抗擊煤巖動(dòng)力災(zāi)害 守護(hù)礦工生命安全
——記中國(guó)煤炭科工集團(tuán)二級(jí)首席科學(xué)家趙善坤

黃雪霜 衛(wèi)婷婷

趙善坤及其團(tuán)隊(duì)獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

初見趙善坤，他拄著拐杖下樓來迎接。彼時(shí)他腳上正打著厚厚的石膏，面對(duì)一行人關(guān)切的目光，他只好笑著解釋是因?yàn)榇汗?jié)時(shí)骨折了。都說傷筋動(dòng)骨一百天，但他只調(diào)養(yǎng)了小半個(gè)月就拄著拐、瘸著腳來到所里開展項(xiàng)目研究。“一年之計(jì)在于春，年初是制訂年度工作計(jì)劃和創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃的重要時(shí)段，只有規(guī)劃好了才能保證全年工作平穩(wěn)推進(jìn)?！笔姑冈诩?，他一刻不停歇。從研十余載，這種對(duì)自我要求接近嚴(yán)苛的敬業(yè)精神一直是趙善坤的真實(shí)寫照。

秉持這一敬業(yè)精神，十年如一日，白天趕往煤礦考察災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及研究解決方案，晚上廢寢忘食埋首研究項(xiàng)目資料，對(duì)趙善坤來說早已是家常便飯。兢兢業(yè)業(yè)為他換來了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)與過硬的技術(shù)能力，也換來了在煤礦安全開采與動(dòng)力災(zāi)害防治方面的累累碩果。這些年來，他先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等眾多獎(jiǎng)項(xiàng)。

盡管眾多獎(jiǎng)項(xiàng)加身，但趙善坤依然不敢有一絲懈怠。因?yàn)樵谒睦铮ㄓ惺冀K保持勤謹(jǐn)?shù)难芯?，才能將更多煤礦工人從煤巖動(dòng)力災(zāi)害的危險(xiǎn)中解脫出來，才能更好地推動(dòng)我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展，這是他忘我投入這份事業(yè)的動(dòng)力所在。

堅(jiān)韌·磨煉知難而進(jìn)的品格

趙善坤在科研工作中絲毫不敢懈怠的堅(jiān)毅精神來自對(duì)煤礦安全問題的重視，而究其根源，則來自其從小的切身經(jīng)歷。

趙善坤20世紀(jì)80年代出生于遼寧葫蘆島鋼屯鎮(zhèn)，那里是我國(guó)四大鉬礦產(chǎn)區(qū)之一，鎮(zhèn)上的大多數(shù)人都靠在礦上作業(yè)為生。趙善坤從小就親眼看到身邊陸續(xù)有人因在鉬礦上從事“撓毛”“鑿巖”等工作，而吸入高濃度粉塵并最終患上矽肺；同時(shí)，不斷發(fā)生的礦難事故也讓工人生命隨時(shí)處在危險(xiǎn)的邊緣，所以他很早就認(rèn)識(shí)到采礦工人的艱難不易。

采礦工人的生命安全問題成為趙善坤成長(zhǎng)過程中的心結(jié)，因此2002年高考結(jié)束后，他毅然選擇了黑龍江科技學(xué)院采礦工程專業(yè)。他投身礦業(yè)的目標(biāo)很明確，就是希望通過自己的努力，來改善礦工的井下作業(yè)環(huán)境。為了這個(gè)目標(biāo)，他一路披荊斬棘——本科畢業(yè)后他被推薦到中國(guó)煤炭科工集團(tuán)煤炭科學(xué)研究總院經(jīng)濟(jì)與信息研究分院擔(dān)任助理工程師，此后又成功獲取中國(guó)煤炭科工集團(tuán)煤炭科學(xué)研究總院巖土工程專業(yè)的碩士學(xué)位，又在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)與建筑工程學(xué)院獲得工程力學(xué)博士學(xué)位。

投入工作后，趙善坤先后主持或參與了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等十余項(xiàng)國(guó)家級(jí)課題和100余項(xiàng)企業(yè)委托技術(shù)攻關(guān)課題項(xiàng)目。每次接到礦上的技術(shù)委托項(xiàng)目，到現(xiàn)場(chǎng)之前，他一定會(huì)把礦井的區(qū)域構(gòu)造特征、周邊臨近礦井的開采情況及現(xiàn)場(chǎng)提出的核心技術(shù)難題進(jìn)行調(diào)研分析；到礦之后第一件事就是拉著生產(chǎn)科室的人下井，先到井下走一圈，到采掘工作面去看一看，圍繞問題跟現(xiàn)場(chǎng)的工人交流一番，升井后再對(duì)照?qǐng)D紙跟礦上總工討論解決方案?！懊旱V井下的條件千差萬別，影響沖擊地壓發(fā)生的因素紛繁多樣，礦上的總工和現(xiàn)場(chǎng)工人每時(shí)每刻都在與這樣的災(zāi)害做斗爭(zhēng)，他們才是這個(gè)礦現(xiàn)場(chǎng)防沖的真正專家?！睅е@份謙遜之心，他注重實(shí)地考察并在與現(xiàn)場(chǎng)工人交流中汲取知識(shí)，于日積月累中收獲了豐富扎實(shí)、基于一線的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這也為他之后攻關(guān)克難打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

值得一提的是，在開展項(xiàng)目的過程中，趙善坤時(shí)刻把保障采礦工人生產(chǎn)安全的初衷放在心上，將迎難而上、不怕吃苦的精神發(fā)揮在每一個(gè)工作的環(huán)節(jié)。有一年寒冬，他為了能夠及時(shí)與雙鴨山市某煤礦負(fù)責(zé)人做技術(shù)方案對(duì)接，冒著大雪開車趕往煤礦現(xiàn)場(chǎng)。結(jié)果因?yàn)榉e雪過深，車子在經(jīng)過鐵路線時(shí)被彈到鐵軌上，他和同行的另一名技術(shù)人員只好下車清理障礙。厚重的積雪和即將要按點(diǎn)經(jīng)過的火車，讓他們只能拼盡全力爭(zhēng)分奪秒，最終在火車到來前成功將汽車移出，那次寒風(fēng)大雪中的驚險(xiǎn)情景至今讓人印象深刻。這些日常工作過程中的點(diǎn)滴故事還有不少，串成了趙善坤難忘的科研生涯，也為他磨煉出了笑對(duì)困難的韌性和毅力。

趙善坤在考察煤礦災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)

攻關(guān)·致力推動(dòng)行業(yè)發(fā)展

十?dāng)?shù)年來，憑借堅(jiān)韌的性格，趙善坤在克服數(shù)不清的磨難的同時(shí)，也成功突破了一個(gè)又一個(gè)行業(yè)技術(shù)難題，為推動(dòng)國(guó)內(nèi)采礦行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)了自己的一份力量。

2015年，內(nèi)蒙古某煤礦發(fā)生沖擊地壓前兆，工人惶恐不安，企業(yè)向煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“煤科院”）沖擊地壓團(tuán)隊(duì)提出直接訴求——找到解決問題的方法，保障工人安心下礦作業(yè)。這對(duì)人數(shù)不超過15人，且之前以技術(shù)咨詢、技術(shù)指導(dǎo)、技術(shù)研究為主的科研團(tuán)隊(duì)來說是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

面對(duì)企業(yè)的困難，煤科院沖擊地壓團(tuán)隊(duì)勇于面對(duì)、敢于挑戰(zhàn)。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，趙善坤頂著壓力迎難而上。招募礦工，購(gòu)買鉆機(jī)，制訂解決方案……前期的籌備工作一步一步開展下去，而之后工程中遇到的難題卻遠(yuǎn)比趙善坤和他的同伴們想象的要多且復(fù)雜。如頂板爆破施工使用液壓式鉆機(jī)將煤巖粉用水流沖出導(dǎo)致巷道泥濘難行、井下的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)癱瘓等。為了解決這些問題，在購(gòu)置國(guó)內(nèi)最大的420氣動(dòng)鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，他和團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)踐中不斷改造完善著鉆機(jī)：從齒條淬火到滑塊改進(jìn)、從內(nèi)部傳動(dòng)到機(jī)殼材質(zhì)，通過與生產(chǎn)廠家的不斷磨合探索，他們最終打造出了幾乎是國(guó)內(nèi)最大扭矩的氣動(dòng)鉆機(jī)，有效地推動(dòng)了國(guó)內(nèi)氣動(dòng)鉆機(jī)的發(fā)展。這一設(shè)備廣泛應(yīng)用于晉陜蒙等地區(qū)的動(dòng)壓巷道卸壓工程中，極大地促進(jìn)了氣動(dòng)鉆機(jī)的技術(shù)革新和發(fā)展進(jìn)步。此外，他們還提出沖擊地壓力構(gòu)協(xié)同防控理論，創(chuàng)新了基于應(yīng)力源及圍巖結(jié)構(gòu)的沖擊地壓分類方法，為沖擊地壓的“分類研究、分類防治”提供了理論支撐，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的另一重大突破。

但是，要想避免后續(xù)工作面再出現(xiàn)沖擊危險(xiǎn)，就需要實(shí)現(xiàn)沖擊地壓的源頭治理。趙善坤和團(tuán)隊(duì)通過大量的理論分析、數(shù)值模擬和工程類比，向這個(gè)區(qū)域經(jīng)典的巷道布置方式和寬區(qū)段煤柱的合理性發(fā)起挑戰(zhàn)，最終成功將區(qū)段煤柱從傳統(tǒng)的30～40米改成了6米。這一工藝的試驗(yàn)成功不僅提高了煤炭資源的回收率，還為相關(guān)區(qū)域深部開采工藝優(yōu)化提供了工程借鑒。為了保證現(xiàn)場(chǎng)防沖效果，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了專項(xiàng)的施工監(jiān)測(cè)記錄裝備，建立了施工質(zhì)量管理體系，最終實(shí)現(xiàn)了煤礦希望工人安心采礦、安全采礦的要求。

從2015—2018年，趙善坤每年有300天以上的時(shí)間在煤礦現(xiàn)場(chǎng)打磨防沖理論和技術(shù)?？嘈娜?，天不負(fù)。在公司領(lǐng)導(dǎo)和團(tuán)隊(duì)成員的共同努力下，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制了“鉆屑法智能監(jiān)測(cè)鉆機(jī)”和“氣動(dòng)底板防沖專用鉆機(jī)”，在國(guó)內(nèi)首次建立了集“沖擊地壓機(jī)理分析-危險(xiǎn)評(píng)價(jià)—防沖方案設(shè)計(jì)—現(xiàn)場(chǎng)施工—效果檢驗(yàn)”于一體的沖擊地壓防治工程服務(wù)模式。此后，他還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，將一整套的防治技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)推廣到全國(guó)多地，先后在京晉陜蒙4個(gè)主要煤炭產(chǎn)區(qū)建立7個(gè)沖擊地壓防治工程項(xiàng)目部，為煤炭企業(yè)培養(yǎng)防沖技術(shù)人員500余人，保障了眾多煤礦工人的生命安全。時(shí)刻心系礦工安全、高超的學(xué)術(shù)理論水平、豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，使趙善坤贏得了服務(wù)企業(yè)的真心敬佩，多家煤炭企業(yè)授予他“榮譽(yù)礦工”稱號(hào)。

趙善坤及其團(tuán)隊(duì)在工程實(shí)踐過程中總結(jié)凝練出煤礦沖擊地壓力構(gòu)協(xié)同防控理論、技術(shù)及成套裝備等多項(xiàng)技術(shù)成果，經(jīng)行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)鑒定均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，獲得了包括中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等在內(nèi)的15項(xiàng)重要獎(jiǎng)項(xiàng)；中國(guó)煤炭科工集團(tuán)煤科院沖擊地壓團(tuán)隊(duì)還首批次獲得中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)授予的“創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”榮譽(yù)稱號(hào)和“頂板與沖擊地壓行業(yè)工程研究中心”。業(yè)內(nèi)同行的好評(píng)紛至沓來，這是對(duì)趙善坤及其團(tuán)隊(duì)多年努力付出的肯定和贊譽(yù)。

一個(gè)人走得快，一群人走得遠(yuǎn)。埋首攻關(guān)克難的同時(shí)，中國(guó)煤炭科工集團(tuán)煤科院沖擊地壓團(tuán)隊(duì)時(shí)刻不忘為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)力的初衷。團(tuán)隊(duì)積極參與國(guó)家安全監(jiān)察局組織的《煤礦安全規(guī)程》《防治煤礦沖擊地壓細(xì)則》等國(guó)家政策文件的修訂工作，以及“沖擊地壓測(cè)定、監(jiān)測(cè)與防治方法”“沖擊地壓分類方法”等國(guó)家及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，為國(guó)家沖擊地壓管理體系的完善作出了重要貢獻(xiàn)。目前，趙善坤先后主持和參與制修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、煤炭行業(yè)及能源標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，正在牽頭制定煤炭行業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)可以有力提升我國(guó)相關(guān)行業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)行業(yè)向更高水平躍進(jìn)。

情懷·責(zé)任的力量鞭策前行

不忘初心，砥礪前行?；厥?009年，中國(guó)煤炭科工集團(tuán)煤科院安全分院應(yīng)承擔(dān)國(guó)家基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目和業(yè)務(wù)發(fā)展之需成立了深部開采與沖擊地壓技術(shù)研究所，在分院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和歷任所長(zhǎng)的勵(lì)精圖治之下，團(tuán)隊(duì)已由最初不足十人發(fā)展到目前的五六十人，業(yè)務(wù)量也由傳統(tǒng)的四技服務(wù)發(fā)展到如今的“理論指導(dǎo)技術(shù)，技術(shù)開發(fā)產(chǎn)品，產(chǎn)品服務(wù)工程”的一體化全鏈條服務(wù)模式。作為團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)頭人，趙善坤對(duì)這些成績(jī)深感欣慰，同時(shí)更覺任重道遠(yuǎn)?！皡⑻齑髽浔仨氈哺滞?，個(gè)人的成長(zhǎng)離不開團(tuán)隊(duì)的支持。”趙善坤一直反復(fù)強(qiáng)調(diào)，正是得益于集團(tuán)及公司尊知識(shí)重人才的企業(yè)文化和團(tuán)隊(duì)人員的無私奉獻(xiàn)，才讓他在這片熱土快速成長(zhǎng)，成為中國(guó)煤炭科工集團(tuán)的首席科學(xué)家、煤炭行業(yè)青年科技人才。一枝獨(dú)秀不是春，百花齊放春滿園，也唯有人盡其才、才盡其用，團(tuán)隊(duì)的發(fā)展才能永葆朝氣。為此，在公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，他積極推行人才培養(yǎng)的各種舉措，鼓勵(lì)同事進(jìn)修深造、出國(guó)訪學(xué)，培養(yǎng)同事獨(dú)立承擔(dān)科研項(xiàng)目的能力，并以合作企業(yè)項(xiàng)目為依托為產(chǎn)品研發(fā)人才打造個(gè)人工作室，目前已先后有6位同事攻讀博士學(xué)位、3位同事先后入選中國(guó)煤炭科工集團(tuán)和煤科院高層次人才隊(duì)伍。青年力量的壯大，為團(tuán)隊(duì)的未來發(fā)展注入了源頭活水。值得一提的是，他們身上，有著和趙善坤一樣愿意為沖擊地壓事業(yè)竭盡全力的愿望和志向，也不乏一個(gè)又一個(gè)攻堅(jiān)克難的故事。

2016年4月19日，京西礦區(qū)大安山煤礦發(fā)生沖擊地壓并誘發(fā)2.7級(jí)礦震，北京城區(qū)震感明顯。為了保證京西礦區(qū)的平穩(wěn)退出，給企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展?fàn)幦「嗟臅r(shí)間，煤科院沖擊地壓團(tuán)隊(duì)勇敢地接受了大安山煤礦沖擊地壓監(jiān)測(cè)預(yù)警與解危防治這個(gè)挑戰(zhàn)。一座京西山，半部煤炭史。在齊慶新研究員的指導(dǎo)下，趙善坤作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)骨干力量從京西礦區(qū)特殊的區(qū)域構(gòu)造和煤層地質(zhì)賦存條件出發(fā)，構(gòu)建了沖擊地壓“井-地”信息多參量綜合預(yù)警平臺(tái)，確保了大安山煤礦軸10槽強(qiáng)沖擊危險(xiǎn)工作面的安全順利回采，創(chuàng)造了近10億元的經(jīng)濟(jì)效益，為北京地區(qū)礦產(chǎn)資源的安全開采及社會(huì)穩(wěn)定提供了保障。這一項(xiàng)目研究成果不但獲得了中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，團(tuán)隊(duì)在大安山煤礦所建立的沖擊地壓防控模式也得到了國(guó)家煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的肯定和推廣。

2019年，中央電視臺(tái)科教頻道對(duì)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的自震式微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功指導(dǎo)新疆龜茲礦業(yè)蹬空安全開采技術(shù)進(jìn)行了專題報(bào)道，這一系統(tǒng)不但入選了國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局“煤礦安全生產(chǎn)先進(jìn)適用技術(shù)裝備”推廣名錄，更作為監(jiān)測(cè)沖擊地壓巷道遠(yuǎn)場(chǎng)能量的核心裝備獲得了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。同年，在煤科院李振濤董事長(zhǎng)及安全分院霍中剛院長(zhǎng)的大力支持下，趙善坤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了應(yīng)急管理部國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局的“煤礦沖擊地壓風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)分析評(píng)估系統(tǒng)”建設(shè)項(xiàng)目，通過3年不舍晝夜的攻關(guān)努力，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的系統(tǒng)采用分布式智能數(shù)據(jù)采集，可實(shí)現(xiàn)對(duì)海量、異構(gòu)數(shù)據(jù)智能采集和多源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的融合分析，為新時(shí)代煤礦精準(zhǔn)執(zhí)法、遠(yuǎn)程監(jiān)察、事故追溯備查等提供有力的數(shù)據(jù)支撐。2022年年底，這一系統(tǒng)以高分通過應(yīng)急管理部和國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局組織的聯(lián)合驗(yàn)收，這標(biāo)志著國(guó)家沖擊地壓災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)基本建成，成果先后被中新網(wǎng)、光明網(wǎng)等主流媒體報(bào)道。

“煤炭科研人的終極夢(mèng)想就是將研究的知識(shí)搬下高閣，解決他們?cè)趯?shí)際過程當(dāng)中面臨的難題、消除隱患、守護(hù)礦工的安全，為他們創(chuàng)造更美好的生活?！边@是趙善坤常常掛在嘴邊的話。為了煤礦工人的生命安全，為了采礦行業(yè)的健康發(fā)展并為中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型爭(zhēng)取更多時(shí)間，趙善坤將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)傾盡全力。這關(guān)于對(duì)生命的承諾，也關(guān)于責(zé)任的承諾。而這樣的承諾，早已在十?dāng)?shù)年的科研工作中，融入了他的血液里，無論未來將要面臨多少難題，他都不會(huì)退縮。