一所大學(xué) 一個世紀(jì) 一份堅(jiān)守

2月14日上午，中共中央、國務(wù)院在北京人民大會堂隆重舉行2011年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人胡錦濤、溫家寶、李長春、李克強(qiáng)出席大會。會上傳來喜訊，由河南理工大學(xué)張子敏教授主持、高建良教授等共同完成的“中國煤礦瓦斯地質(zhì)規(guī)律與應(yīng)用研究”成果榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。這是黨和國家對河南理工大學(xué)瓦斯地質(zhì)團(tuán)隊(duì)工作的最高褒獎，也是該校近30年來作為第一完成單位首次獲得此項(xiàng)殊榮。

煤炭是中國的基礎(chǔ)能源，在我國一次性能源構(gòu)成中占據(jù)著70%的比重。2010年，全國能源消費(fèi)總量為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2009年增長了5.9%，對于保障GDP以10.4%的速度增長起到了決定性作用。然而，隨著淺部易采煤層的日益減少，深部資源的開采逐漸成為我國煤炭資源開發(fā)的重點(diǎn)。由于煤礦采深增加，瓦斯含量和瓦斯壓力隨之增大，發(fā)生煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸的概率日趨增加。近年來，發(fā)生在埋深600米以下、死亡10人以上的事故約占70%。有效應(yīng)對瓦斯災(zāi)害的威脅、實(shí)現(xiàn)煤炭安全開采、最大限度地保障礦工生命安全成為能源工業(yè)無法回避的重大課題。

創(chuàng)建于1909年的河南理工大學(xué)，是國家安監(jiān)總局與河南省人民政府共建高校。100多年來，雖歷經(jīng)滄桑巨變，卻堅(jiān)持致力于煤炭生產(chǎn)安全的研究和實(shí)踐，在瓦斯治理領(lǐng)域取得了一系列獨(dú)創(chuàng)性成果，為國家能源生產(chǎn)安全作出了突出貢獻(xiàn)。當(dāng)記者走進(jìn)這所位于豫北名城焦作的百年學(xué)府，她多年來為攻克瓦斯治理世界難題而默默耕耘的精神令人敬佩。正是有了這些為科學(xué)研究孜孜不倦、不言放棄的群體，我們的生產(chǎn)實(shí)踐才得以不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

另辟蹊徑 開創(chuàng)瓦斯地質(zhì)新領(lǐng)域

煙塵、落石、昏暗的礦燈，誰也不會想到，剛剛發(fā)生過瓦斯爆炸現(xiàn)場的礦井，一次次成為中國煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)和瓦斯地質(zhì)研究開拓者奠基人、河南理工大學(xué)教授楊力生的研究現(xiàn)場，追隨他的彭立世、袁崇孚等一批從事瓦斯地質(zhì)研究的科研工作者，也始終把探究的目光投向千米井下。

“從事煤礦生產(chǎn)安全研究，我們肩上扛著沉甸甸的責(zé)任！”1960年5月，楊力生在低瓦斯礦井山西大同老白洞煤礦特大瓦斯爆炸事故現(xiàn)場說的這句話，后來成為研究團(tuán)隊(duì)的座右銘。一次吞噬了684條生命、“中國采礦史上最大的慘案”使楊力生憂慮愈深、思考愈深：老白洞煤礦是一個低瓦斯礦井，為什么會發(fā)生如此嚴(yán)重的瓦斯爆炸事故？他一次次翻閱著資料，度過了一個又一個不眠之夜。在下定決心之后，楊力生走上了一條艱辛的道路。他放棄了辦公室的生活，年復(fù)一年地深入全國各地幾百米、上千米的礦井，進(jìn)行觀測、勘查、分析和研究，一步步探索著瓦斯分布的規(guī)律。經(jīng)過大量實(shí)踐，他最終發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律：煤與瓦斯突出地點(diǎn)往往存在著一個斷層連著一個突出空洞。回想起多年來參與的搶險救災(zāi)瓦斯事故，大多是在巷道掘進(jìn)時遇到斷層，瓦斯突然大量涌出造成的，一個想法在他的心頭定格：瓦斯突出、爆炸一定與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)！如果瓦斯突出、爆炸與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，那么，從地質(zhì)角度事先預(yù)測煤與瓦斯突出危險區(qū)的位置，可能就會是有效避免災(zāi)難發(fā)生的根本對策。楊力生為這個想法興奮不已，從此開始瓦斯地質(zhì)研究的新征程。

為在第一時間、第一現(xiàn)場獲取瓦斯地質(zhì)研究的原始資料，在楊力生的帶領(lǐng)下，無論酷暑還是嚴(yán)冬，彭立世、袁崇孚和他們的同事奔波忙碌在全國各個礦區(qū)。往往是瓦斯爆炸的煙塵還沒有散去，他們就冒著生命危險趕到事故現(xiàn)場，查看瓦斯突出形成的空洞，采集第一手?jǐn)?shù)據(jù)，研究瓦斯賦存狀態(tài)和突出的原因。有一年，彭立世的愛人病倒了，一封電報從長沙發(fā)來，要他立刻趕過去。在長沙短暫停留后，彭立世把躺在病床上的妻子和年幼的孩子托付給鄰居，眼含淚水坐上了返程的列車。直到當(dāng)年春節(jié)前夕，他還在為課題的論證做調(diào)查，踏上回家的路途時，已是大年初一，偌大的車廂里只有他一個乘客。歷經(jīng)無數(shù)次的科研實(shí)踐，他們得出了瓦斯的生成、賦存和運(yùn)移受地質(zhì)條件制約的基本結(jié)論，這是我國最早涉及瓦斯地質(zhì)的文獻(xiàn)。

1978年11月，煤炭工業(yè)部委托河南理工大學(xué)召開全國首屆瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)研討會。楊力生在會上指出，要解決瓦斯治理難題，關(guān)鍵是查清瓦斯形成的地質(zhì)條件，再有的放矢地加以治理。會議形成了“瓦斯分布和瓦斯突出分布的不均衡性與地質(zhì)因素有密切關(guān)系”的基本認(rèn)識，為進(jìn)一步開展瓦斯地質(zhì)研究工作指明了方向。

1982年，河南理工大學(xué)瓦斯地質(zhì)課題組開展的“湘、贛、豫煤和瓦斯突出帶地質(zhì)構(gòu)造特征研究”成果被鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先，為瓦斯地質(zhì)理論研究提供了思維框架。之后，課題組形成了瓦斯地質(zhì)單元“三分法”，并據(jù)此制定了有針對性的防范措施。這是從瓦斯地質(zhì)角度進(jìn)行煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測研究取得的重要成果。

1985年，中國煤炭學(xué)會成立瓦斯地質(zhì)專業(yè)委員會，楊力生任主任委員，以河南理工大學(xué)為中心的全國瓦斯地質(zhì)與瓦斯防治研究工作全面展開。

1990年，彭立世、袁崇孚等編著的《瓦斯地質(zhì)概論》出版，成為我國第一部論述瓦斯地質(zhì)的著作。

1990年，張子敏首次將板塊構(gòu)造理論引入瓦斯賦存區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化理論，并發(fā)現(xiàn)了瓦斯賦存構(gòu)造逐級控制規(guī)律。21世紀(jì)初，張子敏提出了中國煤礦瓦斯賦存區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造控制8種類型，為揭示礦區(qū)、礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律，超前預(yù)測瓦斯突出危險區(qū)，減少突出災(zāi)害提供了重要依據(jù)。

成功的蓓蕾在智慧的汗水澆灌下次第綻放。1993年，河南理工大學(xué)“瓦斯地質(zhì)新學(xué)科與課程建設(shè)”榮獲國家優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎。1995年，河南理工大學(xué)瓦斯地質(zhì)學(xué)科成為煤炭工業(yè)部和河南省重點(diǎn)學(xué)科。2000年，河南理工大學(xué)以瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理方向?yàn)樘厣摹鞍踩夹g(shù)及工程”學(xué)科成為河南省一類重點(diǎn)學(xué)科。2003年，河南理工大學(xué)獲得博士學(xué)位授予權(quán)。2007年，河南理工大學(xué)建成博士后科研流動站。2010年，“瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理”省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地落戶河南理工大學(xué)。2011年，“河南省煤礦災(zāi)害防治與搶險救災(zāi)院士工作站”在河南理工大學(xué)掛牌；同年，由張子敏等主編的我國第一部國家級有關(guān)瓦斯地質(zhì)領(lǐng)域的規(guī)劃教材——《瓦斯地質(zhì)學(xué)》獲評國家級精品教材，并由教育部向全國高校推薦使用……河南理工大學(xué)以不懈的探索托起了煤礦安全生產(chǎn)的希望，為我國煤礦安全生產(chǎn)水平的提高作出了重要貢獻(xiàn)。

矢志不渝 不斷破解理論新課題

三角尺反復(fù)測量后，先用鉛筆輕描、再用粗筆放大、最后用墨水筆定圖……20世紀(jì)80年代，沒有電腦，沒有復(fù)印機(jī)，研究團(tuán)隊(duì)就這樣全靠手工描畫了6年，編成了首張全國瓦斯地質(zhì)圖。

從地質(zhì)角度研究瓦斯問題的認(rèn)識基本解決之后，怎樣才能把這一理論成果最廣泛地運(yùn)用于煤炭生產(chǎn)實(shí)踐，為保障礦工生命和國家能源安全服務(wù)？編制瓦斯地質(zhì)圖，將探測出的瓦斯生成、賦存與涌出量大小等信息標(biāo)志在圖紙上，專業(yè)技術(shù)人員據(jù)此制定開采與防治措施，瓦斯地質(zhì)研究的成果就可以直接推廣到生產(chǎn)實(shí)際。繪制瓦斯地質(zhì)圖就成為他們新的使命。

為此，楊力生積極奔走，在他的努力和推動下，瓦斯地質(zhì)圖編制工作得到國家的高度重視。1983年，煤炭工業(yè)部首次啟動全國瓦斯地質(zhì)圖編制工作，在長達(dá)6年的編制過程中，研究團(tuán)隊(duì)不計(jì)報酬、不計(jì)得失，抱著對科研工作一絲不茍的精神，承擔(dān)了常人無法想象的艱辛工作。他們每年超過300天都在路上或礦井里工作，幾乎每個春節(jié)都在礦區(qū)度過。為確保數(shù)據(jù)精確，每評閱一張圖，他們都要親自下井驗(yàn)證。為了節(jié)約時間和經(jīng)費(fèi)，他們練出了坐在車上甚至站在車上睡覺的功夫。編圖期間，張子敏的母親病危，當(dāng)時他正在西安爭分奪秒驗(yàn)收圖表，未能趕回去見母親最后一面，這成了他心中永遠(yuǎn)的痛。6年的時間，觀測、驗(yàn)證、指導(dǎo)企業(yè)編圖，研究團(tuán)隊(duì)付出了他們無盡的心血，最后匯集起來的手工繪制的圖紙堆滿了一屋子。這種難能可貴的忘我精神成為支撐和破解瓦斯編圖工作的巨大力量，他們用自己的行動為中國瓦斯地質(zhì)研究默默奉獻(xiàn)著。

經(jīng)過對全國產(chǎn)煤、賦煤區(qū)瓦斯賦存狀態(tài)信息勘測、匯集、整理和評價，他們將中國煤層瓦斯賦存分布劃分為20個大區(qū)、88個瓦斯帶和300余個不同瓦斯等級的礦區(qū)，使得瓦斯災(zāi)害預(yù)測和治理有規(guī)律和依據(jù)可循，并在此基礎(chǔ)上編制出我國第一幅1∶200萬的《中國煤層瓦斯地質(zhì)圖》。這一原創(chuàng)性成果，被鑒定為國內(nèi)首創(chuàng)、國際領(lǐng)先，標(biāo)志著瓦斯地質(zhì)理論體系的進(jìn)一步豐富，使煤礦科技人員從圖上可以清晰地識別瓦斯富集帶位置、災(zāi)害的危險性和規(guī)律，成為煤礦科技人員的“眼睛”，為預(yù)防、治理瓦斯災(zāi)難發(fā)揮了巨大作用。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，煤炭需求量平均以每年16.27%的速度增加，礦井?dāng)?shù)量截至目前已達(dá)1萬余對，其中高突礦井5000多對。眾所周知，煤的產(chǎn)量越高、采深越大，瓦斯災(zāi)害的威脅也就越大。我國95%以上的煤礦屬于井工開采，開采深度以每年近20米的速度延伸，已有相當(dāng)數(shù)量的礦井開采到600米以下，少數(shù)已超過千米，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井逐年增多。這些都為瓦斯治理工作帶來愈加復(fù)雜的新情況、新問題、新困難，煤礦瓦斯災(zāi)害治理的難度愈來愈大。

面對新的困難和挑戰(zhàn)，他們經(jīng)過不懈探索實(shí)踐，首次從瓦斯突出與煤層結(jié)構(gòu)關(guān)系的角度展開研究，得出“地質(zhì)構(gòu)造破壞帶是造成煤體破壞的主要因素，構(gòu)造煤是地質(zhì)構(gòu)造作用的產(chǎn)物，煤與瓦斯突出都發(fā)生在構(gòu)造煤分層而無一例外”的論斷，成為煤礦安全法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)修訂的重要依據(jù)和技術(shù)支撐，并在此基礎(chǔ)上建起煤礦瓦斯地質(zhì)信息平臺和煤礦瓦斯地質(zhì)專用GIS平臺，使瓦斯治理工作進(jìn)一步走向科學(xué)化。

幾十年如一日在煤礦安全生產(chǎn)研究領(lǐng)域不懈追求的河南理工大學(xué)，地處非中心城市，事業(yè)發(fā)展受到諸多客觀條件的限制。然而，值得令人稱道的是，即使是在眾多煤炭院校辦學(xué)方向不斷調(diào)整和轉(zhuǎn)型的熱潮中，即使曾經(jīng)遭遇煤炭行業(yè)最不景氣的年代，河南理工大學(xué)始終牢記服務(wù)地礦的歷史使命，高度重視傳統(tǒng)專業(yè)建設(shè)，努力克服科研經(jīng)費(fèi)緊張的困難，長期堅(jiān)持在瓦斯地質(zhì)領(lǐng)域艱辛探索，履行著保障安全生產(chǎn)和呵護(hù)礦工生命的責(zé)任與追求。他們用行動踐行著一所百年高校和幾代學(xué)人對社會、對國家的拳拳赤心。

薪火相傳 推動安全生產(chǎn)上臺階

河南省第一位本土培養(yǎng)的中國工程院院士、河南理工大學(xué)教授張鐵崗，與煤和瓦斯打了一輩子的交道，成為學(xué)校瓦斯地質(zhì)學(xué)科的領(lǐng)軍人物。他主持完成的國家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目《礦井瓦斯治理示范工程配套技術(shù)研究》成果在平煤集團(tuán)等全國16個局、礦推廣應(yīng)用后，重大安全事故明顯下降，取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

張鐵崗常說：“科研靠的是熱情、責(zé)任和堅(jiān)守，要能夠?yàn)?%的希望付出100%的努力。”的確如此，他付出的艱辛和努力也是常人難以想象的。每當(dāng)井下遇到險情時，他總是沖到第一線，解析事故原因，制定搶險方案。有一次，井下采面局部冒頂，把他埋在了煤堆里。工人們整整扒了兩個多小時，才把他扒出來。面對躺在醫(yī)院搶救室里的張鐵崗，妻子流著淚說：“咱不干這了，行不？”張鐵崗笑著說：“咱就是干這個的，要干好才行，不能怕苦，更不能怕危險。”

張子敏、高建良、張玉貴、崔洪慶等教授共同完成的國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎“中國煤礦瓦斯地質(zhì)規(guī)律與應(yīng)用研究”項(xiàng)目整體成果在河南、安徽、山西、河北、四川、黑龍江等省40余個礦區(qū)應(yīng)用后，除了取得直接經(jīng)濟(jì)效益80多億元，還產(chǎn)生了巨大的社會效益。

王兆豐教授帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的“礦井瓦斯涌出量分源預(yù)測法”填補(bǔ)了國內(nèi)空白，使我國礦井瓦斯涌出量預(yù)測技術(shù)躋身于世界先進(jìn)行列，其成果被收入國家安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在100多個礦區(qū)推廣應(yīng)用，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益數(shù)十億元。他們提出的水力擠出快速掘進(jìn)新方法，使突出煤層煤巷掘進(jìn)工作面月掘進(jìn)速度提高了1倍以上，已在河南、河北、安徽、湖南、陜西等省12個礦區(qū)推廣應(yīng)用，有效降低了瓦斯突出死亡率，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益3億多元；創(chuàng)立的地面鉆孔取芯過程煤芯瓦斯損失量測試方法和研發(fā)裝備，均處于世界領(lǐng)先水平，顯著提高了深部煤層瓦斯含量測定準(zhǔn)確率；提出的“鉆墻”布孔邊掘邊抽瓦斯新方法，使厚煤層邊掘邊抽瓦斯率提高1倍以上，處于國際先進(jìn)水平，解決了所用礦區(qū)高瓦斯厚煤層長距離煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯超限的難題，在山西、陜西等地的4個礦區(qū)推廣應(yīng)用后，效果明顯。

劉明舉教授針對我國煤層賦存條件復(fù)雜多變，重大（特大）瓦斯、煤巖瓦斯動力災(zāi)害事故頻發(fā)的嚴(yán)峻形勢，在煤礦瓦斯重大災(zāi)害區(qū)域預(yù)測技術(shù)、煤與瓦斯突出機(jī)理和防治技術(shù)、煤巖動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)與裝備等方面，取得了一系列具有理論和現(xiàn)實(shí)意義的創(chuàng)新性成果，并在全國20多個礦區(qū)推廣應(yīng)用。余明高教授發(fā)明的含添加劑細(xì)水霧滅火技術(shù)和研制出的滅火系統(tǒng)裝備，實(shí)現(xiàn)了爆炸滅火技術(shù)的重大創(chuàng)新；“低濃度瓦斯安全輸送技術(shù)與裝備”在全國10余個礦區(qū)應(yīng)用，使每年向大氣排放的約300萬立方米低濃度瓦斯得到利用，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。孫玉寧教授在突出煤層鉆進(jìn)技術(shù)方面提出“鉆穴”新理論，發(fā)明了“突出煤層扒孔降溫鉆具及其鉆進(jìn)方法”，使突出煤層的鉆孔深度提高40%～70%；在瓦斯抽采封孔技術(shù)方面，發(fā)明“囊袋式注漿封孔裝置與封孔方法”，使井下煤層鉆孔的瓦斯抽采濃度得到大幅度提高；在突出煤層鉆進(jìn)和消突方面，研制成功“近頂跨時段分步驟鉆進(jìn)法”和“鉆割一體化消突裝備”等，對改變“突出煤層為煤層氣開發(fā)禁區(qū)”的認(rèn)識，提高瓦斯井下抽采和煤層氣地面開發(fā)提供了理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)……

河南理工大學(xué)擁有一個特別能戰(zhàn)斗的集體，他們扎根煤礦、投身實(shí)踐、發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)、開拓創(chuàng)新，為自己的理想而奮斗，為學(xué)校發(fā)展盡職盡責(zé)，為國家能源工業(yè)執(zhí)著追求。學(xué)校黨委書記王少安、校長鄒友峰在接受采訪時說出了共同的心聲：“瓦斯問題是煤炭安全生產(chǎn)的天敵，同時瓦斯又是寶貴的清潔能源，開展瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理研究是國家的責(zé)任，在這方面的研究領(lǐng)域每取得一點(diǎn)進(jìn)步，我們都感到十分欣慰。”

據(jù)國家公布的數(shù)據(jù)顯示，2010年全國煤礦發(fā)生瓦斯事故135起，同比下降14.0%；全國煤層氣抽采量88億立方米，利用量36億立方米，同比增加18.9%和42.3%，這表明煤礦生產(chǎn)安全狀況正在并且已經(jīng)有了顯著改善。這是黨和政府、煤炭企業(yè)堅(jiān)持“以人為本”“科技興安”的結(jié)果，其中也飽含了河南理工大學(xué)科研工作者的辛勤工作與奉獻(xiàn)。

一所大學(xué)，一個世紀(jì)，一份堅(jiān)守。當(dāng)前，河南理工大學(xué)師生正全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，牢記胡錦濤總書記“我們的發(fā)展不能以犧牲精神文明為代價，不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，更不能以犧牲人的生命為代價”的告誡和溫家寶總理“我們要以對人民高度負(fù)責(zé)的精神切實(shí)改善煤炭生產(chǎn)安全狀況”的重要指示，奮力在瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理領(lǐng)域開展新的探求，努力產(chǎn)生更多創(chuàng)新成果，不斷為國家煤炭安全生產(chǎn)和中原經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)提供新的理論創(chuàng)新成果與技術(shù)保障。黃河滔滔，太行巍巍，有著自強(qiáng)不息品格的河南理工大學(xué)人，正沿著破解瓦斯地質(zhì)世界難題的艱辛道路前行，我們相信凱歌一定會為他們高奏。

責(zé)編：路 童