煤火中走出鏗鏘足音——記西安科技大學(xué)“煤火災(zāi)害防治教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”

本刊記者 劉德英

煤火中走出鏗鏘足音
——記西安科技大學(xué)“煤火災(zāi)害防治教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”

本刊記者 劉德英

“煤炭帶來的溫暖、動(dòng)力與光明，甚至是文明與進(jìn)步，無法平復(fù)燃燒進(jìn)行時(shí)下的爆烈與悲愴?！薄@是專家學(xué)者的吶喊，也是面對熊熊燃燒的地下煤火給我國煤炭資源、生態(tài)環(huán)境造成的難以估量損失提出的一個(gè)沉重而悲愴的話題。

如今，在祖國的大西北，就有一支敢于直面這個(gè)話題的團(tuán)隊(duì)——西安科技大學(xué)“煤火災(zāi)害防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”，面對“沉重而悲愴”的煤礦安全話題，他們進(jìn)行著不懈地探索，像浴火鳳凰般地勇往直前，義無反顧。

提起這支團(tuán)隊(duì)，筆者就忘不了一個(gè)銘心刻骨的日子：2005年6月14日。這一天，筆者有幸約訪到中國工程院院士候選人、西安科技大學(xué)“煤火災(zāi)害防治研究團(tuán)隊(duì)”創(chuàng)始人——徐精彩教授，請他就《科學(xué)中國人》關(guān)注的我國煤礦安全問題，進(jìn)行深層次解析。然而，怎么也沒料到，這位著名的安全防火專家與記者的促膝交談，竟成絕唱。當(dāng)天子夜，他在忙碌完一天工作，連夜趕赴甘肅窯街進(jìn)行煤礦安全“會(huì)診”的途中，不幸因公殉職，把生命獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè)……

當(dāng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人的生命已燃殆盡，近七個(gè)寒暑過后，“煤火災(zāi)害防治研究團(tuán)隊(duì)”的現(xiàn)狀如何呢？帶著這個(gè)主題，筆者近日走進(jìn)了西安科技大學(xué)。值得欣慰的是，采訪結(jié)束時(shí)，當(dāng)年徐精彩教授的一番話再次在筆者耳邊響起：“最讓我值得自豪的，就是我的團(tuán)隊(duì)！”

上世紀(jì)80年代末，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人徐精彩教授敏銳地察覺到了煤火災(zāi)害防治的重要性，選定了煤火災(zāi)害防治這一研究方向，并以相關(guān)科學(xué)研究工作為主線，以學(xué)科發(fā)展和團(tuán)隊(duì)建設(shè)為基礎(chǔ)，不斷地培養(yǎng)和發(fā)展科研隊(duì)伍，最終形成了穩(wěn)定的煤火災(zāi)害防治研究團(tuán)隊(duì)。

團(tuán)隊(duì)的形成經(jīng)歷了孕育培養(yǎng)期、成長壯大期和穩(wěn)定發(fā)展期三個(gè)階段。1996年以前是孕育培養(yǎng)期，主要以“大型煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)?zāi)M”、“儲(chǔ)煤場煤堆自燃防治”、“綜放面凝膠防滅火技術(shù)”等方面的研究為主線，著力培養(yǎng)高層次的防滅火專業(yè)技術(shù)人才。1996年至2002年為成長壯大期，主要以“煤層自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定理論”、“膠體防滅火理論與實(shí)踐”、“礦井煤層火災(zāi)預(yù)測及防治新技術(shù)”等方面的研究為主線，強(qiáng)化已有防滅火隊(duì)伍的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并從外部引進(jìn)相關(guān)的高級(jí)技術(shù)人才，壯大科研團(tuán)隊(duì)。2002年以后為穩(wěn)定發(fā)展期，主要以“煤層火災(zāi)隱患識(shí)別及控制新技術(shù)”、“新型灌漿注膠防滅火材料及系統(tǒng)裝備”、“煤層隱蔽火災(zāi)隱患監(jiān)測和探測技術(shù)”、“煤田火區(qū)治理技術(shù)”等方面的研究為主線，加強(qiáng)科技成果的轉(zhuǎn)化和現(xiàn)場應(yīng)用，并成立了煤火災(zāi)害防治的專業(yè)化實(shí)體，保證科研團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定和進(jìn)一步發(fā)展。

這支團(tuán)隊(duì)，通過承擔(dān)國家和省部委科技攻關(guān)、國家自然科學(xué)基金、以及煤礦企業(yè)科研合作項(xiàng)目，開展了礦井煤層自燃火災(zāi)過程熱物理特性的基礎(chǔ)研究，創(chuàng)建了能夠真實(shí)模擬煤自然發(fā)火全過程的實(shí)驗(yàn)裝置，創(chuàng)造性地提出了煤自燃預(yù)測和危險(xiǎn)區(qū)域判定理論，完善了礦井內(nèi)因火災(zāi)防治理論體系，攻克了煤最短自然發(fā)火期測定的世界性難題；創(chuàng)立了煤層火災(zāi)“膠體”防滅火理論，研發(fā)出能夠有效預(yù)防和治理煤層火災(zāi)的系列膠體材料、設(shè)備和工藝，創(chuàng)建了礦井大面積火區(qū)開放式滅火的技術(shù)體系，推動(dòng)了煤層自燃火災(zāi)防治技術(shù)的發(fā)展。

這支團(tuán)隊(duì)，始終堅(jiān)持把科研成果與現(xiàn)場實(shí)際緊密結(jié)合，主要成員常年活躍在煤礦一線，采取專項(xiàng)研究、技術(shù)集成、技術(shù)跟蹤、定向服務(wù)、聯(lián)合攻關(guān)、委托研發(fā)等方式，完成了160余項(xiàng)橫向科研課題，參與指揮決策了180多次火災(zāi)治理和救災(zāi)工作。

這支團(tuán)隊(duì)，先后承擔(dān)了國家“九五”、“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目、國家“十一五”科技支撐計(jì)劃、國際重大科技合作項(xiàng)目、國家自然科學(xué)杰出青年基金、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、“973”計(jì)劃前期研究專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、教育部博士點(diǎn)基金、教育部優(yōu)秀人才支持計(jì)劃、陜西省“13115”重大科技專項(xiàng)、陜西省自然科學(xué)基金等省部級(jí)以上科研項(xiàng)目40余項(xiàng)，企業(yè)合作科研項(xiàng)目160余項(xiàng)，獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)20余項(xiàng)，國家專利16項(xiàng)，出版了相關(guān)著作8部，發(fā)表相關(guān)論文200余篇，培養(yǎng)了8名博士和60余名碩士。

團(tuán)隊(duì)成員已將科研成果推廣應(yīng)用于全國20個(gè)主要采煤省的100多個(gè)礦區(qū)，并出口至俄羅斯、孟加拉、澳大利亞等國家，完成了160余項(xiàng)橫向科研課題，參與指揮決策了180多次火災(zāi)治理和救災(zāi)工作，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益60余億元。

團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化與推廣應(yīng)用，鞏固了我國在煤火災(zāi)害防治研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，取得了以下創(chuàng)新性研究成果。

——通過煤分子表面活性基團(tuán)氧化微觀反應(yīng)模擬研究，分析計(jì)算出煤表面活性基團(tuán)及芳香環(huán)氧化反應(yīng)過程的能量變化和化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，分析確定了控制煤低溫氧化的主要活性基團(tuán)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步深入研究煤氧復(fù)合機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。

——?jiǎng)?chuàng)建立了能夠真實(shí)模擬煤自然發(fā)火全過程的實(shí)驗(yàn)裝置，發(fā)現(xiàn)了八個(gè)煤自燃特征溫度及對應(yīng)的指標(biāo)氣體變化規(guī)律，準(zhǔn)確的掌握了煤自燃發(fā)火過程的量化判定指標(biāo)。

——建立了礦井實(shí)際煤層自然發(fā)火期的預(yù)測方法和模型，形成了煤自然發(fā)火期預(yù)測理論，開發(fā)出采空區(qū)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定技術(shù)，解決了現(xiàn)場煤自燃“三帶”的理論劃分依據(jù)和測算方法、發(fā)火后火源點(diǎn)范圍的判定準(zhǔn)則，為煤層自燃火災(zāi)早期防治奠定了基礎(chǔ)。

——提出了煤層火災(zāi)“膠體”防滅火新理論，研發(fā)了系列膠體材料、設(shè)備和工藝，推動(dòng)了煤層自燃火災(zāi)防治技術(shù)的發(fā)展。

——針對煤田火災(zāi)特點(diǎn)，建立了集煤田火區(qū)探測、監(jiān)測和滅控與一體的整套火區(qū)治理體系，開創(chuàng)了煤田火災(zāi)治理的新途徑。

——掌握了煤自燃初期火災(zāi)特征信息變化規(guī)律，建立了煤自燃火災(zāi)預(yù)警指標(biāo)體系，研發(fā)了采空區(qū)無線自組網(wǎng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦回采采空區(qū)氣體檢測裝置等煤自燃火災(zāi)信息檢測技術(shù)，研究了基于模式識(shí)別方法的煤自燃火災(zāi)預(yù)警模型，開發(fā)出多源信息融合礦井火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，取得了煤自燃早期火災(zāi)預(yù)警技術(shù)的實(shí)質(zhì)性突破。

西安科技大學(xué)“煤火災(zāi)害防治研究團(tuán)隊(duì)”，在交織著風(fēng)雨、交織著疼痛，也交織著希望的科學(xué)道路上一路走來，以不屈不撓、追求科學(xué)的精神，樹立起了更高的目標(biāo)和理想——繼續(xù)以煤火災(zāi)害防治為主要研究方向，構(gòu)建煤火災(zāi)害隱患識(shí)別、監(jiān)測、預(yù)警和控制的基礎(chǔ)理論體系，并在關(guān)鍵理論、技術(shù)及工程應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)重大突破，著重開展煤田火災(zāi)防治理論與技術(shù)方面的科學(xué)研究工作；形成一支在國際上有重大影響的煤礦安全領(lǐng)域?qū)W術(shù)團(tuán)隊(duì)。

相信他們將繼續(xù)無畏地走下去，在依然忙碌、疲憊和充滿挑戰(zhàn)的路上走下去，沿著徐精彩教授的未盡之路，打開這個(gè)領(lǐng)域的奇跡之門。