如今,他增加了一項(xiàng)工作——到各地推廣110和N00工法。2019年1月29日,何滿潮來(lái)到山西焦煤集團(tuán)公司,與其董事長(zhǎng)進(jìn)行洽談。而類似的會(huì)談最近幾年總是頻繁地出現(xiàn)。推廣開(kāi)采新方法,已經(jīng)成為何滿潮工作的一部分。
“眾多數(shù)據(jù)和事例已經(jīng)證明,110和N00工法,在提高開(kāi)采率的同時(shí),可以提高安全系數(shù)。我希望更多的企業(yè)采用這一最新技術(shù),從而減少甚至杜絕煤礦事故的發(fā)生?!焙螡M潮一再?gòu)?qiáng)調(diào),科研成果的最終目的是為社會(huì)所用,如果只停留在實(shí)驗(yàn)室和書本里,科研就失去了其價(jià)值。
為此,一直以共產(chǎn)黨員的標(biāo)準(zhǔn)要求自己的何滿潮,在2015年聯(lián)合多家機(jī)構(gòu)牽頭組建了中國(guó)礦業(yè)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟,并擔(dān)任理事長(zhǎng)。這一聯(lián)盟為礦業(yè)領(lǐng)域的首個(gè)聯(lián)盟,由創(chuàng)新載體(高校國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、高新技術(shù)制造企業(yè))和驅(qū)動(dòng)載體(行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)、行業(yè)大型企業(yè))組成,旨在解決目前先進(jìn)技術(shù)推廣過(guò)程中的難題,形成協(xié)同創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)互利共贏。
何滿潮又有了新的科研目標(biāo),即引入智能技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)人化開(kāi)采?!斑@個(gè)目標(biāo)或許需要很長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。但作為一名共產(chǎn)黨員、一名科研工作者,我們應(yīng)該瞄準(zhǔn)礦業(yè)科技的最前沿,在提升開(kāi)采效率的同時(shí),減少其給社會(huì)、環(huán)境和個(gè)人等帶來(lái)的傷害。這是我一生的奮斗目標(biāo),也是我對(duì)黨的誓言。”何滿潮說(shuō)。