
■ 我这一辈子,就是在煤矿井下“跑”出来的。我的学问不只在书本里,在采掘工作面的顶板、底板和煤层里
■ 搞矿山压力,不能只坐在办公室里算数据。你得下井,得听顶板的声音,得看支架的压力,得知道矿工兄弟每天在担心什么
■ 煤矿安全是天大的事。只要我还能动,就要为这件事奋斗
前不久,九十多岁高龄的中国科学院院士宋振骐,作为专家组组长参加一个厚煤层快速开采临空巷道底鼓大变形防控关键技术及应用项目的科技评价。同月,他还出现在国家矿山安全监察局重点实验室的一个科研项目论证会上。
一位耄耋之年的院士,依然奔波在科技成果评价会、项目论证会和实验室之间。有人问他累不累,他说:“煤矿就是我最大的实验室,是研究宝地。”
初秋的青岛,海风带着湿润的凉意。在山东科技大学,记者见到了刚出差回来的宋振骐院士。他精神矍铄,说话时习惯性地用手比画着,像是在描绘井下岩层的运动轨迹。
我的根在煤矿,不在办公室
1935年,我出生在湖北汉阳兵工厂的一个普通工人家庭。那时候国家动荡,家里日子过得紧。全面抗战爆发后,兵工厂先后迁往湘西、重庆,小时候我就跟随父母经历了颠沛流离的逃亡生涯。
那时候缠足的母亲一边给人做保姆,一边挑着担子上街卖米粉,补贴家用。我从记事起就开始为生计奔波:捡煤球、拾柴火,下河塘摸鱼抓蟹,去食堂打扫残羹剩饭。战乱里跟着工厂一路逃,书是断断续续读的,成绩一直勉强及格。到了重庆,父亲进了当地的兵工厂,厂里有个子弟小学,我才算有了一个安定的地方坐下来读书。三年级以后,成绩一下子就上来了,七门功课考了全校第一。
苦难是成才的财富。那时候,我在红通通的炉灶内扒煤块,下雨天到山上采蘑菇,夜里到水中摸鱼捉螃蟹。这些事看起来是苦,实际上把人的能力锻炼出来了。就说摸鱼吧,摸鱼不是随便摸的,流水、死水、鱼在哪里,都是要动脑子的。做什么事情都要动脑筋,就是那时候我养成了这个习惯。
后来考大学,我选了采矿专业。为什么?因为我觉得国家要建设,就得有煤,有钢铁,采矿是实打实的工业基础。
1957年,我从北京矿业学院(现中国矿业大学)毕业,留校任教。1967年,我调入山东矿业学院,也就是现在的山东科技大学。从那以后,我的命运就和这所学校绑在了一起。
我还记得第一次下井,坐着罐笼往下走,耳边是风声和机器的轰鸣。到了工作面,看到矿工们弯着腰在狭小的空间里干活,头顶是黑乎乎的顶板,脚下是煤渣和积水。那个场景,我记了一辈子。也就是从那时候起,我明白了自己要做什么。煤矿最大的威胁是什么?是顶板事故。顶板塌下来,轻则埋设备,重则要人命。矿工兄弟们每天在井下干活,最担心的就是这个。我学的矿山压力理论,如果只是写在纸上、讲在课堂上,解决不了实际问题。我得把理论变成能用的东西,变成让矿工安全的技术。
到了山东科技大学,我做的第一件大事,是组建矿山压力研究所。1979年,我创建了中国煤炭系统高等院校第一个“矿山压力和岩层控制工程”研究机构。那时候条件很艰苦,没有像样的设备,没有充足的人员,但我认准了一件事:煤矿安全是天大的事,必须有人专门研究。
后来,这个研究所发展成为矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,2022年被列入全国科普教育基地。现在,它已建设成为露天煤矿灾害防治与生态保护全国重点实验室。看到实验室一步步走到今天,我心里高兴。
“传递岩梁”是从井下“听”出来的
上世纪六七十年代,咱们国家的煤矿开采技术还比较落后,顶板事故频发。当时流行的矿山压力理论是从国外引进的,有些地方和中国的实际情况对不上。
怎么办?我就往井下跑。山东、河北、河南、安徽、江苏……哪里有煤矿,哪里就有我的脚印。有时候一个工作面一待就是十几个小时,观察顶板运动,记录支架压力,跟矿工聊天。
有一次,我在矿井井下采煤的地方做研究,发现头顶上那层厚厚的岩层会往下压是有规律周期的。这个周期跟什么有关?跟煤层厚度、跟岩层结构、跟开采速度都有关系。我就在井下蹲着,拿着笔记本画图,记录每一次来压的时间、强度和位置。升井后回到宿舍,再整理数据,画成图表。
这样日积月累,我发现了一个规律:采场上方的岩层不是整体一起运动的,而是分成若干组,像“梁”一样一层一层地传递压力。这就是后来被称为“传递岩梁”的理论。
这个理论不是我在办公室里想出来的,是在井下“听”出来的——听顶板断裂的声音,听支架受压的声响,听矿工们对来压规律的描述。科学的道理往往就藏在最朴素的现象里,关键是你愿不愿意弯下腰去发现它。
1976年,兖州南屯煤矿投产后多次发生工作面垮塌,我马上带着学生赶赴事故现场。冒着危险下到矿井,亲耳听到了顶板来压时刻那惊雷般的巨响。经过近百个日日夜夜的奋战,抢到了30多万个顶板活动数据,终于摸清了开采顶板运动规律,找到了控制办法。
基于这个理论,我后来提出了“实用矿山压力控制理论”,把矿山压力从理论研究变成了可以指导现场施工的实用技术。哪个位置需要加强支护、什么时候需要采取卸压措施、支架应该选什么型号,都有了科学的依据。相关成果在1987年获得国家科技进步二等奖。
矿业工程,是煤矿安全的根基
在山东科技大学这些年,除了搞科研,我最牵挂的就是安全学科特别是矿山安全的建设。
矿山压力研究所成立的时候,我就想明白了一件事:煤矿安全不能靠运气,得靠科学,得靠人才。一个研究所不够,得有学科、有专业、有一代一代的学生接上来。
后来,山东科技大学的安全科学与工程学科发展起来了。我们的实验室从矿山压力研究所起步,一步步成为省部共建国家重点实验室培育基地,成为山东省唯一聚焦矿山安全与绿色开采重大科学问题的重点实验室。2023年,矿山灾害预防控制教育部重点实验室的年度报告里,实验室主任还是我的名字。我知道,这不是荣誉,是责任。我经常跟年轻老师说,安全学科不能关起门来搞。你得知道煤矿现场需要什么,你得知道矿工在担心什么。我们的实验室为什么能走到今天?因为它始终盯着现场的问题,盯着实际的需求。
这些年,我在山东科技大学给学生们作报告时,在现场经常给学生们讲学校的历史,讲我们是怎么从矿山压力研究所一步步走过来的。我跟他们说:“祖国哪里需要我们,就到哪里去。”这不是空话。煤矿就是祖国最需要我们的地方之一。
心里装着那些在复杂环境中工作和生活的人
2018年,我在山东力创给青年学子做报告,说过一句话:“要深深地热爱我们的祖国,崇敬为祖国崛起奋斗献身的英烈,热爱共同战斗的同志,心里始终装着仍然在不安定的生存环境中劳动生活的人民。”
这句话,是我一辈子的信条。我搞矿山压力理论,是为了让顶板不塌;我搞监测仪器,是为了提前预报来压;我搞无煤柱开采,是为了减少巷道维护、消除动力灾害。所有这些,归根结底就一件事:为安全生产领域提供科技支撑,让每一个在不安定环境中工作的人,都能安全的劳动、平安的生活。
改革开放后,煤炭工业快速发展,开采强度越来越大,新的问题不断出现。比如厚煤层快速开采,采高大了,临空巷道的底鼓问题就突出。底鼓就是巷道底板向上鼓起,严重影响通风、运输和行人安全。
最近,我主持评价的《厚煤层快速开采临空巷道底鼓大变形防控关键技术及应用》项目,就是针对这个难题。我在评价会上说,这个成果为我国高强度开采临空巷道围岩大变形治理提供了新的技术方案,有力支撑了煤炭能源安全与矿井高效安全生产。
但科技评价不是终点。我跟项目组说,下一步要持续优化装备与施工工艺,加快技术向陕蒙矿区推广。技术不能只停留在鉴定证书上,得真正用到井下去,让矿工受益。
我永远是煤矿的“战士”
这些年,我得了不少奖,当选了院士,但我觉得自己就是个煤矿科技工作者。我脑子里装着一张全国煤矿分布图,哪个矿出了什么问题,我都有一本账。
前些日子,我还去了国家矿山安全监察局重点实验室。围绕矿山安全、灾害防治、风险监测预警等课题,我和那里的研究人员进行了深入交流。我看到年轻人在实验室里做研究,心里很欣慰。矿山安全事业需要一代一代人接续奋斗。
有人问我,宋院士,您都90多岁了,还经常下矿、出差、开会,累不累?
我说,累是累,但心里踏实。我这一辈子,就是在煤矿井下“跑”出来的。我的学问不在书本里,在采掘工作面的顶板、底板和煤层里。
煤矿安全是天大的事。只要我还能动,就要为这件事出力。煤炭能源安全、矿工生命安全,这是我一辈子的牵挂。(任波采访整理)