中国粉体网讯 高效安全科学的开采,离不开科技的进步。煤炭作为一个大的工业系统,更离不开我国管理机制体制的改革和科学管理的加强。
河南伏牛山走出的力学博士
1956年5月,何满潮出生在河南西部伏牛山区一个地地道道的农民家庭,小小年纪的何满潮立下了“远大”的理想——“一定要好好读书,考上大学,找到一份好工作,让父母不再辛苦。”
1977年,恢复高考后,何满潮考入长春地质学院水工系工程地质专业(现吉林大学地学部建设工程学院)。慢慢地,他发现工程地质是一个很有趣的专业,不仅与金矿有关,还与铁矿、煤矿等有关,资源禀赋不同,地质条件各异,宝藏不同,灾害的种类也不同。于是,他便本科、硕士一股脑儿读了下来。
在读硕士的时候,有一件事对他影响很大。“当时,抚顺矿务局的西露天矿是我国最大的露天矿,发生了上百次滑坡,也毁坏了很多设备。当时研究这个课题,我发现自己的地质知识不够用,还需要深入学习力学知识。”为此,何满潮决定转变研究方向,报考力学博士。
“报考力学博士,不下大力气真不行”。当时吉林大学在长春地质学院旁边,没有围墙,何满潮就利用业余时间到吉林大学旁听数学、力学课程,一听就是一年。
1986年,何满潮赴北京拿下了中国矿业大学力学专业唯一一个博士招生名额,成为有理力学专家陈至达教授的博士生。
专注煤层 “深度”创新
何满潮所做的研究叫“深部岩体力学与工程灾害控制研究”,听起来很深奥,通俗地说,就是研究如何为矿山安全开采保驾护航。
他50岁之前,每年过半时间都在全国各地的矿山,还经常下到1000米的深井,进行现场实验。从露天煤矿的山体滑坡到井工开采的塌方事故,他带领团队控制岩爆、冲击地压、大变形等重大地下工程灾害,破解了一道又一道难题。
近年来,何满潮带领团队提出了一种新的采矿工法——110/N00工法(无煤柱自成巷技术),是我国具有自主知识产权的原始创新技术。与传统121工法对比,这种方法可将煤炭采出率从约60%提高至接近100%,而且能大大提高开采的安全性及实现开采的生态保护。该工法已在全国500多个煤矿应用,经济和社会效益非常显著,也适用于非煤矿山的开采中,被称为“矿业领域的第三次技术变革”。
让矿工们不再受苦,是科研的巨大动力
何满潮表示,10多年前,煤矿生产每年伤亡人数将近3000人,到2019年已下降到了300多人。伴随着科学技术的进步,煤炭系统生产安全性得以大大提升。在煤炭产量翻倍增长的同时,安全事故大幅度减少,这实际上正是科技进步给煤炭行业、能源行业带来的变化。让矿工们不再受苦,是我们进行科研的巨大动力。
“采矿就是你拿走了自然界的宝贝,打隧道是你把岩体拿走了。如果你不给补偿,人家会生气,继而引发塌方、岩爆、隧道大变形等。”何满潮将复杂的问题解释得浅显易懂,“这种补偿不是我们买两斤黄瓜后付钱就行的事,所以我们提出了用新材料进行补偿。”
在国家战略的推动下,中西部地区交通基础设施建设正在大规模兴起。特别是我国西部地区地形、地质条件极其复杂,隧道建设数量之多、技术要求之高、施工难度之大世所罕见,如川藏铁路就有近千公里“深埋超长”隧道。何满潮在考察和实践中发现,过去由国外研究学者提出且常用的——没有应力补偿的普氏法和有低应力补偿的新奥法,在川藏铁路这种以深部大变形岩体为主的超长隧道工程中“水土不服”。
于是,他带领团队“对症下药”,于2021年提出了开挖补偿法,适用于在大变形岩体中的深部开挖,是一种以补偿原岩应力为目标的高应力补偿支护技术。该技术已在木寨岭隧道、昌宁隧道、他白依隧道等复杂地质条件下的大跨度公路隧道得到了良好应用,隧道围岩大变形控制效果显著。
专家介绍:
何满潮,1956年5月生,河南省灵宝人,中共党员,矿山工程岩体力学专家,中国科学院院士、俄罗斯矿业科学院院士、阿根廷工程院院士。中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室主任、全国政协第十三届委员、中国矿业大学(北京)教授,兼任中国岩石力学与工程学会理事长、国际地质灾害与减灾协会副主席等。全国杰出科技人才奖(2016年)、全国创新争先奖状(2017年)和何梁何利科技进步奖(2014年)获得者。
主要从事矿山岩体大变形灾害控制理论和技术研究。提出了“缓变型”和“突变型”大变形灾害的理论体系,研发了多套大变形灾害机理实验系统,创建了深部岩体力学实验室。提出了具有NPR(负泊松比)效应的恒阻大变形锚杆(索)的理念,通过实验定型了具有负泊松比效应的恒阻大变形锚杆(索)序列产品,成功应用于工程实际,取得了巨大的经济和社会效益。获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖3项、中国专利金奖1项、ISRM技术发明奖1项。
参考来源:中国矿业大学、人民政协报、科普岩石力学与工程、中国岩石力学与工程学会、余杭科协等
(中国粉体网编辑整理/星耀)
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