領軍煤礦開采 鑄中國煤炭裝備“長城”

不惑之年，他已鑄造非凡成就；逆水行舟，他于跌宕之際力挽狂瀾；無悔青春，他用奉獻書寫不朽篇章；櫛風沐雨，他用勤奮締造輝煌奇跡，他就是我國著名煤礦開采和裝備技術研究專家王國法教授。

王國法，生于1960年，1985年東北大學研究生畢業，1995年破格晉升煤炭部首批研究員，2000年被正式聘為煤炭科學研究總院采礦工程專業博士生導師，現任中國煤炭科工集團首席科學家，天地科技開采裝備技術研究所所長，中國礦業大學（北京）兼職教授。兼任中國煤炭工業技術委員會委員，煤礦支護設備標準化技術委員會副主任委員，中國煤炭工業協會支護專業委員會專家組成員。他一直致力于煤礦綜采工作面支護和液壓支架及配套技術研究，創立液壓支架與綜采配套技術理論體系，在開發特厚煤層綜采放頂煤液壓支架與配套關鍵技術、創新大采高高效集約化開采液壓支架與成套技術、解決復雜煤層綜采工作面支護與成套技術方面取得突破性成果，為我國煤炭科學技術事業發展做出重大貢獻，1993年被國務院授予政府特殊津貼，1996年被煤炭工業部評為首批煤炭系統專業技術拔尖人才，1998年被評為國家級有突出貢獻的中青年專家，2006年入選中央聯系的高級專家。獲得國家和省部級科技進步獎27項，其中國家獎3項，省部級特等獎和一等獎9項。

開拓先河引領發展

中國是世界第一大產煤國，煤炭產量已達世界煤炭產量的48%。煤是重要能源，也是冶金、化學工業的重要原料，但煤的開采卻是一項十分艱苦和困難的工作，安全、高效開采是煤炭工業的發展方向，作為中國煤炭開采裝備技術領域的學科帶頭人，王國法憑借著孜孜不倦的勤奮與過人的毅力，開創了行業的先河。

煤礦地下開采采場頂板及圍巖是多層非連續介質不穩定力學結構，斷層、構造和強烈礦壓沖擊等多種地質災害對開采是極大的威脅，工作面支護是開采的首要條件，綜采是安全生產的根本保證，液壓支架要支得住，走得動，是綜采系統的核心，其投資約占煤礦采掘裝備的60％。上世紀七八十年代我國開始從國外引進液壓支架等綜采設備，試驗綜采，但是，國外對我國實行技術封鎖，引進液壓支架也多次出現因不適應煤層賦存條件而發生嚴重事故，導致綜采失敗。

液壓支架受力狀態取決于礦山壓力和結構內外力相互作用關系及工藝系統等諸多復雜因素，其支架結構由復雜格子結構梁體鉸接，力系超靜定。國內外長期采用簡化的平面力系和假設進行分析計算，誤差很大。面對如何合理確定液壓支架參數，保證其適應性、讓縮性和可靠性不同于一般采掘設備的特殊難題，王國法結合綜采研究實踐，建立了液壓支架與圍巖相互作用的空間力學模型，構建了模擬頂板動壓外載在支架復雜箱式結構體中的非線性傳遞函數。1998年，他的這項成果獲得國家科技進步三等獎。

他首次提出以液壓支架支撐合力與頂板壓力最佳耦合、內力最小和質量最小的多目標的總體結構參數模糊聚類分析和圍巖耦合三維動態優化設計方法，開發了動態優化設計軟件，使液壓支架壽命由5000次循環提高到50000次循環。

在此基礎上王國法再接再厲，主持了煤礦支護設備標準體系的建設，獲得了國家標準貢獻獎，形成了較完整的液壓支架技術理論體系，他為我國綜采設備的出口做出了突出貢獻。由他主持完成的“高端液壓支架及其先進制造關鍵技術研究與產業化”項目攻克了高端液壓支架可靠性關鍵技術，實現了高端液壓支架的國產化和產業化，完全取代進口，結束了我國高端液壓支架長期依賴進口的局面，取得巨大經濟效益。

王國法在國內外學術會議和核心期刊上發表了大量相關論文，出版了《液壓支架技術》等5部專著，他的論著被廣泛引用，并應邀到美國，德國，澳大利亞，印度、俄羅斯和波蘭等國家做學術報告和技術交流，受到外國專家的贊譽。他指導培養大批博士研究生，始終引領本領域的技術發展，成為我國煤礦開采和裝備技術領域的領軍人物。

創新進取屢掙第一

不日新者必日退，高舉著中國煤炭大旗的王國法任重道遠，他不斷開拓進取，用許多“第一”成就了中國煤炭事業的領先地位。

王國法倡導和首創開發了新型高效低位放頂煤液壓支架，在陽泉一礦試驗成功，使頂煤效率和回采率顯著提高，并迅速在全國推廣新型低位放頂煤技術，促進了放頂煤技術的快速發展。

他通過深入研究全國綜放開采中的問題，發現了四柱式放頂煤液壓支架在大多中硬和軟煤層條件下普遍存在前后立柱受力不均衡等缺陷，率先提出了兩柱放頂煤液壓支架及自動化放頂煤成套裝備技術的構想。進行了自動化放頂煤關鍵技術與裝備的創新研究，首次提出了自動化放頂煤配套和工藝模式，創新開發了世界首套電液控制放頂煤液壓支架和基于神經網絡的綜放工作面自動化控制系統，實現了綜采放頂煤工作面自動化生產。配合兗礦，王國法首次實現了我國綜采放頂煤液壓支架專利技術出口和把放頂煤技術引進澳大利亞，成功實施澳思達煤礦綜放開采，被澳大利亞專家稱為開創了澳洲煤炭開采的新紀元，總體技術世界領先，獲得國家科技進步二等獎。

為解決10～20m特厚煤層高效開采難題，王國法率先提出大采高放頂煤開采技術方案，主持國家“十一五”科技支撐計劃重大項目大采高綜放成套裝備中的核心裝備——世界首套5.2m大采高放頂煤液壓支架研制。

為解決西部礦區特大型礦井6~7m煤層安全高效高回收率開采問題，2006年他首次提出7m以上超大采高綜采技術方案，獲得國家發明專利。他主持了首套7.2m超大采高液壓支架設計研制，發明了微隙準剛性四連桿機構、三級護幫和穩定性控制等技術，解決了7m超大采高條件下支架失穩和強礦壓造成的片幫及移架速度和減重等系列重大技術難題。

近年來，他取得國家發明專利和實用新型專利幾十項。一樁樁、一項項，王國法敢于做第一個“吃螃蟹”的人，為中國的煤炭事業注入了無限活力。

厚積薄發締造輝煌

博觀而約取，厚積而薄發，王國法教授在理論與實踐相結合的科學探索中，為中國煤炭事業建功無數，書寫了一個又一個神話。

“年產600萬噸綜采成套裝備研制”是我國煤炭工業具有標志性的重大成果，他是本項目的主要完成人。大采高綜采的最大技術難題是煤壁片幫控制和支架穩定性，王國法提出了片幫控制函數和穩定性結構模型，他主持了大采高電液控制液壓支架的創新研制和系統集成配套，提出了厚煤層一次采全高重型高效綜采成套裝備配套模式，大采高強力開采工藝系統模式及優化參數，電液控制及工作面遠程控制模式，開發研制成功首套國產年產600～800萬噸生產能力的大采高綜采成套裝備，在昌漢溝煤礦實現年產1015萬噸。他成功研制了系列高可靠性大采高液壓支架，工作面年產紀錄由上世紀80年代末的100萬噸水平提高到1000萬噸，實現了大采高技術的新突破，建立了大采高綜采技術體系，填補國內高端綜采成套裝備的空白，完全替代進口。獲得國家科技進步二等獎與行業特等獎和一等獎。

0.6~1.3m薄煤層開采由于工作面作業空間極其狹小，成為國內外機械化開采重大技術難題，為解決這一重大技術難題，王國法主持了“0.6~1.3m薄煤層綜采自動化技術及成套裝備的研發與應用”，他提出了薄煤層綜采自動化配套模式，建立了薄煤層工作面綜采設備參數神經網絡設計模型和工藝系統分析模型，突破了薄煤層開采核心技術—“成套設備小尺寸、大能力、自動化”，集成研發了首套基于滾筒采煤機的0.6~1.3m薄煤層綜采工作面內無人值守自動化控制系統，實現了工作面內無人自動化開采。創新研制單進回液口大伸縮比雙伸縮立柱、支架板式梁梁疊位布置新結構，突破液壓支架工作阻力與結構高度關系極限，研制成功最小高度0.45m系列薄煤層液壓支架。研制成功世界首套最小截割高度0.8m并能適應0.6m煤層煤巖混采和截割硬夾矸的大功率滾筒采煤機綜采自動化機組，在全國各礦區廣泛推廣應用，解決了解放層開采，提高了資源采出率，獲得三項省部級科技進步一等獎。

為解決大傾角和急傾斜復雜難采煤層安全高效開采難題，王國法提出了解決大傾角煤層開采支護防倒防滑和安全防護的關鍵技術措施，他主持了45°—50°傾角煤層一次采全高綜采和45°傾角特厚煤層綜采放頂煤工作面總體配套設計和大傾角液壓支架設計，在許多個礦區應用，取得良好效果，獲得行業一等獎。

他發明了極軟厚煤層“抱采”放頂煤工藝和液壓支架，發明了急傾斜煤層俯偽斜開綜采工藝和菱形液壓支架，發明了充填開采工藝和充填液壓支架。他以技術發明和技術創新為手段，竭盡全力推動煤炭安全、高效和綠色開采。

一次次成功的喝彩王國法從不在意，在他眼里成功只是前行的階梯，他用一項一項的功績鑄造了中國煤炭事業的長城，用熾熱的青春和飽滿的熱情締造了無數輝煌。