这个大山里迁出的“一流学科” 助力我国能源开采迈上绿色智能之路(视频)

2018年10月24日 17:08:48 | 作者:徐华峰 | 来源:荔枝网 | 点击:正在获取...

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  1978年,中国矿业大学的前身中国矿业学院,在徐州选址建校。作为中国创办最早并一直延续至今的矿业高等学府,改革开放40年来,中国矿业大学在矿业工程学科上取得了不俗成就,为我国煤炭资源的开采和利用做出了突出贡献,以科技创新和科技进步实现煤炭工业的科学、跨越和转型发展。

  大山里走出的一流学科

  1978年,全国采煤6.18亿吨,煤炭出现严重短缺,煤炭资源高速增产,成了国家经济发展的最迫切需要。中国矿业大学教授万志军说:“采矿工程本身是开采矿产资源的学科,所以专业也必然随着国民经济和行业的发展而发展,同时我们专业的发展也为行业的发展提供了极大的支撑。”

  这一年,当时还在四川华蓥山的中国矿业学院,招收了恢复高考后的第一批大学生,为即将到来的国家煤炭大开采培养各类技术人才。中国矿业大学教授、博导姬长生说:“恢复高考的时候,我们学校在四川华蓥山,当时叫合川县,招了第一届恢复高考的学生,当时全校录取的是600多人,一共就四个学院,那时候叫系,采矿系、地质系、机械系电子系等。”

  1982年1月,姬长生从中国矿业学院露天开采专业毕业,几年后,他被已改名为中国矿业大学的母校召回,成为一名老师。1981年,采矿工程专业获批二级学科硕士点,1984年获批二级学科博士学位授权点,1985年设立博士后科研流动站。

  1995年,姬长生任学科建设办公室副主任,参与了学校的“211工程建设”。中国矿业大学教授、博导姬长生说:“我们学校是全国第六所进入211的高校,江苏省我们是第一家,当时国家是给6000万,煤炭部给三个亿,然后我们再自筹一部分,当时建设资金一共是4.2个亿。”

  这笔经费被学校用于校园实验室、图书馆、校园网等建设,也为矿业工程学科奠定了研究发展的基础。

  科技创新助力绿色智能开采

  20世纪末,我国开始注意包括景观破坏、空气污染与其他燃烧煤炭所可能产生的问题,绿色开采成为采矿工程学科重点关注的领域。煤炭开采,带来最严重的问题就是采空塌陷。 

  毕业于采矿工程专业的张吉雄教授和他的团队成员发现,不少煤矿将煤矸石作为固体废弃物堆放在地面,开采完的矿井却因为没有回填物,无法有效防止采空塌陷。

  中国矿业大学教授黄艳利介绍,“在传统煤矿的开采过程当中,产生的煤矸石都是在地面上排放的,排放完以后在地面上它会发生自燃,还有就是一些重金属元素会析出,污染地下水,那么在这个过程当中,对矿区的环境影响是非常大的。”

  团队负责人、中国矿业大学教授张吉雄说,作为科研工作者,他们要做的就是让矸石物有所用,“我既然把煤采出来了,地表还下沉,我能不能把煤采出的同时,以物换物,将矸石再充填进去。”

  2000年,张吉雄带领研究团队来到河北邢东矿,尝试将矸石用于井下充填。2004年前后,他转战到山东能源新汶矿业公司翟镇矿,继续钻研如何系统、高效地将矸石大规模充填进采空区。

   

  在没有国内外经验可借鉴的情况下,他们率先在翟镇矿探索构建起了系统化的综采矸石充填装备和工艺体系,确立了综合机械化矸石充填工作面的基本格局。中国矿业大学教授张吉雄说:“既处理了矸石,又控制了岩层的运动,达到了控制地表沉陷的目的,这样可整个保持资源的开发与环境保护的协调发展。”

  自此,该技术步入了工业化实用阶段。2018年,张吉雄团队申报的《深部煤矿井下分选及就地充填关键技术装备研究与示范》,被列为2018年国家重点研发计划项目。“随着深部的开采,温度越来越高,我们研究把充填材料的空隙,把地下水注进去之后,经过地温预热之后,把它抽上来,做到地热的开发。”

  如今,矿业工程学科围绕与环境协调的绿色开采与科学采矿,在煤与瓦斯共采、充填开采、保水开采、煤炭地下气化等领域取得了诸多研究成果,并及时把这些最新科研成果转化为教学内容和资源,提高了人才培养质量,为行业转型发展提供了人才支撑。

  2017年,中国矿业大学的矿业工程学科进入了国家“世界一流学科建设”名单。中国矿业大学矿业工程学院院长张农说:“到徐州40年,(采矿工程学科)很好的把握了高等教育发展的历史节点,1995年首批进入211学科建设,2006年进入985优势学科创新平台,2017年进入世界一流学科建设。”

  如今,学科所属的矿业工程学院拥有两院院士3名、教授40名,省部级以上人才称号获得者40多名,拥有煤炭资源与安全开采国家重点实验室、矿业工程国家级实验教学示范中心、采矿工程国家级虚拟仿真实验教学等一批国家级教学和科研平台,在2006年、2009年和2012年教育部三轮学科评估中,均名列全国第一。

  张农介绍,40年来,中国矿业大学依托矿业工程这一主干学科,发展了一批新兴学科,特别是2007年,安全科学与工程学科发展壮大,成立了安全工程学院,安全科学与工程学科也入选了一流学科建设名单。“面向未来,学科提出固本拓新发展思路,围绕国家需求和传统行业的升级转型,做绿色智能开采方面的技术,围绕海洋太空新能源可持续,做一些新的方向的探索。”

  (来源:江苏教育频道/徐华峰 编辑/XF)

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