何滿潮：一代人有一代人的長征

文 / 本刊記者 李曼

盛夏時節(jié)，橘子洲頭夏意正濃，長沙的天氣好似它歡迎八方來客的熱情一般火辣無比。6月26日，第二十四屆中國科協(xié)年會在湘江畔拉開帷幕，中國科學院院士何滿潮準時來到開幕式現(xiàn)場。白襯衫、西裝褲，像其他嘉賓一樣，他身著參會的標準服飾入列，認真聆聽著大會報告。

這是他的第五次科協(xié)年會之旅。不僅如此，這一次，他還肩負一項重要的任務。今天下午，他需要主持一項重要的會議——國家級戰(zhàn)略性創(chuàng)新平臺建設高層論壇。此次會議由他帶領的中國巖石力學與工程學會牽頭承辦，圍繞“強化國家戰(zhàn)略科技力量，引領創(chuàng)新平臺發(fā)展格局”這一主題，以國家重大工程戰(zhàn)略性需求為導向，針對國家級戰(zhàn)略性創(chuàng)新平臺發(fā)展瓶頸等問題，集思廣益、大膽創(chuàng)新。這是推進國家創(chuàng)新體系優(yōu)化組合的一次重要會議，對解決重大科技創(chuàng)新難題意義非凡，何滿潮打起了十二分精神。

三段印象深刻的年會之行

加上這一次，何滿潮一共參加了五次中國科協(xié)年會。一路走來，他從一名年輕人，成長為一名學科帶頭人，每一次都有不同的身份與任務。其中，三次難忘的參會經(jīng)歷，讓他深深體會到自己作為一名科技工作者所肩負的使命。

1999年，中國科協(xié)在浙江省杭州市召開首屆學術年會，何滿潮作為國家杰出青年科學基金資助獲得者前來參會。這是他第一次參加科協(xié)年會，令他印象最深刻的是時任中國科協(xié)主席的周光召將十幾位優(yōu)秀的青年召集在一起，進行了一次小規(guī)模的青年科技工作者座談會。“當時，周光召主席給我們這波年輕人提出了很多的教導與建議，尤其是針對這一代年輕人應該如何克服自己的短板問題，激勵青年極大發(fā)揮自身的長處，為國家的科技發(fā)展貢獻力量。一番推心置腹的談話讓我和一眾參會的青年代表們備受鼓舞。”何滿潮如是說。

第二次，是在哈爾濱，一場以科技助力新時代東北全面振興的盛會。2019年6月30日，由中國科協(xié)、黑龍江省人民政府共同主辦的第二十一屆中國科協(xié)年會系列活動——“技術經(jīng)濟深度融合高峰論壇及東北振興項目推介活動”在哈爾濱市舉行。這一次，中國科學院院士何滿潮作為中國巖石力學與工程學會理事長，以特約嘉賓的身份參加論壇并作報告。他以《高科技幫扶煤炭產(chǎn)業(yè)，助力新時代東北振興》為題，介紹了當時煤礦行業(yè)的一項新興技術“110工法”，與參會代表深入交流煤炭產(chǎn)業(yè)前沿熱點，探討新時代東北地區(qū)振興發(fā)展路徑。

“110工法”是何滿潮帶領團隊提出的技術工法，在此之前，黑龍江龍煤礦業(yè)控股集團有限責任公司已經(jīng)開始實施“110工法”，使礦井采出率達到了65%，比全國平均礦井采出率的不到50%高出了15%以上，不僅有效保障了煤炭工人們的作業(yè)安全，還對黑龍江地區(qū)的經(jīng)濟建設做出了巨大貢獻。得知龍煤集團應用新技術的成功實踐，何滿潮滿心歡喜，他告訴記者：“高科技的步伐不會停止，技術會一代比一代好，未來可能還會推行第四代技術‘N00工法’，持續(xù)不斷給東北注入科技的力量，助力東北實現(xiàn)科技振興。科協(xié)年會是一個很好的窗口，更多的企業(yè)關注到了這項技術，科協(xié)組織的作用功不可沒。后來，我也多次來到東北調研并推廣技術，幫助許多老牌煤炭企業(yè)扭虧為盈。”四個月后，何滿潮再次來到黑龍江參加由中國科協(xié)指導的“第二屆高科技精準幫扶（東北）現(xiàn)場會”，延續(xù)科協(xié)年會論壇的作用，繼續(xù)推廣技術，讓更多煤炭企業(yè)從中獲益。

深入東北地區(qū)，大力推廣“110工法”，這是令何滿潮記憶猶新的第二次參會經(jīng)歷。

而第三次，就是今天他身在其中的這一次。

一代技術帶來一代革命

何滿潮致力于推廣的“110工法”究竟有什么作用？

說到“110工法”，需要將時間拉回到20年前。21世紀初，我國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，其背后的最大的動力就是能源，而煤炭資源占比超過七成。我國的煤炭資源儲量豐富，但當時在國際上的煤炭開采技術與安全保障技術是相對落后的，煤炭事故頻發(fā)。不僅如此，我國煤炭的開采量與利用率也極低，煤礦的平均采出率不到50%，產(chǎn)煤量幾乎與浪費量相等，存在著嚴重的資源浪費現(xiàn)象。

一直到現(xiàn)在，我國煤礦應用最廣泛的是1706年起源于英國的“121”采煤體系，即開采1個工作面、配套2條巷道、留設1個煤柱。在采煤的過程中需要提前掘進巷道，留設許多煤柱，導致很多煤炭資源無法開采出來，采礦之后形成的巨大礦壓容易坍塌壓毀巷道，引起地表的沉陷，甚至威脅采礦工人的生命安全。

面對采礦所面臨的一系列難題，何滿潮帶領團隊開創(chuàng)性地提出了“110工法”“N00工法”，從根本解決了煤炭開采安全與資源利用問題，被譽為我國的“第三次礦業(yè)技術革命”。

在開采煤礦的過程中，一改“121”采煤方式，不需要掘進兩個巷道，只需要打一個巷道，這就是“110工法”，1個工作面、1條巷道、0個煤柱。實際上，另一個通道依舊存在，但是這個通道利用采礦的壓力自動成巷。在以往的采煤技術里，是利用煤柱去抵抗壓力，而“110工法”是借力打力，利用礦壓形成另一條巷道。這是一項顛覆性的技術工藝，也是“110工法”的訣竅所在。

借力打力，聽上去很巧妙，但需要克服一項巨大的設計難題——材料，一種可以抵抗巨大礦壓的“耐造”鋼筋材料。以往的鋼筋在大變形之后，都會拉伸變細最終斷裂導致坍塌的發(fā)生。針對這一難題，何滿潮帶領團隊不斷尋找合適的新材料。經(jīng)過十六年的不懈探索，終于研發(fā)出了一種新型材料，他們將兩種材料混合在一起形成了一種特殊的結構，叫做NPR結構。應用此種結構制作的鋼筋材料受力拉伸后會變粗，也就避免了受力斷裂的風險，解決了兩百多年來傳統(tǒng)開采方法的缺陷。隨后，何滿潮團隊將此材料做成了可以對外推廣的產(chǎn)品，進而推進了“110工法”“N00工法”。2019年，NPR材料專利榮獲中國專利金獎。

2012年5月，何滿潮（右一）在吉林營城煤礦井下工作面進行現(xiàn)場調研。

說到這里，何滿潮總結出他的觀點：“這就是我所說的一代材料會帶來一代技術，一代技術會帶來一代工程革命。在論壇的主旨報告上我也會講到這個內容。材料革命的標志是消滅頸縮，工程破壞特性呼喚材料革命；材料革命必然會引起工程革命，同時，材料革命和工程革命是國家級戰(zhàn)略性創(chuàng)新平臺的兩大使命。”

我國的煤礦下面有350萬職工，每天要在極其惡劣的環(huán)境下工作。何滿潮最大的心愿就是將他們解放出來，所以他提出未來巷道支護的發(fā)展方向就是完全自動成巷，也就是“N00工法”。“N00工法”的設想是開采一大片煤田的過程中，有N個工作面，0個巷道，完全利用壓力形成巷道。當前，何滿潮已經(jīng)帶領團隊完成2G版“N00”裝備，3G版正在礦井做試驗，未來還將有4G版、5G版，形成無人礦井開采，那將是煤炭系統(tǒng)發(fā)展最好的時代。

以論壇做“沖鋒號”

科技是國家強盛之基，創(chuàng)新是民族進步之魂。當今世界面臨百年未有之大變局，還在全球肆虐的世紀疫情，兩者交織在一起為我國的科技創(chuàng)新工作提出新的挑戰(zhàn)，尤其是原始創(chuàng)新工作。

無論是正在推廣的“110工法”，還是正在研發(fā)的“N00工法”，都離不開基礎研究，何滿潮對此深有體會。“加強基礎研究，加強在無人區(qū)領域搞研究，這是一件十分艱難的事情，因此，建設國家級戰(zhàn)略性創(chuàng)新平臺顯得尤為重要。這次的論壇就像一只‘沖鋒號’，不能只是空喊口號，它要實實在在地滲透到大會以后分分秒秒，動員千千萬萬名科技工作者奮斗其中。”

本次論壇匯聚了33位院士，10家國家重大工程建設承擔單位、13家國家重點實驗室、10家中國科協(xié)黨建示范工作聯(lián)合體代表等153人，同步線上直播，共計50925人次觀看視頻直播、圖文直播。與會專家就構建國家重大科技基礎設施平臺、國家重點實驗室、國家科技創(chuàng)新基地等國家級戰(zhàn)略性創(chuàng)新平臺進行廣泛交流，探討重大科技創(chuàng)新項目和區(qū)域性科技創(chuàng)新工程相互促進、深度融合的發(fā)展路徑。當天，專家們通過交流形成論壇倡議：組建巖石力學國家實驗室，形成巖石力學與工程領域的國家戰(zhàn)略科技力量，創(chuàng)新體制機制，促進融合發(fā)展，在事關國家安全和經(jīng)濟發(fā)展全局的國家重大工程建設中發(fā)揮重要的支撐和引領作用。

論壇上，何滿潮代表中國巖石力學與工程學會正式發(fā)布三項重要信息。一是“科創(chuàng)中國”巖石力學與重大工程——國家重點實驗室科技創(chuàng)新聯(lián)合體，聯(lián)合體形成了巖石力學與工程領域的國家戰(zhàn)略科技力量，將在事關國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展安全的國家重大工程建設中發(fā)揮重要支撐和引領作用；二是“巖土力學與工程地質領域高質量科技期刊分級目錄”，其能夠建立我國在巖土力學工程地質領域的期刊評價標準，全面科學、客觀地反映我國巖土力學和工程地質領域期刊建設水平，助力世界一流期刊建設；三是“面向地震預測的跨斷層測量”國際對比研究計劃。此項計劃遵循“四統(tǒng)一”的原則，即統(tǒng)一的測量內容、統(tǒng)一的測量方法、統(tǒng)一的測量標準和統(tǒng)一的測量裝備，可以對全球主要地震帶活動性斷層開展跨斷層牛頓力等變量的監(jiān)測。

何滿潮介紹道：“該國際對比研究計劃經(jīng)過了國際地質災害與減災協(xié)會10個國家56名專家的嚴格論證，通過大數(shù)據(jù)共享和全球若干地區(qū)的對比研究，能夠揭示板塊運動破壞的科學規(guī)律，形成地震短臨預報方法論，提高國際地震預測技術水平。”

國家級戰(zhàn)略性創(chuàng)新平臺是匯集科技力量，促進協(xié)同創(chuàng)新，建設高端智庫和錘煉關鍵策源的重要陣地。以論壇作為號角，帶領中國巖石力學與工程學會兩萬七千名科技工作者勇攀科技高峰，是本次大會賦予論壇的任務，也是何滿潮的使命。