每次霧霾來襲,煤礦便成為“千夫所指”。
一說起采礦,大部分人的印象就是對環境造成了破壞。如何將礦山開采過程對生態環境的破壞降低至最小值?陳紹杰研究的就是“一邊開采一邊修復”的煤礦開采新模式。他要在“烏金”帶來經濟效益的同時,把美麗的大自然留住。
陳紹杰是山東科技大學能源與礦業工程學院院長。近20年一直與礦山打交道,他把自己稱之為“挑山工”。熟悉他的人,都覺得很形象。
陳紹杰說:“我愿意做一名新時代的挑山工,埋頭苦干、勇挑重擔,用科技的力量帶給大家一個‘煤’好生活!”
陳紹杰
與煤結緣:鐘情流淌的“烏金”
陳紹杰出生在河北定州一個農村家庭,父親是一名小學教師,家中兄弟姐妹四人,生活很拮據。然而,深受父親影響的陳紹杰,自幼學習刻苦,成績優異,最終家中年齡最小的他考上了大學。
1998年,陳紹杰選擇了學費較低的山東礦業學院(現更名為山東科技大學)采礦工程專業。直到走進大學校園,他才明白這個專業的學習和畢業后的工作條件都十分艱苦。“其實,我是農村孩子,倒不怕辛苦,可是身邊的人似乎都不太看好這個專業。社會上也有很多人認為煤炭開采破壞了環境。”
將陳紹杰從憂慮的迷霧中引領出來的,是中國科學院院士宋振騏。宋振騏是我國煤炭行業第一位院士,他在礦山壓力與巖層控制方面的研究,使我國的采礦科技邁入了一個新的歷史階段。
在陳紹杰的印象中,宋振騏特別喜歡跟學生交流,演講也總是激情四射。他講課時面前有個小桌子,每講到激動之處“揮斥方遒”,小桌子漸漸就被推到了講臺的邊緣。因此,只要是宋振騏講課,前排的學生負責往回推桌子就成為課堂上的“標配”。“我們很容易就被宋院士的情緒感染了。他說煤炭是流淌的‘烏金’,我們開采的是光明,這句話一直扎根在我的心里。”
這讓陳紹杰對這個“艱苦”的專業變得情有獨鐘。生活中,他每天都要到校外做3小時的家教,賺取學習、生活所需費用;學習上,他勤奮刻苦,始終保持著優異成績。
當初“誤打誤撞”的選擇,也讓他慢慢走近了煤炭,熟悉了煤炭,并鐘情于采礦事業。
情系礦山:采場就是理論研究的“戰場”
一直以來,陳紹杰有個“雷打不動”的習慣:每年下井不少于30次。
“我們這個專業,必須奮戰在一線,采場就是理論研究的戰場。”陳紹杰認為,科研源于一線,一線檢驗成果。就是這種信念,驅動著他和團隊成員創造了一個個豐碩的科研成果。
在山東能源集團岱莊煤礦,為了做好條帶煤柱長期性能的監測,陳紹杰曾連續一個月每天中午11點下井安裝儀器進行監測,凌晨3點上井,天亮后和礦上技術人員一起討論方案。為了保證煤柱數據的持續監測,時常進入壁后采空區20多米處連接被矸石砸斷的監測電纜。
有時候,現場監測非常考驗體力,陳紹杰和團隊成員要背著將近50公斤的設備下井。有時候,監測現場考驗的是膽量。有一次,他們發現井下某個煤柱附近的數據傳輸線斷了。那個位置就在壁后采空區20多米處,上方幾百米厚的頂板隨時有可能塌下來。但是,如果放棄這根線,之前的試驗數據就全作廢了。陳紹杰毫不猶豫地鉆了進去。
常年奮戰在理論研究的“主戰場”,陳紹杰在采礦領域的成績單也漸漸點亮:很多科研成果被應用于國內外若干重大工程項目;參與完成的“煤礦深部開采突水動力災害預測與防治關鍵技術”獲國家科學技術進步獎二等獎……
呵護礦區:助力煤炭行業轉型升級
每次看到挖煤后一座座堆著廢料的礦坑和滿目瘡痍的山頭,都讓陳紹杰內心多了一個“綠色夢”。
“煤炭對我們的生活太重要了。”陳紹杰說,我國一次能源消費當中煤炭占據大約60%的比重,山東電力能源90%來自煤炭。因此,科學的發展目標,就是解決社會需求與環境保護之間最迫切的矛盾問題,用科技實現煤炭開采與生態保護的協調發展。
他和團隊圍繞采礦塌陷機理、控制與環境治理,把特殊開采和礦山壓力相結合,在深井煤柱長期性能、覆巖及地表變形規律與控制等方面進行了較為系統的研究,其多項研究成果被評為“國際領先水平”。
此前,陳紹杰團隊依托山東省礦山空區治理與環境保護協同創新中心,對一些老采礦區的地下巖層進行考察、監測、修復、鞏固。他們運用團隊的礦山巖石力學最新研究成果,找到采礦區保持穩定性的最佳方案,讓原本附加值很低的廢舊采礦區地塊“變廢為寶”。
2019年6月,陳紹杰團隊又與兗礦集團合作,把特殊開采和礦山壓力相結合,致力于打造生態礦山,即從源頭防控、過程控制、采后治理和利用等多方面入手,確保將礦山開采過程對生態環境的破壞降低至最小值。
搭上了煤炭行業轉型升級的這班“時代順風車”,陳紹杰團隊針對我國城市近郊采煤塌陷地開發利用中存在的問題,歷經十多年艱苦攻關,形成了采煤塌陷地建設利用關鍵理論與技術體系,并在山東、山西、河南等多地推廣應用,成功將2000余畝采煤塌陷地轉化為建設用地,建立了多個采煤塌陷地建設利用示范基地。
近些年,陳紹杰又將在礦山上的研究嫁接到“城市地下工程”領域。他和團隊投身于青島市政工程、地鐵工程中的基礎技術難題研究,協助建立了青島市地下工程研究中心,努力為地方經濟和社會發展貢獻力量。
如今,對于陳紹杰來說,最愜意的就是和團隊骨干聚在一起談論礦區的發展變化。在陳紹杰看來,通過自己的努力讓礦區添一抹綠色,比任何榮譽都重要。
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