01.14 智鬥“氣老虎”的勇者

◎盧進麗 安佳樂/文

瓦斯,無色、無味。在上千年的煤炭開採歷史裡,被稱為煤炭安全的“第一殺手”。中國礦業大學安全學院翟成教授長期與之搏鬥,圍繞煤礦瓦斯災害防治和抽採利用進行了近20年的科研攻堅,立志馴服“氣老虎”,最終獲得成功。

堅定信念,致力治理瓦斯

1998年,翟成第一次參加實習。目睹了煤礦井下危險、落後的生產環境後,他的心緊緊地揪成了一團。

智鬥“氣老虎”的勇者

翟成教授(左二)和學生一起實驗

“煤炭行業是一個需要作為、可以作為、大有作為的領域。”正是這份信念,讓翟成的一腔熱血沸騰了。本科畢業後,他堅定地選擇了攻讀研究生學位,師從我國知名煤礦安全生產專家林柏泉教授。

撐起國家能源生產的安全傘、為礦工生命安全保駕護航,是中國礦業大學安全學科幾代人相傳的價值理念。翟成表示,其願意成為他們中的一員。

我國高瓦斯礦井數量較多,為預防瓦斯突出和瓦斯爆炸等事故,國家規定高瓦斯礦井必須先抽瓦斯後採煤。但是,我國高瓦斯礦井的煤層普遍具有微孔隙、高吸附、低滲透的特點,瓦斯抽出難度較大,這一直是學術界關注的一個焦點。

在林柏泉的指導下,翟成選擇將煤礦瓦斯災害防治和抽採利用作為自己的研究方向。他圍繞煤層造縫增透瓦斯高效抽採這一主題,開展了煤層脈動水力壓裂裂隙演化特徵及力學機理研究,研發了網絡化定向造縫增透技術,形成了包括理論、技術、設備和工藝在內的成套技術體系,實現了井下瓦斯高效抽採技術與裝備的突破發展。相關研究成果在河南、陝西、山西等高瓦斯礦區得到推廣應用,為工人安全生產提供了保障。

同時,翟成針對西部缺水地區的煤層特點,創新性地提出了低透氣性煤層液氮循環冷衝擊致裂增透技術,具有極好的應用前景。

由於取得了突出成績,教學成果顯著,翟成先後入選教育部青年長江學者、江蘇省特聘教授、教育部新世紀優秀人才等;主持國家自然科學基金項目、國家重大科學儀器設備開發專項、江蘇省傑出青年基金等十幾項科研課題;獲得國家科技進步二等獎1項,江蘇省、陝西省科學技術一等獎等6項;發表SCI論文28篇;獲得發明專利31項。

2019年,翟成榮獲國家傑出青年科學基金。對此,翟成表示,“我只是有幸站在了巨人的肩膀上,礦大安全工程學科是國家‘雙一流’、A+學科,平臺高就意味著機會多。另外,幾代礦大安全人,周世寧、俞啟香、王德明、林柏泉、程遠平、周福寶等,他們數十年堅持不懈、鍥而不捨地奮鬥,在業內樹立了標杆,並給予了我很多指導和幫助,我是沿著他們的足跡在前行。”

不畏艱辛,深入礦井攻關

“成功的花,人們只驚慕她現時的明豔!然而當初她的芽兒,浸透了奮鬥的淚泉,灑遍了犧牲的血雨!”

翟成表示,他們的實驗並不像有些專業實驗那麼輕鬆。由於經常打交道的是煤,他們做實驗時,需要把沙子、水泥或石膏混在一起建模型,模擬井下開採環境,而這個過程中的髒和累是一般人難以想象的。

不入虎穴,焉得虎子。翟成表示,搞煤礦瓦斯災害防治和抽採利用研究,就必須近距離接觸煤礦瓦斯。然而,當濃度超過一定數值時,瓦斯就會瞬間變成“猙獰的惡魔”,或令人缺氧窒息,或引發燃燒甚至劇烈爆炸。

礦井是最危險的科研一線,也是翟成最大的實驗室。伴著井下潮溼沉悶的空氣,翟成經常“貓”在黑暗泥濘的巷道里,琢磨著如何精準預測瓦斯湧出量,如何調整設備裝置,如何改進計量方法。

“我在礦上一呆就是半個月甚至一個多月,平均一年下井十幾次。有時候,我們早上八點下井,第二天上午才能出來……”話音一轉,翟成面帶微笑地說,“雖然很辛苦,但在井下通過測量獲得了想要的數據後,我就特別高興。這是一個苦中有甜、苦中有樂的過程。”

翟成已經有過數次在井下直面重大危險的經歷。2009年,翟成在淮北地區一個高瓦斯突出礦井井下測試煤層瓦斯壓力時,由於壓力較大,打鑽過程中發生了噴孔現象。距離翟成和礦工只有5米左右的煤巖混合著大量瓦斯氣體,像子彈一樣“衝”出鑽孔,發出強烈的嘶鳴聲。不僅如此,翟成還經常會遇到瓦斯異常湧出、掉渣等情況。

偶爾提到這些事情時,翟成仍會心有餘悸。家裡人都心疼不已,勸他別這麼“拼”。然而,他想到更多的是要提高科研水平,戰勝瓦斯突出等災害,因為“礦工兄弟們每天都會面對這樣甚至更加複雜的情況”。

愛心澆灌,成就一流學生

“師者,傳道授業解惑也。”如果說翟成對兩件事異常執著的話,那麼除了科研,就是教書育人。翟成對學生充滿了無限的愛,他始終認為培養人才是自己的使命。

翟成主講礦井瓦斯防治、安全系統工程等專業課程。課堂上,翟成注重將科研上的最新成果、煤礦現場觀察到的現象、自己的科研體會,及時融入課堂教學內容。為了便於學生更好地理解,翟成還精心將井下的一些情況做成視頻、動畫等形式進行展示。

翟成總是說:“書本上的東西和真實的瓦斯災害情況有著很大差別,因此教學內容必須要結合生產實踐的應用和科學研究的最前沿,這樣才能真正讓學生學到知識。”

為了讓更多的學生喜歡安全專業,翟成特別注重跟學生交流談心,以自己的個人經歷來傳遞信仰,讓學生真切感受到專業的前途和價值。多年來,翟成先後指導了30多名博士、碩士研究生。從最開始的一兩個學生到後來許多學生慕名而來,團隊規模不斷擴大。之所以出現這樣的情況,是因為翟成認真對待每一位學生,“把別人認為不是特別優秀的學生,最終培養成了最優秀的學生”。

以候補名額攻讀碩士學位的餘旭,在讀期間發表了2篇SCI論文,2次獲得國家獎學金,畢業後獲得國家留學基金管理委員會的全額獎學金,前往澳大利亞新南威爾士大學攻讀博士。博士生秦雷2018年6月畢業後就職於西安科技大學,被破格評聘為副教授,成為該校歷史上最年輕的副教授。

翟成給團隊的學生定了“五個一”的小目標:參加一項科研項目,撰寫一篇論文,申請一件專利,培養一項特長,在高水平學術會議上作一次報告,並對目標的實現情況進行跟蹤指導。

同時,翟成要求學生大量閱讀文獻,定期召開學術會議,並大力支持學生參加國內高水平學術會議,路費、住宿費和註冊費每次都是一筆很大開銷,但翟成從不吝嗇。

“在翟成老師的支持下,2019年我參加了北京、大連、蘇州等多地舉辦的6場頂尖學術會議,會上我也有幸作了兩次學術報告,自己的表達能力和心理素質得到很大提高。”博士生孫勇充滿感激地說。

2016級博士生徐吉釗申請2018年國家留學基金落選後,一度放棄了留學念頭。翟成知道後,第一時間鼓勵他不要有思想壓力:“博士期間應該多出去學習,留學期間需要的生活開銷實驗室可以幫忙解決。”最終徐吉釗調整心態,如願赴澳大利亞莫納什大學學習。

十幾年來,翟成言傳身教,學生們耳濡目染,團隊形成了積極上進投身科研的良好氛圍。相較於事業上的豐富,翟成坦言,他的個人生活十分單調:“科研就已經佔據了我的全部。”

“撐起國家煤礦生產的安全傘,守護礦工的生命安全。”這是翟成的初心和使命。“瓦斯問題太複雜,需要解決的問題還很多,面對的困難也會很多。”翟成再三表示,自己將不忘初心使命,直面問題,迎難而上,踏踏實實地做事,力爭把“氣老虎”駕馭得更好。


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