科技日报记者 王健高 通讯员 韩洪烁
他自主研发的“一边开采一边修复”的煤矿开采新模式,让“乌金”带来经济效益的同时,把美丽的大自然留住;
近二十年来,他一直与矿山打交道,把自己称之为“开采光明的挑山工”……他就是山东科技大学能源与矿业工程学院院长、中国青年科技奖获得者、全国煤炭青年科学技术奖获得者、全国优秀科技工作者陈绍杰。
陈绍杰获第十五届中国青年科技奖 韩洪烁 提供
每次雾霾来袭,煤矿便是被“千夫所指”。一说起采矿,大部分人的印象就是对环境造成了破坏。如何将矿山开采过程对生态环境的破坏降低至最小值?陈绍杰的答卷是:“埋头苦干、勇挑重担,我愿做一名新时代的科研挑山工,创新攻关,用科技的力量带给社会一个‘煤’好生活!”
与煤结缘:钟情流淌的“乌金”
出生在河北定州一个农村家庭,父亲是一名小学教师,家中兄弟姐妹四人,年幼的陈绍杰生活很是拮据。然而,深受父亲影响的他,自幼学习刻苦,成绩优异,年龄最小的他幸运地读了高中、考上了大学。
早在1998年,陈绍杰选择了山东科技大学采矿工程专业。直到走进大学校园,陈绍杰才明白这个专业的学习和毕业后的工作条件都十分艰苦:“其实,我是农村孩子,倒不怕辛苦,可是身边的人似乎都不太看好这个专业,社会上也有很多人认为煤炭开采破坏了环境。”
对此,将陈绍杰从“煤”矿开采的迷雾中走出来的是中国科学院院士宋振骐。作为我国煤炭行业第一位院士,宋振骐在矿山压力与岩层控制方面的科学研究,使我国的采矿科技迈入了一个新的历史阶段。
在陈绍杰的印象中,宋院士特别喜欢跟学生交流,他讲课时面前有个小桌子,每每讲到激动的时候“挥斥方遒”,小桌子渐渐就被推到了讲台的边缘,因此只要是宋院士讲课,前排的学生负责往回推桌子成为课堂上的“标配”。“我们很容易就被宋院士的情绪感染了,他说煤炭是流淌的‘乌金’,我们开采的是光明,这句话一直扎根在我的心里。”
这让陈绍杰对采矿这个“艰苦”专业变得情有独钟。生活中,他每天都要到校外做3小时的家教,赚取学习生活所需费用;学习上,他勤奋刻苦,始终保持着优异成绩。
当初“误打误撞”的选择,也让他慢慢走近了煤炭,熟悉了煤炭,并钟情于煤炭采矿事业。
情系矿山:采矿场就是理论研究的“战场”
每年下井不少于三十次。这是一直以来,陈绍杰“雷打不动”的习惯。
“我们这个专业,必须奋战在一线,采场就是理论研究的战场。”陈绍杰认为,科研源于一线,一线检验成果。就是这种信念,驱动着陈绍杰和团队成员多次放弃休假,舍去和亲人团聚的机会,“泡”在煤海里,创造了一个又一个丰硕的科研成果。
图为陈绍杰在煤矿井下工作中 韩洪烁 提供
在山东能源集团岱庄煤矿,为了做好条带煤柱长期性能的监测,陈绍杰曾连续一个月每天中午11点下井安装仪器进行监测,凌晨3点上井,天亮后和矿上技术人员一起讨论方案。为了保证煤柱数据的持续监测,时常进入壁后采空区20多米处连接被矸石砸断的监测电缆。
现场监测非常考验体力,陈绍杰和团队成员背着将近50公斤的设备下井;监测现场考验的是胆量,有一次,他们发现井下某个煤柱附近的数据传输线断了,那个位置就在壁后采空区20多米处,上方几百米厚的顶板随时有可能塌下来,但如果放弃这根线,之前的试验数据就全作废了,陈绍杰毫不犹豫地钻了进去。
把论文写在采矿第一线,把科学研究成果根植于采矿的“主战场”。据统计,陈绍杰在采矿领域取得了丰硕成果:主持14项国家和省部级科研项目、发表67篇高水平学术论文、出版著作4部、申请专利30余项,很多科研成果被应用于国内外若干重大工程项目;参与完成的“煤矿深部开采突水动力灾害预测与防治关键技术”获国家科学技术进步二等奖。
科研攻关:探索绿色开采之路
每次看到挖煤后,一座座堆着废料的矿坑和满目疮痍的山头,让陈绍杰内心多了一个“绿色梦”。
“煤炭对我们的生活太重要了。”陈绍杰说,我国一次能源消费当中煤炭占据大约60%,新发展理念的目的就是解决社会需求与生态环境保护之间最迫切的矛盾问题,用科技解决煤炭开采与生态保护的协调发展。
图为陈绍杰在作实验 韩洪烁 摄
步入新时代,陈绍杰暗下决心,加快科研攻关,改变人们对煤炭行业的传统认知,探索绿色开采之路。陈绍杰和团队围绕采矿塌陷机理、控制与环境治理,把特殊开采和矿山压力相结合,在深井煤柱长期性能、覆岩及地表变形规律与控制等方面进行了系统的科学研究,取得了多项国际性科研成果——
陈绍杰团队依托山东省矿山空区治理与环境保护协同创新中心,对一些老采矿区的地下岩层进行考察、监测、修复、巩固,运用团队的矿山岩石力学最新研究成果,找到采矿区保持稳定性的最佳方案,让原本附加值很低的废旧采矿区地块“变废为宝”,一个个高楼大厦林立的新城拔地而起。
陈绍杰团队与兖矿集团合作,把特殊开采和矿山压力相结合,致力于打造生态矿山,即从源头防控、过程控制、采后治理和利用等多方面入手,确保将矿山开采过程对生态环境的破坏降低至最小值,呵护矿区的青山绿水。一边开采一边修复的模式,让“乌金”带来经济效益的同时,也把美丽的大自然留住。
搭上了煤炭行业转型升级的这班“时代顺风车”,陈绍杰团队始终把矿山绿色生态建设与科技创新紧密结合,先后与一些科研院所和煤矿企业深度合作,针对我国城市近郊采煤塌陷地开发利用中存在的问题,历经十多年艰苦攻关,形成了采煤塌陷地建设利用关键理论与技术体系,并在山东、山西、河南等多地进行了推广应用,成功将2000余亩采煤塌陷地转化为建设用地,建立了多个采煤塌陷地建设利用示范基地,具有显著的经济、社会、生态和示范效益。
近些年来,陈绍杰又将在矿山上研究嫁接到“城市地下工程”领域。他和团队把科研方向与地方经济社会发展相结合,投身于青岛市政工程、地铁工程中的基础技术难题,协助建立了青岛市地下工程研究中心,为地方经济和社会发展贡献力量。
如今,在陈绍杰看来,通过自己的努力让矿区添一抹绿色,比任何荣誉都重要。