為深部資源安全開采砥礪前行
——記山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制重點實驗室副教授蔣力帥

杜月嬌

蔣力帥

能源與礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，攸關(guān)國計民生和國家戰(zhàn)略競爭力。占一次能源消費總量60%的煤炭資源為國民經(jīng)濟快速、穩(wěn)定發(fā)展提供了強大的能源保障。基于我國能源與礦產(chǎn)資源儲量現(xiàn)狀，在相當(dāng)長的時期內(nèi)，煤炭仍然是支撐國家經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略能源。在華北、華東地區(qū)，隨著煤礦開采深度的逐年增加，深部復(fù)雜的地球物理環(huán)境使得礦山災(zāi)害日趨嚴(yán)重?！敖鉀Q深部巖體動力災(zāi)害防治難題，驅(qū)動深地資源安全高效開采，成為目前亟待解決的問題?！鄙綎|科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制重點實驗室副教授蔣力帥說。

與礦結(jié)緣 奠基夢想

在礦山災(zāi)害預(yù)防與控制領(lǐng)域已嶄露頭角的蔣力帥，一開始卻不是專業(yè)科班出身。

“我2007年考入山東科技大學(xué)，本科讀的是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。”關(guān)于過往求學(xué)經(jīng)歷，蔣力帥用“努力與機遇”形容。本科期間在煤炭行業(yè)“黃金十年”和學(xué)?！耙蛎憾?、因煤而興”的氛圍影響下，蔣力帥對“運用計算機為工具，解決煤炭行業(yè)科技難題”產(chǎn)生了濃厚興趣。從大三起，蔣力帥開始旁聽采礦工程專業(yè)課，畢業(yè)后考入中國礦業(yè)大學(xué)（北京）攻讀采礦工程研究生。

“研一的時候還是很痛苦的，因為相比其他同學(xué)，我的專業(yè)知識基礎(chǔ)太薄弱了?！睘榱四茉谛碌念I(lǐng)域站住腳，蔣力帥一頭鉆進圖書館，閱讀大量學(xué)術(shù)論文與著作，專心投入巷道圍巖控制的科學(xué)研究中。2013年6月，剛獲得碩博連讀資格的蔣力帥在學(xué)校舉辦的“海外名師課堂”上結(jié)識了加拿大麥吉爾大學(xué)的Hani Mitri教授?！癚S世界大學(xué)排名全球第32，QS礦業(yè)學(xué)科排名全球第3，培養(yǎng)了12位諾貝爾獎得主……”聽完教授介紹，蔣力帥受到強烈的震撼，前往這所世界頂尖名校深造的夢想也隨即在心里扎了根。憑借優(yōu)秀的科研素養(yǎng)和英語水平，2014年9月，蔣力帥如愿來到麥吉爾大學(xué)留學(xué)深造。

“能有這樣的機遇，我無疑是幸運的，但如果沒有圖書館閉關(guān)的積累和沉淀，我也不可能抓住這個機遇?！边@是蔣力帥對自己本碩博“三級跳”的最大感悟。麥吉爾大學(xué)的留學(xué)經(jīng)歷對蔣力帥意義非凡，“能在這樣的頂尖高校學(xué)習(xí)，少努力一分就少學(xué)到一分本領(lǐng)”，蔣力帥心無旁騖地全身心投入學(xué)習(xí)和研究中，讀博期間成果多次發(fā)表在國內(nèi)外頂級學(xué)術(shù)刊物，獲得了中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎。

潛心治學(xué) 砥礪前行

博士畢業(yè)后，蔣力帥回到家鄉(xiāng)山東工作。蔣力帥首先要做的是將自己的研究領(lǐng)域和專長，與山東省礦山行業(yè)的科技需求相結(jié)合。

蔣力帥介紹，山東省是我國礦產(chǎn)資源開發(fā)較早的省份，目前有20處煤礦采深超過1000米，有41處沖擊地壓礦井，開采難度和危險程度都顯著增大，2018年10月和2020年2月還發(fā)生了沖擊地壓事故。因此，深部礦井圍巖動力響應(yīng)與災(zāi)害防治是山東省礦山領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題?！斑@其中一個關(guān)鍵難點在于，礦井圍巖控制研究在空間尺度上跨越了多個數(shù)量級，從毫米級的巖體裂隙，到千米級的采場，如何將現(xiàn)場實際中復(fù)雜多變的工程與力學(xué)條件科學(xué)模擬到室內(nèi)試驗與理論計算中，又如何將試驗與理論結(jié)果應(yīng)用到工程實踐中，這不同空間尺度之間的相互聯(lián)系是至關(guān)重要的?！闭勂甬?dāng)前的研究領(lǐng)域，蔣力帥娓娓道來，“工欲善其事必先利其器，我認(rèn)為計算機數(shù)值模擬是搭建不同空間尺度之間橋梁的關(guān)鍵手段，同時隨著礦山智能化開采的推進，數(shù)值模擬也是運用各類實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行礦井災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。”

結(jié)合計算機與采礦領(lǐng)域的知識背景，蔣力帥采用“層次遞進、尺度升級、方法融合、學(xué)科交叉”的研究思路，圍繞工程巖體破裂劣化機制與模擬方法、深部巷道破裂致災(zāi)機理與控制技術(shù)等方向展開研究，成果多次發(fā)表在等國內(nèi)外頂級刊物上，得到了國際知名巖石力學(xué)專家Nick Barton先生等國內(nèi)外專家得肯定。2019年，蔣力帥入選中國科協(xié)“青年人才托舉工程”，成為山東省在該工程最年輕的入選者。

著眼全球 助力學(xué)科

“在我國當(dāng)前一流學(xué)科建設(shè)背景下，我們高校教師除了自身教學(xué)科研，還應(yīng)積極為學(xué)科建設(shè)添磚加瓦?！笔Y力帥入職后迅速將自己的國際化背景與學(xué)科發(fā)展需求結(jié)合起來。國家“111”引智基地、科技部高端外專引進計劃、科技部“國際杰青”計劃等一系列國際合作平臺和項目中都有蔣力帥的身影。

問及工作中印象最深的事，蔣力帥說“我從2017年2月起擔(dān)任學(xué)?！?11’基地的秘書長，經(jīng)過申報團隊近3年的努力，基地終于在2019年的最后一天由科技部、教育部聯(lián)合發(fā)文獲批，那天我搜了一下，我郵箱里帶‘111’的郵件有1200多封，那一刻覺得能夠為學(xué)校和學(xué)科添磚加瓦是件很幸福的事?！?/p>

向多國專家介紹研究成果

頻繁的國際合作讓蔣力帥萌生了組建國際化團隊的想法?！霸谏畈康V井動力災(zāi)害預(yù)防控制這個領(lǐng)域，國內(nèi)學(xué)者在巖層運動模型、理論等方面處于全球領(lǐng)先位置，但是在智能監(jiān)測預(yù)警的方法與裝備等方面，與發(fā)達國家相比還存在較大差距，因此，組建國際化團隊是解決這些‘卡脖子’問題一個很好的途徑?！笔Y力帥告訴記者，他所在的團隊是一個真正的“國際縱隊”，團隊中有來自加拿大、日本、伊朗等國的青年學(xué)者，專業(yè)領(lǐng)域除采礦工程外還包含工程力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等。

“我們團隊的氣氛特別好，經(jīng)常通過視頻會議交流科研進展，雖然大家文化和教育背景有差異，但有時正是這種不同思想的碰撞才能迸發(fā)出許多創(chuàng)新的東西?！笔Y力帥說道。

教研相長 傾心育人

“我是從小就立志當(dāng)老師，‘為天地立心，為往圣繼絕學(xué)’是我的座右銘，教書育人是高校教師的本職工作，也是我從事這份職業(yè)的初心?！笔Y力帥說。近3年，蔣力帥先后主講了“Coal Mining Technology”（“采場與巷道支護設(shè)計”）等多門本科生、研究生課程，通過把國內(nèi)外最新學(xué)術(shù)進展揉進課堂教學(xué)中，蔣力帥的課得到了教學(xué)督導(dǎo)、同行教師以及學(xué)生們的一致認(rèn)可，教學(xué)質(zhì)量測評成績一直位列班級前兩位。2019年7月，在全國高等學(xué)校采礦工程專業(yè)青年教師講課比賽中，蔣力帥用雙語授課方式榮獲一等獎并得到全場最高分。

在培養(yǎng)研究生方面，蔣力帥注重因材施教，“做導(dǎo)師培養(yǎng)學(xué)生不能像‘流水線’式生產(chǎn)，不同的學(xué)生進去，出來的卻是相同的學(xué)生和論文。每個學(xué)生特長和興趣都不一樣，需要結(jié)合研究課題，充分發(fā)揮他們的專長，才能更好地產(chǎn)出創(chuàng)新性的成果”。與學(xué)生相處，蔣力帥堅持“亦師亦友，張弛有度”的原則，在學(xué)術(shù)研究上嚴(yán)謹(jǐn)嚴(yán)格，在平時生活中平易近人，以身作則，培養(yǎng)學(xué)生對科研的執(zhí)著追求與熱愛。

“做事情要像一顆釘子，找準(zhǔn)適合自己的位置，在這個位置上釘牢、釘透。”無論是科研還是教學(xué)，蔣力帥始終身體力行地遵守這一信條?！艾F(xiàn)在國家的科技發(fā)展就像一艘高速航行的巨輪，我就是船上的一顆‘釘子’，任憑風(fēng)吹雨打也要發(fā)揮好自己的作用，為我國礦山的安全、綠色、智能開采，貢獻自己的力量。”