第07版:院士生涯 上一版3  4下一版  
 
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上一版3  4下一版 2011年2月27日 星期 放大 缩小 默认
中国工程院院士、煤矿瓦斯治理专家袁亮——
深入煤海探久安
本报记者 白海星 通讯员 曹佩遴 王宝证
袁亮(左一)出席淮南矿业与德国鲁尔战略合作协议签订仪式。
袁亮(中)带着课题到井下调研。
袁亮在煤矿瓦斯国际研讨会上作主旨演讲。
袁亮(右二)深入井下,现场了解低透气性煤层群煤与瓦斯共采技术工程进展情况。

袁亮,安徽金寨人,1960年6月出生,工程硕士,正高级工程师,现任淮南矿业集团副总经理,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心主任。主要研究领域为煤矿瓦斯防治与煤炭安全高效开采。

享受国务院特殊政府津贴,“全国煤炭系统专业技术拔尖人才”、“国家有突出贡献的中青年管理科技专家”,获20世纪80年代全国优秀大学生、中国科学教育基金会孙越崎科技教育基金首届“青年科技奖”和2003年度“能源大奖”,获“安徽省重大科技成就奖”、“全国优秀科技工作者”、“煤炭工业杰出优秀科技工作者”等称号。

主持编制了全国《煤矿瓦斯治理与利用总体方案》、《煤矿瓦斯治理经验五十条》等,并以部委文件印发全国。主持完成国家、省部级重点科研项目33项,获省部级以上技术进步奖33项,其中获国家科技进步二等奖6项(3项排名第一),省部级特等奖1项、一、二等奖15项。主持并形成具有淮南特点的煤与瓦斯共采专有技术和14项发明专利。出版《低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采理论与实践》、《松软低透气性煤层群瓦斯抽采理论与技术》、《中国煤矿区煤层气清洁发展机制项目开发理论与实践》等专著5部,发表论文60余篇。

1982年,袁亮毕业于淮南矿业学院采矿系,走进了淮南煤矿。他在煤矿井下生产一线从实习技术员开始,一步一个脚印地走上了淮南矿业集团常务副总经理、总工程师等领导岗位,又从一个特大型煤炭企业的科技带头人成为全国煤炭行业的科技创新的领军人物。

投身煤炭科技事业

只有懂得敬畏生命、珍爱生命、尊重生命,我们工作起来才有动力,我们才能全身心地投入煤炭科技工作。

从小在煤矿长大的袁亮,对煤矿充满着深沉的爱。他目睹煤矿工人的艰辛和危险,上大学时毫不犹豫地选择了采矿专业,立志要用自己未来的人生来改变煤矿工人的命运。

回首自己走过的人生之路,袁亮有着太多的感慨。

1982年毕业分配,成绩优异,他有进京和留校工作的机会,他拒绝了;1984年,他的母校决定调他回矿院任教,他婉言谢绝了……

太多太多的机会,都没有动摇袁亮扎根煤矿的决心。他知道,他的一生注定要与煤、与矿工联系在一起。只有与煤在一起,他才能淋漓尽致地发挥自己的聪明才智,实现自己人生的价值;只有与矿工在一起,他才能更明确自己的奋斗目标。他常说,在中国产业工人中,煤矿工人是最大的弱势群体,他们为了开采煤炭,不仅要付出心血和汗水,有时还要付出生命的代价。我们搞技术工作,抓瓦斯治理,改进采煤方法,推广应用新技术新工艺,从表面上看是为了提高生产效益,解放生产力,而更本质的是为了矿工的生命安全,是对矿工的生命负责。只有懂得敬畏生命、珍爱生命、尊重生命,我们工作起来才有动力,我们才能全身心地投入煤炭科技工作。

正是这份对煤矿、对矿工深深的眷恋和挚爱,使袁亮在淮南煤矿这片热土上迅速成长起来,在煤炭科技创新中结下累累硕果,在人生的道路上留下了闪光的足迹:1991年被评为“80年代全国优秀大学毕业生”;1993年获得中国科学技术发展基金会孙越崎科技教育基金“优秀青年科技奖”;1994年被评为“安徽省十佳青年工程师”;1995年获“全国五一劳动奖章”;1996年被评为“全国煤炭系统专业技术拔尖人才”;1998年被授予“国家有突出贡献的中青年管理科技专家”;2003年获得中国科学技术发展基金会孙越崎科技教育基金“能源大奖” ……

1996年8月,年仅36岁的袁亮被任命为原淮南矿务局总工程师,袁亮再一次站在了科学探索新的起点上。

淮南煤矿是一个有百年历史的老矿区,还是全国开采难度最大的矿区之一。这里曾是全国瓦斯爆炸事故的重灾区,1980年至1997年间,发生瓦斯煤尘爆炸事故12起,死亡392人。

“瓦斯不治,矿无宁日。10多年间,近400条生命的代价,淮南付出的代价太沉重了!我曾4次在井下目睹了矿工生命被瓦斯事故吞噬的惨痛场面,至今刻骨铭心。”说到瓦斯,袁亮至今仍会情不自禁地眼噙泪水发出深深的感慨。

长期以来,淮南矿区对瓦斯抽放做了很多实验研究,但由于淮南瓦斯对煤层的附着性强、透气性差,始终没有取得突破性进展。下定决心要与瓦斯决战到底的袁亮突破传统思维方式,从感性和理性上对瓦斯进行了重新认识:先引它出来,然后再牵着它走!

决战瓦斯治理

低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术填补了我国空白,达到国际领先水平,被誉为“煤矿安全高效开采一次技术革命”。

思路决定出路。1996年,袁亮率先提出“卸压开采抽采瓦斯及煤与瓦斯共采”的技术原理。

在论证会上,有些资深专家提出质疑,“对于卸压开采,我们在50年代就已经搞过,都没有成功。”袁亮掷地有声地回答,“瓦斯不治,矿无宁日,如果不彻底根治瓦斯,还要爆炸,淮南局永无希望!必须找出一条治得住瓦斯的道路,实验成功了就是突破,出了问题由我一人承担!”

随后的试验,有力地证明了袁亮的论断正确。在“卸压开采抽采瓦斯煤与瓦斯共采技术”理论的指导下,仅潘一矿一条巷道就抽出了1000多万立方米的瓦斯,煤层透气性增加了2880倍,低透气性煤层卸压增透后,煤层中60%以上瓦斯被抽采出来,实现了高瓦斯煤层在低瓦斯状态下安全开采。

“卸压开采抽采瓦斯及煤与瓦斯共采技术”实现了瓦斯“治得住”,但它存在着巷道工程量大、瓦斯治理成本高等弊端。如何找到技术经济最佳结合点?有没有一种既能治理瓦斯保证安全,又能降低成本的技术呢?2004年,袁亮再一次表现过人的胆识和独到的智慧,“无煤柱煤与瓦斯共采”理论的出炉石破天惊。

德国DMT(德国煤矿技术研究院)首席科学家维利·卡莫是世界顶级的围岩控制和地压治理专家,曾经多次劝说淮南,必须引进德国的“煤与瓦斯共采技术”方可成功,并断言,在淮南煤矿这样的地质情况下,不走德国路线是行不通的。

德国专家的预言不是没有道理。早在20世纪90年代初,原煤炭部为了解决无煤柱开采问题,组织研究了一次沿空留巷工艺,采用一种高水充填材料,但是试验失败。从此,沿空留巷Y型通风在中国再无人问津。

“我们就是要敢于走别人不敢走的路,正如雄鹰始终俯视着大地一样,对新事物的探索要求我们首先视野要开阔。”袁亮在课题立项大会上激动不已。

经过近4年理论研究和3000多次试验后,充填材料终于研制成功。2007年2月,膏体材料和远距离复杂条件下的泵送试验一举成功。同年7月,“低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术”——这项具有中国自主知识产权的煤矿工程技术与理论,在瓦斯绝对涌出量居国内第二位的新庄孜矿正式应用。几个月后,工作面安全顺利回采完毕,回采期间瓦斯抽采率最高达85%,平均为75%,工作面瓦斯威胁彻底消除,实现了安全开采。

2007年12月,“低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术”正式通过中国煤炭学会组织的专家鉴定。由中国工程院钱鸣高、周世宁等院士和专家组成的鉴定委员会一致认为:无煤柱煤与瓦斯共采技术集成、创新了所涉及的理论、技术、材料、装备和工艺系统,形成了整套创新技术体系,达到国际领先水平,开创了该类条件下国内外煤层安全高效开采先例。该项技术获2008年中国煤炭工业协会科学技术奖特等奖、2009年国家科技进步奖二等奖。国家发改委和国家煤矿安监总局等部门也联合下文,要求在全国煤矿推广这项技术。

低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术有效解决了深井高瓦斯、低渗透率、高地应力等复杂地质条件矿区煤与瓦斯共采技术难题,填补了我国空白,达到国际领先水平,被誉为“煤矿安全高效开采一次技术革命”。

服务全国同行

“我愿意在淮南经验和其他煤企之间搭建起一架桥梁,让更多的学者和专家认知、认同淮南瓦斯治理经验,让越来越多的煤矿长治久安。这是我的义务,更是责任使然!”

2010年1月19日,“2009年度安徽十大新闻人物”评选结果揭晓。袁亮从20位提名人物中脱颖而出,走上安徽电视台的颁奖舞台。在颁奖大会上,袁亮表达了自己的心愿、“好多人说,天上的航天和地下的煤矿最难做。彻底治服瓦斯,我还要继续努力。”

当选工程院院士后,袁亮先后卸任淮南矿业集团常务副总经理、总工程师,挑起了新的重担:煤矿瓦斯治理国家工程研究中心主任、平安煤矿技术服务公司董事长。

早在2005年12月,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心就已落户淮南矿业集团。

“淮南煤矿瓦斯治理经验凝聚了淮南煤矿几代煤矿人的心血和智慧,先进且实用,必须让这一经验走出淮南矿区、辐射全国,让全中国煤矿以及煤矿的广大管理、技术干部共享。”袁亮与同事们推心置腹,更是擂响了传播淮南煤矿瓦斯治理经验的战鼓,一个战胜煤矿瓦斯事故的大幕悄然拉开了。

山西是我国煤炭资源最为丰富的省份,也是煤矿安全事故多发地区。“只要我们持之以恒地坚持‘分类而治、典型解剖、示范引领、辐射矿区’的原则,用心努力工作,越是困难的地方就越是能让淮南经验开花结果的地方。”在瓦斯技术服务输出月度述职会上,袁亮总是这样勉励外派的技术干部。

山西华晋焦煤沙曲矿是山西省最为严重的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井,2005年被鉴定为煤与瓦斯突出矿井,2009年瓦斯等级鉴定结果为瓦斯绝对涌出量479.91立方米/分钟,瓦斯相对涌出量103.75立方米/吨,名列全国单井瓦斯涌出量之首。受瓦斯灾害的威胁,沙曲矿投产6年,年产量一直徘徊在200万吨左右。

2008年底,沙曲矿正式与煤矿瓦斯治理国家工程研究中心签订了技术服务协议。2009年2月,淮南矿业集团的瓦斯治理专家团队进驻沙曲矿,对其进行为期5年的瓦斯治理技术服务。淮南煤矿瓦斯治理专家的到来,让沙曲矿瓦斯治理局面焕然一新:年瓦斯超限次数由原来3300次下降到93次,同比下降90%以上;在山西第一个推行Y型通风的工作面瓦斯浓度更降到了0.2%至0.4%,实现了瓦斯零超限,瓦斯治理达到全国一流水准,成为全国瓦斯治理示范矿井,被业界誉为“沙曲模式”。

沙曲矿的成功开启了淮南矿业瓦斯治理经验辐射、服务全国同行的合作之门。2010年4月13日,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心与陕煤黄陵矿业公司的代表分别在技术服务协议书上签字。这是继2010年初淮南矿业集团同山西西山煤电公司合作之后,再次与国内大型煤企签订整体技术服务协议。

除开展技术输出服务外,在袁亮的主导倡议下,淮南矿业集团拓展了以技术咨询论证为主的安全“会诊”、以技术培训为平台的社会化服务新模式。淮南矿业集团实施了“聚焦山西”战略,根据企业需要专门成立技术服务项目部,技术人员坐镇现场进行技术“会诊”。依托煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,2007年以来通过举办全国煤矿瓦斯治理技术培训班,共培训全国45户安全重点监控煤矿企业高管500多人、专业技术人员6000多人。

谈到今后的技术输出和服务,袁亮说,“我坚信,有淮南矿业等这样一批成功的企业做示范,进而将其技术、管理经验推广到全国,中国煤矿的管理、技术就一定能跻身国际一流水平。”

袁亮始终没有停止对科学的探索。他亲率煤矿瓦斯治理国家工程研究中心的同事们刻苦攻关,不断为淮南瓦斯治理经验补充新鲜内容。2010年,他们先后承担完成了国家“十一五”科技支撑计划项目课题三、课题四、课题七的研究任务;“高瓦斯煤层群无煤柱煤与瓦斯共采技术”研究成熟,达到国际领先水平;“煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送系统”攻克了低浓度瓦斯安全输送的世界性难题;“煤与瓦斯共采可视化应用平台”研究成果达到国际领先水平;《煤与瓦斯共采关键技术软件》获计算机软件著作权登记;主持制定了《煤矿低浓度瓦斯气水二相流安全输送装置技术规范》,还编制了《无煤柱煤与瓦斯共采技术规范》、《石门揭煤设计规范》、《瓦斯预抽及效果评价技术规范》等5项行业安全技术标准。

国家发改委和科技部等部委领导在考察煤矿瓦斯治理国家工程研究中心时这样评价,“这个中心是历年来在企业建得最好、最成功的国家级工程研究中心,超过了预期效果。”

如今,袁亮受聘为多所高校客座教授和企业安全专家,免不了奔波之苦,但他坚定地告诉记者,“我的根已经深深植于淮南煤矿这片肥沃的土壤里,我愿意在淮南经验和其他煤企之间搭建起一架桥梁,让更多的学者和专家认知、认同淮南瓦斯治理经验,让越来越多的煤矿长治久安。这是我的义务,更是责任使然!”

要重视煤矿科学开采

□ 袁 亮

我国煤矿95%以上是井工开采,平均开采深度近500米,且每年以20至30米的速度增加,将有一批矿井陆续进入深部开采。随着开采深度的增加,开采所遇到的难度并不是线性增加,而是几何级增加,超过浅部开采的几倍,甚至数十倍、上百倍,高瓦斯、高地温、高地压、高承压水“四高”等急难技术问题日益突出,成为世界性难题。

应该清醒地看到,我国煤炭行业还存在着一系列管理上的严重问题。一是部分煤矿企业对瓦斯、水、火等井下灾害认识不够,管理标准低,在安全没有保证的情况下盲目组织生产,为煤矿安全埋下重大隐患。二是技术落后、基础薄弱。煤矿深部开采理论研究不够,实时动态的灾害预防技术缺乏,煤矿开采设计、安全技术标准低,高瓦斯复杂地质条件矿区采场内构造场、应力场、裂隙场和瓦斯场不清楚,基础研究严重不足,已经在很多大事故中反映出来。三是安全投入存在历史欠账。许多矿区仍然使用落后的装备,达不到深部开采的安全标准。四是煤炭行业办矿门槛低,煤矿员工队伍整体素质与高危行业的灾害威胁和严格的作业要求差距较大。

今后相当长的时期内,煤炭作为我国主导和基础能源的地位不会改变,煤矿实现科学生产是保障煤炭能源安全和煤炭工业全面协调可持续发展的关键所在。

建议国家和地方政府加大煤炭行业科技攻关力度,开展煤矿瓦斯治理、水害防治、地压治理、深井开采、生态环保等重大技术难题的攻关研究。尤其是煤与瓦斯共采技术与理论要在全国煤矿进一步推广,需要对不同矿区、不同煤层地质条件等技术问题进行深入研究,使煤与瓦斯共采技术能够适用于我国各类条件的煤矿。

要重点引导和支持创新要素向企业集聚,加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。

投入是煤炭安全高效开采和瓦斯治理的物质基础。没有高投入,不发展先进生产力,就难以实现瓦斯等重大事故的有效控制。高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安全费用提取标准应不低于50元/吨煤,其中瓦斯治理费用应不低于35元/吨煤。煤炭行业科研和技术装备投入应不少于销售收入的2%至3%,资金保障是提高企业技术创新能力和装备水平的关键。

瓦 斯

瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷(沼气)。它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体,无色、无味、无臭,常积聚在煤矿井下巷道的上部及高顶处。

瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。瓦斯已经成为煤矿事故的第一杀手。

淮南煤矿的瓦斯治理

淮南煤矿是典型的高瓦斯煤田,是全行业瓦斯治理任务最重、难度最大的矿区之一。1998年尤其是2002年以来,淮南矿业集团矢志不渝地推进瓦斯治理,成效明显:13年里集团杜绝了特大瓦斯爆炸事故,百万吨死亡率也由最高时的4.01降低到2010年的0.136;综采工作面年产由96万吨增长到568万吨;煤炭产量由过去50多年一直徘徊在1000万吨左右,增长到2010年的近7000万吨。

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