人物簡(jiǎn)介:康紅普,1965年生,中國(guó)工程院院士,中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)煤科)科技委主任、首席科學(xué)家,煤炭資源高效開采與潔凈利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,中國(guó)煤科開采研究院黨委書記、執(zhí)行董事,國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)“煤礦巷道抗沖擊預(yù)應(yīng)力支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)”負(fù)責(zé)人。
新華網(wǎng)北京11月18日電(索煒)近日,開發(fā)歷時(shí)15年,由天地科技股份有限公司作為第一完成單位,康紅普、吳擁政、林健、高富強(qiáng)、姜鵬飛等作為主要完成人的項(xiàng)目“煤礦巷道抗沖擊預(yù)應(yīng)力支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)”獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
據(jù)了解,該項(xiàng)目在中國(guó)煤科人、財(cái)、物、試驗(yàn)場(chǎng)地等的大力支持下,共有40多位成員參與了項(xiàng)目開發(fā),項(xiàng)目得到國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)、國(guó)家“863”計(jì)劃及國(guó)家自然科學(xué)基金等資助。
“我們團(tuán)隊(duì)研究這項(xiàng)技術(shù)的初衷就是要解決沖擊地壓、深部高應(yīng)力及強(qiáng)采動(dòng)巷道等復(fù)雜困難巷道支護(hù)難題,保證礦工的生命安全,降低煤礦生產(chǎn)成本,提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益。”康紅普說(shuō)。
從業(yè)以來(lái),康紅普30年一直專注從事煤礦巷道圍巖控制理論與技術(shù)研究工作,在領(lǐng)域內(nèi)研發(fā)出一批具有領(lǐng)先性、影響力的重要研究成果。
15載攻關(guān)中國(guó)復(fù)雜地質(zhì)條件煤礦巷道支護(hù)
中國(guó)現(xiàn)代化煤礦的建設(shè)與煤礦安全生產(chǎn)水平提升得來(lái)不易。
我國(guó)煤礦開采深度不斷加深。目前,開采深度超過(guò)1000m的煤礦有50余座,沖擊地壓礦井320余座。“最深達(dá)到1501米,而美國(guó)開采深度多為二三百米,澳大利亞也多是四五百米”??导t普表示,開采深度越深,地應(yīng)力越高,井下地質(zhì)條件越復(fù)雜,礦井安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之提升。
與此同時(shí),我國(guó)煤礦主要是井工開采,每年新掘進(jìn)巷道總長(zhǎng)度高達(dá)12000km以上,其中回采巷道占比達(dá)到80%,規(guī)模世界第一。隨著開采深度與強(qiáng)度增大,出現(xiàn)了大量沖擊地壓、深部高應(yīng)力及強(qiáng)采動(dòng)巷道。
“復(fù)雜地質(zhì)條件巷道支護(hù)難度大、容易發(fā)生冒頂事故。傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)不適應(yīng)這些困難巷道,導(dǎo)致金屬支架損壞、錨桿與錨索破斷、頂板垮落,對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成極大威脅。同時(shí),巷道維護(hù)成本大幅增加,給煤礦帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。”
據(jù)了解,煤礦巷道抗沖擊預(yù)應(yīng)力支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的成功研發(fā),在沖擊地壓、千米深井、強(qiáng)動(dòng)壓等困難巷道中得到成功應(yīng)用,提高了巷道支護(hù)效果與安全度,降低了支護(hù)成本,促進(jìn)了煤礦安全高效生產(chǎn),提升了我國(guó)煤礦巷道圍巖控制理論與技術(shù)水平,引領(lǐng)了礦山巖層控制科技的進(jìn)步。
項(xiàng)目成果已在河南、山東、山西、內(nèi)蒙古、陜西等10個(gè)省區(qū)的18個(gè)煤礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用。據(jù)康紅普介紹,在河南義馬礦區(qū),該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得錨桿破斷降低98%,巷道圍巖變形減小65%,沖擊地壓影響明顯減弱,巷道支護(hù)效果顯著提高。
“我覺(jué)得這項(xiàng)技術(shù)推廣前景是非常好的。”康紅普表示。
事實(shí)上,在11月3日舉行的2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,中國(guó)煤科負(fù)責(zé)和參與的科技成果共有4項(xiàng)獲獎(jiǎng),其中,國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng),煤礦巷道抗沖擊預(yù)應(yīng)力支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)是其中之一。
攻克多項(xiàng)技術(shù)難題
科學(xué)技術(shù)研究的進(jìn)步從來(lái)不會(huì)一蹴而就。
在研發(fā)煤礦巷道抗沖擊預(yù)應(yīng)力支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的15年間,康紅普?qǐng)F(tuán)隊(duì)也曾經(jīng)反復(fù)嘗試、多次嘗到了失敗的滋味。
康紅普?qǐng)F(tuán)隊(duì)卻越挫越勇,在歷時(shí)8年研發(fā)錨桿動(dòng)靜載力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)的過(guò)程中,十幾版設(shè)計(jì)方案反復(fù)推翻、重建,不厭其煩,幾十次討論力求完善,終于形成了“臥式拉扭、斜式彎曲、立式剪切及擺錘沖擊”復(fù)合結(jié)構(gòu)。國(guó)際首創(chuàng)能測(cè)試錨桿支護(hù)系統(tǒng)復(fù)雜受力狀態(tài)的綜合試驗(yàn)平臺(tái),攻克了動(dòng)靜載復(fù)合應(yīng)力作用下錨桿力學(xué)性能測(cè)試難題,揭示了錨桿沖擊破壞機(jī)理,確定出合理的抗沖擊預(yù)應(yīng)力錨桿參數(shù)。
與此同時(shí),通過(guò)不懈的努力與聯(lián)合攻關(guān),自主研發(fā)出高沖擊韌性、超高強(qiáng)度、低成本錨桿制造新工藝與新鋼材,創(chuàng)新提出中頻加超音頻感應(yīng)加熱普通鋼筋熱處理工藝。
“首先要到煤礦井下去了解錨桿支護(hù)狀態(tài),之后研究錨桿是怎么受力、怎么變形破壞的,然后才能確定合理的錨桿結(jié)構(gòu)、材料及加工工藝。”該項(xiàng)目開發(fā)的錨桿材料與加工工藝攻克了錨桿在沖擊載荷下易破斷的難題。同時(shí),發(fā)明了錨桿、錨索預(yù)應(yīng)力施加設(shè)備,解決了高預(yù)應(yīng)力施加難題。
在錨固與注漿技術(shù)相結(jié)合方面,“我們發(fā)明了新型鉆錨注一體化錨桿、錨固與注漿材料及配套施工設(shè)備,攻克了全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力錨固難題,顯著提高了錨固效果及抗沖擊能力。”康紅普表示。
“項(xiàng)目的開發(fā)歷時(shí)15年,團(tuán)隊(duì)付出了艱辛的努力。”對(duì)于中國(guó)煤科的支持與研發(fā)團(tuán)隊(duì)的付出,康紅普表示感謝。他感謝國(guó)家對(duì)科技創(chuàng)新與科技人員的重視:“國(guó)家給予了我們很高的榮譽(yù),使我們倍受鼓舞,進(jìn)一步增強(qiáng)了科技創(chuàng)新自信,激勵(lì)我們出更多創(chuàng)新成果,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)科技高水平自強(qiáng)自立作出更大貢獻(xiàn)。”
康紅普?qǐng)F(tuán)隊(duì)在煤礦巷道圍巖控制理論與技術(shù)上的研究并未止步。
“智能化是煤礦實(shí)現(xiàn)安全高效的一個(gè)非常重要的途徑。如果巷道支護(hù)工藝裝備能夠?qū)崿F(xiàn)智能化、無(wú)人化,掘進(jìn)效率將會(huì)大幅提高,這對(duì)于煤礦高效建設(shè)與安全生產(chǎn)是很大的貢獻(xiàn)。我們現(xiàn)在正組織有關(guān)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行智能化快速掘進(jìn)與支護(hù)的研究。”康紅普表示,相關(guān)研究與試驗(yàn)正在進(jìn)行中,爭(zhēng)取在1-2年內(nèi)獲得突破。
“科學(xué)家要專注、甘于坐冷板凳”
絕大多數(shù)的科學(xué)家“一生只專注于做一件事”,康紅普也是如此。
采訪過(guò)程中,康紅普幾次強(qiáng)調(diào),此次煤礦巷道抗沖擊預(yù)應(yīng)力支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)獲得認(rèn)可,正是取決于團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期連續(xù)不斷地攻關(guān)研究,取決于研究人員長(zhǎng)期深入煤礦一線,取決于他們對(duì)解決煤礦支護(hù)問(wèn)題專注、執(zhí)著的精神。
“一項(xiàng)研究成果好不好,必須在井下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而不只是在辦公室、實(shí)驗(yàn)室”??导t普介紹,團(tuán)隊(duì)成員在項(xiàng)目研究期間,一年出差200余天,很多時(shí)間與一線工人一同下井。
“上來(lái)的時(shí)候,大家都帶著安全帽,臉都是黑的,看不出來(lái)是項(xiàng)目研究人員還是煤礦工人。一定要理論結(jié)合實(shí)際,一定要在現(xiàn)場(chǎng)與工人打成一片,才能夠保證項(xiàng)目的順利完成并取得比較好的效果”??导t普說(shuō)。
作為博士生導(dǎo)師,康紅普對(duì)學(xué)生的教誨也是要深入一線,打牢基礎(chǔ)。
他感嘆,通常一個(gè)技術(shù)的研究成功都要經(jīng)歷至少7、8年的研究。“攻關(guān)是需要甘愿坐冷板凳的,要堅(jiān)持一個(gè)方向十幾年,不能老是跟風(fēng)去研究熱點(diǎn),朝三暮四。”
青年是國(guó)家的未來(lái),也是科技創(chuàng)新的中堅(jiān)力量。
康紅普寄語(yǔ)青年科技工作者:“一是要選定目標(biāo),專注、執(zhí)著,堅(jiān)持不懈地努力;二是要理論聯(lián)系實(shí)際,深入現(xiàn)場(chǎng)掌握一線資料與數(shù)據(jù);三是要把學(xué)習(xí)作為一輩子的事,要向書本學(xué)習(xí)、向?qū)嵺`學(xué)習(xí)、向他人學(xué)習(xí);四是要向老一輩科學(xué)家看齊,熱愛自己所從事的專業(yè),甘于奉獻(xiàn),長(zhǎng)期奮斗”。
近年來(lái),康紅普所在的中國(guó)煤科全面落實(shí)“1245”總體發(fā)展思路,大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略,持續(xù)加大科技投入,強(qiáng)化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),研發(fā)出一大批具有突破性、引領(lǐng)性的重大科技成果。
新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)涌現(xiàn)出了一大批甘于奉獻(xiàn)的科學(xué)家,他們躬耕專業(yè)領(lǐng)域,極大地推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步,提高了人民的生活質(zhì)量,推動(dòng)了中國(guó)科技創(chuàng)新的崛起。隨著我國(guó)把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐,他們已經(jīng)成為年輕人奮斗的新精神力量。
新時(shí)代呼喚新作為,中國(guó)科技工作者們還將前仆后繼,砥礪前行,推動(dòng)我國(guó)科技事業(yè)取得更大進(jìn)步,更多具有開創(chuàng)性、引領(lǐng)性的研究成果也定會(huì)不斷涌現(xiàn)。
評(píng)論