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把冲击地压防控做得更好

作者:浏览:时间:2025-01-07

拨通窦林名教授的电话约采访,他正在外地出差,“周五回学校后还要给学生上课,周末团队还有项目进展要讨论,下周吧。”科研现场、教学课堂、实验室,这是窦林名教授常出现的地方,也是他一心扑在教学科研一线的真实写照。

走进中国矿业大学矿业工程学院B510室窦林名教授的办公室,他刚刚和团队成员总结了年度各项科研工作的进展情况,“我现在是延聘,还有3年就退休了,培养团队成员,带着团队共同推动国家冲击地压防控技术取得更进一步突破,这是我一直在做的工作。”窦林名说。

关于冲击地压防控这件“小事”

总结2024年,窦林名教授谦逊地说:“我就是指导研究生、解决企业问题、承担国家科研项目,也没有其他特殊的。”采访中,团队年轻教师从窦林名的书柜中拿出厚厚的一叠奖状、证书:中国煤炭工业协会科学技术奖励创新团队、《煤炭学报》创刊60周年突出贡献团队、研究成果“冲击地压的强度弱化减冲理论及其应用”获《煤炭学报》60年百篇最具影响力学术论文……

年末,各类奖励接踵而至,窦林名说到,“做科研需要长期坚持,不是一朝一夕能出成绩的。说到2024年,我也只不过是跟以前一样,做冲击地压防控研究这件‘小事’。”

矿业工程领域技术复杂、难题多,作为特色鲜明的高水平大学,中国矿业大学以国家能源资源重大需求为导向,以服务行业科技自立自强为己任,开展独具特色的理论研究和技术开发。

“前辈和同事们在绿色开采、深地开发、智能采矿、安全与应急管理、煤炭洁净利用、智能建造等多领域都取得了突出的科技成果,我做的只是其中的一个方向。”窦林名谦逊地将自己和团队所做的工作称为“小事”。

窦林名教授娓娓道来的“小事”并不简单,团队经过近20多年的积累,已经逐步形成了冲击地压防治领域“一个理论、三种原理、一个平台、八项技术”的系列科研成果。2024年,在窦林名的带领下,团队在覆岩矿震关键层理论及其判别准则、煤岩物理模拟的动力学相似理论、巨厚煤层覆岩“三元”结构失稳诱震机理、底板岩石巷道卸压爆破释能机理及效果评价、冲击风险巷道围岩的共振诱冲机理、物理模型与监测数据融合驱动危险源判识预警等6个方面又取得了新进展,培养了多名博士生,解决了企业重大生产难题。

2024年窦林名教授团队还持续开展了国家自然基金重大仪器项目课题“深地工程多场耦合动力灾变试验理论”、国家重点研发计划课题“冲击危险区源头判识及全时空智能预警理论与技术”、重大企业合作项目“海石湾煤矿强矿震及冲击矿压防控研究”、“双一流”建设项目“冲击地压演化过程的力能原理及精准防控技术”等4个方面的重大项目攻关,每一件都事关国家战略需求和行业发展需要,同时他还指导团队成员进行多个企业委托项目的开展。

“能源报国,科技报国。这是中国矿业大学科研工作者的使命和担当,作为一名科研战线的“老兵”,作为一名共产党员,必须面向国家重大战略需求,将科学研究与能源产业的发展结合起来,我和我的团队责无旁贷。”窦林名说。

“理论研究突破,是团队不断积累的过程”

“谈到最有成就的事情,还是理论取得突破比较令我欣喜和振奋,工程上的事情,很多人都能做,但是理论突破需要长时间积累,要花更多的心思去钻研、做实验、做模拟、做验证。”窦林名由衷地说,“今年最让人欣喜的是,我们团队负责的服务于国家重大科研仪器项目的课题在‘煤岩物理模拟的动力学相似理论’方面取得了突破。”

煤炭是我国当前的主体能源,是保障国家能源安全的压舱石和稳定器。随着浅部煤炭资源日趋枯竭,煤炭资源深部开发是必然趋势,近年来中国矿业大学心怀“国之大者”,瞄准深部开采面临的工业科技难题,进行前瞻性研究。2022年,中国矿业大学作为依托单位,袁亮院士作为项目首席申报的“深地工程多场耦合动力灾变试验仪”国家重大科研仪器研制项目正式立项,这是中国矿业大学承担的第一个国家重大科研仪器研制项目,学校组建多学科团队开展联合攻关。

窦林名作为该项目课题“深地工程多场耦合动力灾变试验理论”的负责人,带领团队进行研究攻关。

“理论突破是仪器研制的基础,如果不能理论突破,就好比在搭建空中楼阁。我们团队负责理论研究部分,面临着很大的压力,关系到项目的整体进度。”窦林名说,“在研究过程中没有参照,以往的学者对煤岩物理模拟静力学相似理论已经有了很多的成果,也相对比较成熟,动力学相似还没有成熟的理论,所以遇到了很大阻力。”

近3年来,窦林名将主要精力放在了相似理论研究上。每天一到办公室,他就开始琢磨如何配比材料、如何实现动力叠加、动力现象如何符合实际情况,反复钻研每一个细节。经过3年的努力,2024年窦林名带领团队终于取得了初步突破。

“理论的突破只是开始,我们研究出相关理论后,能不能指导仪器设计、能不能完成深地工程的动力灾变试验模拟?这都需要我们接下来不断去修正、完善和验证。”窦林名说,“这也是接下来团队的重点研究方向,国家把重要任务交给我们,我们就一定要不折不扣地完成,这也是我们的使命。”

现场才是检验理论最好的地方

“得经常往现场去,才能把理论应用到生产实际中去,进而收集到第一手资料不断完善理论。”窦林名说,“我们很多理论突破都是从生产实际来的。”

近年来,窦林名带领团队为甘肃兰州某矿区提供技术服务,通过采取多参量综合预警技术方案,该矿在冲击地压防控上取得较好成效。该矿采用巨厚煤层综采放顶煤开采工艺,一次采放高度达到20多米。在生产实际中又出现了新的冲击地压难题。窦林名带领团队多次前往现场调研观测,进行理论分析,利用数值模拟、实验室试验,开创性提出巨厚煤层覆岩“三元结构”失稳诱震机理,并很好地解决了现场实际问题。

“扎根煤海矿山,把论文写在生产一线、写在祖国大地上,是中国矿业大学科技工作者的优良传统。从现场来、到现场去,理论需要与时俱进,科学地指导生产实际。随着采深的增加,煤矿面临的问题也更加复杂,我们更加需要到现场去,不断地完善更新理论,推动国家冲击地压防控技术进一步发展。”窦林名说。

在接到笔者的采访邀约时,窦林名正在内蒙古鄂尔多斯某煤矿指导现场生产。该矿采用巨厚煤层放顶煤开采,采放高度将近30米,在生产过程中多次频繁出现了高能量的强矿震事件,引发安全隐患,造成矿井经常性停产。

“越是有挑战性的工作,我越是愿意去做。多数时候,理论并不能拿来就用,需要结合生产现场实际进行调整,这也是我感到有成就感的时候。”窦林名说。

对于新的一年,窦林名满怀期待:“我将带领团队继续做好冲击地压防治这件‘小事’,为国家能源安全提供坚强保障,这也是为我们煤炭行业发展新质生产力贡献一份力量。”今年,我们还是要把煤岩动力灾害国际研讨会和 全国冲击地压防治理论与技术大会办好,一个会议是针对最新理论研究进展和突破的,另一个会议是面向生产一线实践经验交流的,理论和实践相结合,共同推动冲击地压防控技术再上新台阶。


新闻来源:中国煤炭报

一审一校:房志峰

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