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为矿工撑起安全通道
——记中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家康红普

◎ 本刊记者 朱晓莉

在煤炭行业,特别是在煤炭企业,康红普的名气非常大,这不仅缘于他渊博的学识、丰硕的成果、高超的技术,更因为他十分重视理论与实践相结合,重视煤炭企业的技术需求,重视解决煤炭企业生产实践中遇到的技术难题。

奋斗的足迹

1991年9月,康红普完成了中国矿业大学采矿工程系博士研究生学业,被分配到煤炭科学研究总院北京开采研究所(煤炭科学研究总院开采研究分院的前身),从事煤矿巷道支护理论与技术研究工作。在这个研究方向上,他持之以恒、锲而不舍、刻苦钻研了30多年。

1996年是康红普最难忘的一年。这一年,他获得了英国皇家学会研究员奖学金,赴英国诺丁汉大学矿物资源工程系进行为期一年的合作研究,这也是煤炭系统首次获得该项荣誉。在国家“八五”攻关项目刚刚结束,技术和装备都有待进一步完善与提高的时刻,远赴当时世界上锚杆支护技术比较先进的英国学习,他异常珍惜这次难得的机会。为了在短时间内迅速了解和掌握国外的先进技术,他夜以继日、废寝忘食,进行计算机数值模拟分析,经常一干就是一个通宵。一年中,他以惊人的速度掌握了当时两种比较先进的计算软件。诺丁汉大学图书馆、伦敦大学帝国理工学院、里兹大学岩石力学实验室、部分锚杆支护材料生产厂家,一些国际会议和展览,都闪现过他年轻而匆忙的身影。回国时,他的行李非常简单,除了满满一箱子的资料、样品,便是满脑子对英国巷道支护技术的了解与体会。

1999—2001年,他主持完成了“潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究”重大项目,对支护理论、地质力学测试、支护设计、材料、施工工艺及监测技术等进行了全面、系统的攻关研究,成功支护了多条困难巷道,在确保安全的同时节约了大量的支护费用。同时,该项目开创了“高起点、实用性和成套性,集中攻关、整体推进、产学研结合”的锚杆支护技术研究与推广应用模式。之后,全国多个矿区采用这种模式完成了本矿区的巷道支护工艺改革工作。此项研究成果获得了2005年国家科技进步奖二等奖。

2005年以后,康红普对深部与复杂困难巷道支护理论及技术进行了重点攻关研究,先后主持完成了国家科技支撑计划重大项目课题“大断面煤巷锚杆支护技术与材料研发”、国家863计划课题“高地压围岩控制技术与装备研发”及国家国际科技合作专项“煤矿松软破碎煤岩体环保节约型化学加固材料及技术合作研发”等国家项目,在深部与复杂困难巷道支护理论、支护设计、支护材料与构件、施工机具与工艺等方面取得了多项创新性成果,达到国际领先水平,解决了多个矿区的巷道支护难题。2014年,“特厚煤层大采高综放开采关键技术及装备”获国家科技进步奖一等奖,另外还有6项成果获得中国煤炭工业协会科学技术一等奖。

煤岩体地质力学测试理论与技术是康红普的另一个研究方向,先后主持完成了科技部科研院所技术开发研究专项资金项目、社会公益项目,以及国家973计划课题“深部煤岩体应力场与采动叠加效应”。通过这些课题的研究,他提出了煤岩体地质力学参数快速测试方法,开发出我国煤矿第一套井下煤岩体地质力学快速测试系统,实现了煤矿井下煤岩体地质力学参数的快速、大面积测量,并在全国完成了30多个矿区的地质力学测试工作,为矿井设计、巷道布置、采煤方法选择、支护设计提供了可靠的基础参数。2011年,他主持完成的“煤矿井下地质力学原位快速测试及围岩控制技术”获得国家科技进步奖二等奖。

实践出真知

“实践出真知,真理在现场。”这是康红普的信条,也是他一到煤矿就要下井的真正原因。

康红普说:“搞工程技术,实践经验是非常重要的。出现了问题,到了矿上,不用多说,先下井看看,不然根本无从下手。看了以后,心中有数了,再上来解决问题。要把技术搞好,必须到现场,下现场越多,了解越多,解决问题的方案就越多。在现场,有些问题很复杂,看得越多,干得越多,经验就越丰富。谁对现场了解,谁就最有发言权。”他说,“经常下现场,多向一线的技术人员学习,多向工人学习,理论联系实际,才能使自己的理论与技术水平得到升华,然后再把自己掌握的理论与技术应用于现场,这是一个学以致用、提高自己的很好机会。”当记者问起“哪一时期对您影响最大”这个问题时,康红普很认真地说:“从1992年到1994年,这3年井下试验的工作经历,使我对矿山、对矿工了解很多,对自己所从事的科研工作的意义有了更深、更全面的理解。那时,我们与工人一起下井跟班工作,有时在井下一干就是十六七个小时,甚至超过24小时。煤矿工人一年四季都在井下,环境恶劣,打眼放炮呛得人都喘不过气来。作为一名专攻煤矿巷道支护技术的科研人员,搞好巷道支护是我的责任。这不仅对井下工人的安全有益,而且能提高矿井的效益。一线工人那么艰苦,工资待遇又比较低。通过我们的技术,能给矿井带来效益,能让矿工增加收入,我感到欣慰。”

康红普用行动兑现了他的这番话。从1991年博士毕业至今,他的足迹遍布山西、河北、内蒙古、山东、安徽、江苏、辽宁、河南、新疆、陕西、甘肃、宁夏等省(自治区)的数十个矿区。熟悉他的人都说:“康红普的日程表上没有节假日。”这种吃苦精神,这种对工作的热情和投入,让我们了解了一个煤炭科技工作者的太阳石精神。

在完成科研工作的同时,康红普还十分重视科研成果的产业化与工程化,使科研成果尽快转化成生产力。他组织开发了多种巷道支护加固材料、安全与矿压监测仪器,并建立了一定规模的加工厂。2003年,他牵头组建了煤炭科学研究总院第一支综掘队,实现了从技术、设计到产品、工程的全面承包;2008年启动了注浆加固工程承包,之后得到快速发展;2010年又组建了综采队,实现了煤矿整体生产组织与管理的承包。目前,巷道掘进与支护、注浆加固工程承包及煤矿生产运营已成为煤炭科学研究总院开采研究分院的重要经济支撑。

康红普及其团队的科研成果已广泛应用于我国20个省(自治区)的60多个大中型矿区,应用条件几乎涵盖了我国煤矿的各种巷道类型,解决了大量巷道支护难题,取得了显著的经济效益和社会效益,推动了我国煤矿巷道支护技术的改革与发展,提升了巷道围岩控制技术水平。1990年,我国国有重点煤矿煤巷锚杆支护所占比重仅有5%。而目前煤巷锚杆支护率平均达到75%,有的矿区甚至达到90%~100%。

康红普长期工作在煤炭科研一线,通过潜心研究和实践,取得了一大批高水平的科研成果,先后被授予全国劳动模范、全国杰出专业技术人才等荣誉,并获得中国青年科技奖、光华工程科技奖青年奖、孙越崎科技教育基金能源大奖等多项奖励,入选国家“万人计划”“百千万工程”领军人才。

(责任编辑:张潇卓)