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钱鸣高:矢志煤海六十载,呕心科教心不歇(能源口述史·煤炭)

发布时间:2012-11-20 阅读次数:

来源:中国能源报 记者武晓娟整理 钱鸣高院士口述

江南鱼米之乡养育了钱鸣高,这位在以轻工业为主的无锡长大的年轻人,却在1950年响应国家号召,远去东北选择了最艰苦的地下开采作为自己的专业,从此便把一生奉献给了我国的煤炭事业。钱鸣高院士一直在科学探索道路上执着追求,在人才培养道路上辛勤耕耘,创造了矿山压力与控制领域的数个第一,书写了我国煤炭采矿科技的辉煌篇章。

毫不夸张地讲,在钱鸣高院士八十年的人生历程中,严谨与求实相伴,责任与奉献相随。前不久,我们有幸拜访到80岁高龄的钱老,聆听他为我们深情讲述他在煤炭科教道路上砥砺前行的步伐。

重工业兴国,选择了煤炭

1932年,我出生在江苏无锡的一个小镇上,那是个动荡不安的年代,也是中华民族遭受苦难的年代。

在我刚刚开始记事的5岁那年,抗日战争爆发,也是那一年,父亲因病过早去世,家里失去了主要经济来源。在沦陷区,日本人要杀谁就杀谁,侵略者的铁蹄与家庭经济的衰落,让我饱受了民族的苦难与自身艰难生存的艰辛。但却是在这段时间里,我养成了在苦难和逆境中顽强生活的耐力和发奋图强的决心。

抗战还没有胜利,我在小镇读初中。正在上课的我们一听日本人来了,就赶紧收起课本,把日文拿出来装模作样,等日本人走了,我们才能继续学习。刚刚懂事的我开始受到“科学救国”思想的影响,那时我坚信,国家的兴盛必须走发展重工业的道路。

1947年,我考入省内著名的高级中学苏州中学,埋头读书。可是,家里能维持我读完高中已很不容易,我读完高中将如何?真使我茫然。

就在我高中快毕业的时候,苏州解放了,我得到了上大学的机会。1950年春天东北工学院在上海招生,我很想学物理,但当时东北工学院是工科大学,我就选择了机械专业。同年4月,我和大批被录取的同学,踏上了由上海开往东北的列车,抵达重工业基地抚顺。入学不久,学校组织我们参观抚顺煤都。龙凤矿竖井及老虎台矿斜井的巨型提升设备,还有抚顺西露天煤矿开采近百米厚煤层的壮观场景,使我们这些出生在江南水乡、看惯面粉厂纺织厂的年轻人激动不已。国家发出“哪里需要到哪里,哪里艰苦到哪里”的号召,学校号召大家改学采矿,我更是认为这就是兴国之路,来东北工学院就要学采矿,如果学机械就不如去清华了。于是我改学采矿,从此,我的一生就与采矿工业结下了不解之缘。

到东北之前,我的数学老师就对我说:“钱鸣高啊,东北太冷,而且那个地方是发展重工业的,比如采矿啊、冶金啊,都是很艰苦的。” 同去的南方同学,有一些因为不适应冰天雪地的气候条件,和高粱玉米的饮食生活,退学返乡。但我认为,艰苦并不可怕,凭着初生牛犊不畏虎的劲头,更觉得越是艰苦的地方越是没有被开垦过,可以很好地开创新的天地;另外,当时采矿专业实行全额供给,这也使我一心一意,毫无后顾之忧地进行学习。

这些一直坚定了我的从事采矿工业强烈的决心和信心。

大学四年的教育,让我深深感到我国重工业建设的落后。解放前,我国的采矿科学几乎空白。那时我国煤炭产量低,仅仅是讨论煤怎么挖出来,风怎么送进去,似乎没有什么学问好谈,也没有自己像样的教科书。解放初期,采矿工业由学英美改为学苏联,上课的教材是由苏联原文或俄文编译过来的,在教科书中,所有学术观点甚至技术方法都没有我们国家自己的一席之地。

严谨悟道不断创新,

实现理论实际相结合

1954年,我大学毕业被选送到北京矿业学院攻读采矿系采煤专业研究生。我的导师张正平和前苏联洛莫夫教授,指导我学会了科学研究和做学问的方法,把我引入采矿科学殿堂之门。

开始“研究”时,照搬苏联的研究方法,主要由现场实测到实验室研究,更多注重规律性研究,发现一个新现象就陶醉于自我欣赏中。但采矿科学是一个实践性很强的学科,在开滦赵各庄矿,我把自己长时间测得的规律进行汇报,工程师一句“谈得不错,但如何解决我现在面临的问题”让我醍醐灌顶。

1957年我留校任教,直接从事影响煤矿安全生产的矿山压力及其控制的研究。1958年,我开始深入到阜新、开滦、阳泉、大同等矿区第一线进行技术革新。这段经历不仅丰富了我对矿山压力控制的感性认识,也让我深深懂得,一定要理论联系实际、踏踏实实工作。理论是从实践中提炼出来的,理论也要到实践中去检验真伪。

1978年以后,改革开放使我全身心投入采矿科学的研究探索中。

我国煤矿开采中事故频繁,煤炭开采常以牺牲矿工生命为代价,百万吨死亡率很高。工作面长时期没有实现机械化,大量采用单体支架,单体支架工作阻力小且支护结构很不稳定,因此工作面冒顶事故不断,伤亡严重。我和所在的团队就开始研究如何解决煤矿工作面冒顶事故的防治问题。

煤炭开采不仅仅是要保证工作、运输和通风通道的空间以及由此而引发的安全问题,还要注重开采对环境的影响。如果不开采煤炭,地面不会塌陷,地下水系不会破坏,煤炭中赋存的瓦斯也不会析出和流动,就不会发生事故。因此,所有的一切都是采动引起的,应该说岩层控制是采矿工程中的关键技术。

在对各种类型岩层进行大量实测后,我们提出岩体中坚硬岩层的破断及破断后行为,是影响工作面矿山压力及开采后整个岩层移动特征的核心。我们提出破断后岩块互相咬合再次形成“结构”的可能性以及这种结构的特性与稳定性后,继续研究以四周为弹性基础“坚硬岩层板”的破断规律,及其断前发出的信息。在此基础上发展起来的矿山压力与支护质量监测及顶板来压预测,极大改善了顶板事故造成的安全问题。

1980年我去德国埃森当时著名的煤炭开采研究中心访问考察三个月,对我的科学研究与国际先进水平接轨起到不小的作用。经过不断的研究和探索,我提出采场上覆岩层活动规律中老顶岩层破断的“砌体梁”理论和结构力学模型。

20世纪90年代中期,随着对岩层控制科学研究的不断深入,并为了解决采动对环境的影响,相关研究涉及岩层控制中更广泛的问题。主要是开采引起岩体裂隙场的改变,和更准确地描述开采对地表沉陷的影响。我和我的团队提出“关键层”理论,用力学的方法求解采动后岩体内部的应力场和裂隙场的改变,由此对采场矿压、开采沉陷、采动岩体中水和瓦斯运移形成统一认识和完整的力学描述。上述研究成果在而后的岩层稳定控制和瓦斯抽中采得到了广泛的认可和引用。

随着机械化开采的发展,我国煤炭开采规模越来越大,地面塌陷、水系受损、空气污染等对环境的破坏也越来越厉害。我们人类的消费只是“效用消费”,万物皆取于自然也最终回归自然。因此要达到人与自然的和谐,必须科学的获取和回归,为此我们在采动引起岩层运动理论的基础上提出了“绿色开采”的理念。

我们希望瓦斯、水、土地、矸石等各种曾给环境造成损害的“资源”变废为宝,通过“绿色开采”取得最佳的环境效益和社会效益。国际采矿专家A.K.G hose评价我们的成果说:“这些技术为减少采矿对环境的破坏提供了方向,有望改变煤矿开采是环境掠夺者的形象。”

大规模开采煤炭,不仅对环境产生影响,在安全方面更是隐患多多,而科技是安全保障永恒的主题。胡锦涛主席提出科学发展观很重要,煤炭行业也必须加强生产安全和环境保护的研究,并完善有关技术。显然,用人的生命和破坏环境换资源是不可取的,必将受到社会的责难。

2006年开始,我和我的团队提出“科学采矿”:在保证安全、保护环境和珍惜资源的前提下高效地采出煤炭。2007年以后,已连续4年召开全国性科学采矿学术研讨会,科学采矿已被学术界和工程技术人员广泛关注。

事业心是采矿从业者的灵魂

有人说我是我国矿山压力与岩层控制学科的奠基人,我自己从来没有这么认为,有一些成就只是因为这个科研方向,尤其是解放前,大部分是一片空白。

上天难入地更不容易,矿工用神圣艰苦的劳动换来社会的光明,要安全开采,尊重矿工的生命。农业和矿业都是一个国家的基础,应该备受重视。虽然我国煤炭行业在不断进步,现在我国煤矿百万吨死亡率降到了0.35,但仍然是美国的十几倍,安全问题依旧严峻。

制约我国经济发展的突出瓶颈是能源,煤炭在能源结构中的比例短时期不会变化,这就需要用科学发展观审视煤炭行业。不久的将来,晋陕蒙宁生态环境十分脆弱的区域,将集中30亿吨年产能,如此高的开发强度,若不能做到资源与环境协调开采,环境损失将难以估量。

煤炭行业还有太多的技术难点有待解决,这就急需人才!要培养懂科技、经济和管理的人才队伍来践行煤炭行业的科学发展。我国地质条件复杂造成煤炭开采难度大,社会应该在煤炭科技方面,无论是基础研究还是实用技术研究上付出更大的努力 。我认为,行业需要人才,人才需要事业心,这样才能提升我们行业的社会形象。因此可以说采矿工作者的事业心是行业的灵魂。

国务委员刘延东代表国家在中国矿业大学百年校庆庆祝会上说:“煤炭工业是关系着我们国家经济命脉的重要的基础产业。……你们有能力也有义务、有责任在破解能源资源瓶颈中发挥重要作用。”这实际上也是国家对从事煤炭的全体科技工作者提出的要求。

当然,煤矿高等院校应该在加强煤矿特色专业建设的同时,重视相关基础理论的教学和研究。譬如围绕行业科学发展设立资源经济学、煤炭法和资源法、资源生态环境研究等相应的学科和课程体系,并进行研究,为行业科学发展提供强有力的经济和文法人才支持。

煤炭行业的确很艰苦,但哪个行业不艰苦?如今,煤矿的条件比起上世纪50年代已经有了翻天覆地的变化。我们的科研人员搞科研,一定要勤奋,有严谨的学风,胸怀大志,耐得住寂寞,兢兢业业做事,切忌浮躁。我希望通过煤炭科技工作者的努力,使煤炭脱离高危行业,使煤炭行业成为社会欢迎的行业,和能够聚集高级科技人才的行业。

我希望自己和广大煤炭科研人员一起,增强事业心,利用有限的人生,使科学研究以最高的效率,像接力一样不断继承下去,以达到科学的顶峰,造福于人类。

钱鸣高简介:

钱鸣高,中国矿业大学教授,我国著名矿山压力专家,中国矿山压力与岩层控制学科主要奠基人之一。1995年当选中国工程院院士。提出采场上覆岩层的“砌体梁平衡假说”及老顶破断规律及其在破断时在岩体中引起的扰动理论,将中国矿压研究推进到国际先进水平;创立的“砌体梁”模型,突破了传统的定性假说;建立的悬露“板”力学模型,为顶板来压预测预报奠定了理论基础;提出“支架——围岩”关系监测原理,开创了主动控制矿山压力的新方向;七十余岁提出煤炭“绿色开采”和“科学开采”理念,开创了系统的煤炭环保开采之路。

钱鸣高教授1962年培养出我国煤炭系统第一位采矿工程研究生,1984年被评为煤炭系统第一位采矿工程博士生导师,1987年培养出煤炭系统第一位采矿工程博士。 1984年被评为首批国家有突出贡献中青年专家,1991年获江苏省劳动模范称号,享受国家特殊津贴,1994年获“能源大奖”,1996年获全国五一劳动奖章,2000年获全国先进工作者称号。2007年任中国煤炭学会名誉理事长。

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