挑戰(zhàn)者的智慧人生
——記中國科學(xué)院院士礦山工程巖體力學(xué)專家何滿潮

□本刊記者 朱曉莉 于小川

挑戰(zhàn)者的智慧人生
——記中國科學(xué)院院士礦山工程巖體力學(xué)專家何滿潮

□本刊記者 朱曉莉 于小川

煤炭工業(yè)的發(fā)展史，就是煤炭科學(xué)技術(shù)的進步史。從鎬刨锨鏟到打眼放炮再到綜掘綜采，從肩扛手提到毛驢小車再到皮帶運輸，每一點進步，都凝聚了煤炭科技人員的心血和汗水。

2016年6月2日，中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會第九次全國代表大會表彰了10位“全國杰出科技人才”，中國科學(xué)院院士、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）教授、礦山工程巖體力學(xué)專家何滿潮是煤炭行業(yè)唯一的獲獎?wù)摺?月上旬，中國煤炭學(xué)會《當(dāng)代礦工》雜志記者在位于北京的中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室采訪了他。

何滿潮當(dāng)選中國科學(xué)院院士

挑戰(zhàn)命運

何滿潮1956年5月出生在河南省靈寶市的一個農(nóng)民家庭，家里兄弟姐妹6個，他排行老二。在他小的時候，因為家里窮，每年青黃不接時都是吃了上頓沒下頓。為了不讓他們兄弟姐妹餓肚子，父母總是把僅有的一點口糧留給他們。困苦的生活經(jīng)歷深深刺痛了何滿潮，溫良平和的外表下躍動起一顆勇于挑戰(zhàn)的心，他要改變現(xiàn)狀，他要用知識挑戰(zhàn)生活、挑戰(zhàn)命運、挑戰(zhàn)人生、挑戰(zhàn)一切艱難困苦。

這種信念讓何滿潮有了努力的方向，勤奮刻苦使他的成績一直保持優(yōu)異，村里人都把他看成“讀書的苗子”，父母也傾盡全家之力供他讀書?！霸俑F，也要讓孩子上學(xué)！”這是他父親生前最常說的一句話，也是他們家多年來一直固守的家風(fēng)。

何滿潮嗜書如命，每天晚上都趴在被窩里抱著一個小煤油燈看書。母親心疼兒子，不讓他晚上看書，他就想了一個辦法，用玉米葉子把煤油燈罩起來，這樣燈光昏暗，母親發(fā)現(xiàn)不了，他就能多看一會書了。

1973年，17歲的何滿潮從靈寶市第五中學(xué)高中畢業(yè)后，一直沒有放下手中的書。1977年恢復(fù)高考后，他順利考入長春地質(zhì)學(xué)院水工系工程地質(zhì)專業(yè)，完成四年的本科學(xué)習(xí)后，成為學(xué)校首屆工程地質(zhì)專業(yè)唯一的碩士生。之后，他又以優(yōu)異的成績考入中國礦業(yè)大學(xué)攻讀博士、博士后。

何滿潮致力于礦山工程巖體大變形災(zāi)害控制理論和技術(shù)的研究和實踐，建立了以軟巖變形力學(xué)機制為核心的軟巖工程巖體力學(xué)理論與支護技術(shù)方法。作為第一完成人，他和他的團隊先后獲得國家科技發(fā)明獎1項、國家科學(xué)技術(shù)進步獎3項、國家專利獎28項，在國際上享有盛名，每年都有大批外國專家到他的實驗室訪問交流。鑒于他在所研究領(lǐng)域取得的成就，2011年，比利時MONS大學(xué)校長Calogero conti教授授予他榮譽博士學(xué)位。

現(xiàn)在，何滿潮擔(dān)任中國礦業(yè)大學(xué)（北京）深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室主任，兼任國際巖石力學(xué)學(xué)會副主席、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會副理事長、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會軟巖工程與深部災(zāi)害控制分會理事長、中國煤炭學(xué)會常務(wù)理事，是國家自然科學(xué)基金重大項目首席科學(xué)家、國家973計劃項目首席科學(xué)家，并曾獲得國家杰出青年基金。

何滿潮在吉林營城煤礦井下工作面現(xiàn)場調(diào)研

挑戰(zhàn)權(quán)威

讀研究生期間，導(dǎo)師建議何滿潮去做滑坡方面的研究。于是，從1982年開始，他便開始研究煤礦滑坡問題。撫順西露天煤礦是一個上百年的老煤礦，曾發(fā)生滑坡100多次。當(dāng)時，露天礦坑長約10公里，寬約6公里，深度達300米，非常巨大，旁邊就是石油廠、水泥廠、電廠。這些工廠對邊坡變形都非常敏感，其中的石油廠是我國的第一個煉油廠，其特點就是高溫、高壓、高濃度、易燃、易爆、易中毒，邊坡一旦變形，會導(dǎo)致管道斷裂，很多可燃性氣體就會溢出爆炸。

鄧小平同志親自批復(fù)撫順西露天礦的邊坡改造計劃，并列為中美合作項目，由美國公司請來國際上最具權(quán)威的高爾德（音譯）公司的專家完成設(shè)計工作。1985年，項目改造完成并投入使用，但是何滿潮卻在不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)了高爾德公司設(shè)計上的缺陷，并向權(quán)威發(fā)起了挑戰(zhàn)——他的研究生論文內(nèi)容便是“高爾德公司設(shè)計的失誤”，結(jié)論是如果按照高爾德公司的設(shè)計進行邊坡改造，在之后的幾十年開采過程當(dāng)中，會出現(xiàn)7個危險區(qū)、21個滑坡。1986年12月，他又發(fā)表了《撫順西露天礦北幫邊坡穩(wěn)定性分析》，文章詳細預(yù)測和描述了撫順西露天礦在哪里會發(fā)生滑坡，在哪里會連續(xù)發(fā)生滑坡，滑坡發(fā)展的方向，會扭斷哪些鐵路干線。1987年4月28日到5月6日，撫順西露天礦連續(xù)發(fā)生6次滑坡，導(dǎo)致石油廠地面變形，10個車間停產(chǎn)停工，這與何滿潮的預(yù)測基本吻合。于是，石化部領(lǐng)導(dǎo)找到他，希望他幫助解決這個問題，并投入了44.5萬元的科研經(jīng)費，列為石化部的攻關(guān)項目。此后，何滿潮堅守在一線，對撫順西露天礦邊坡進行了物理模擬、數(shù)值模擬、物理勘探測量，經(jīng)過科學(xué)推算和反復(fù)實驗，終于解決了這一難題，并獲得了教育部的嘉獎。

挑戰(zhàn)災(zāi)害

隨著礦產(chǎn)資源開采及山區(qū)工程開發(fā)活動的增強，崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害大有愈演愈烈之勢。如何實現(xiàn)安全開采，對滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生進行實時有效的監(jiān)測和預(yù)報，其重要性和必要性日益凸顯。何滿潮經(jīng)過反復(fù)調(diào)研，構(gòu)思了整個智能系統(tǒng)框架，并率領(lǐng)其團隊研制出新型高科技監(jiān)測系統(tǒng)。這一新技術(shù)的研發(fā)，不僅為滑坡災(zāi)害防治贏得了時間，也為巖土工程研究和滑坡災(zāi)害防治提供了科學(xué)依據(jù)，開辟了一條新的途徑。運用該技術(shù)先后對內(nèi)蒙古平莊西露天煤礦邊坡、西氣東輸工程延安段重點邊坡、新疆伊犁水電站活動性斷層和吉林高速公路邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)進行遠程預(yù)測預(yù)報，均取得了良好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益，受到地方政府、礦區(qū)和工程部門的贊譽。

何滿潮獲得國家科學(xué)技術(shù)獎勵

在一臺終端連接了全國各地礦區(qū)邊坡安全狀況全部數(shù)據(jù)的電腦前，何滿潮把鼠標(biāo)停在了本溪鋼鐵集團南芬露天鐵礦、靈寶秦嶺金礦等現(xiàn)場的頁面上。顯示器上監(jiān)控的曲線就像一幅幅心電圖，記錄著每一天系統(tǒng)監(jiān)測到的滑坡災(zāi)害情況?！八梢蕴崆?0天甚至1個月對坡面可能發(fā)生的危險作出預(yù)警，如果監(jiān)測到危險，系統(tǒng)會報警。生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)監(jiān)控曲線發(fā)出的預(yù)警，及時調(diào)整生產(chǎn)計劃，甚至進行必要的撤離，最大限度地避免滑坡造成的不良影響。”何滿潮信心滿滿地介紹。2006年至今，該系統(tǒng)共監(jiān)測到10次滑坡災(zāi)害，由于處理及時，沒有一次造成人員傷亡，穩(wěn)定狀態(tài)和滑坡災(zāi)害的準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)報率達到100%。

何滿潮訪問伯克利國家實驗室

自2010年遼寧南芬露天鐵礦采用了這套山體滑坡遠程智能監(jiān)測預(yù)警技術(shù)以來，共發(fā)生7次滑坡災(zāi)害，均被成功預(yù)報，累計撤出人員220人次，撤出設(shè)備價值22090萬元，避免了35290萬元的經(jīng)濟損失。

隨著礦山開采深度的不斷加大，我國大部分煤礦已進入深部開采狀態(tài)。深部高溫?zé)岷Σ粌H影響圍巖力學(xué)性質(zhì)，還嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)。何滿潮介紹，開采深度的增加會使原巖溫度不斷升高，工作面溫度可達34℃到36℃，相對濕度達到95%以上。按照生理學(xué)要求，人體對高溫的承受能力在30℃以內(nèi)，超過就有可能發(fā)生危險。同時，深部高溫環(huán)境還會進一步誘發(fā)巖體高溫軟化和吸附瓦斯溢出，嚴(yán)重影響深部煤礦的生產(chǎn)安全。

何滿潮院士給研究生上課

2006年，何滿潮帶領(lǐng)他的團隊在部分煤礦進行熱害調(diào)研時，發(fā)現(xiàn)煤礦工作面高溫?zé)岷栴}很普遍。在一口深井里，正在干活的工人都是一絲不掛的，因為身上長滿濕疹沒有辦法穿衣服，每年中暑暈倒的多達126人次，甚至有工人因搶救無效失去了生命。“我看在眼里，疼在心里，所以才下定決心一定要把深井降溫問題解決好?！焙螡M潮說。

我國早在20世紀(jì)50年代初就已經(jīng)開始進行礦井降溫系統(tǒng)研究，但一直以來基本上是引進國外制冷機組，價格高，能耗大，運行費用也很高，效果卻不太好。

“我一直在思考，正如瓦斯是‘殺手’也是寶貴資源一樣，礦井地?zé)嵋惨欢茏儚U為寶。”何滿潮結(jié)合我國的實際情況，原創(chuàng)性地提出以礦井水為冷源進行深井降溫的構(gòu)想，利用已有的排水系統(tǒng)，通過提取礦井涌水中的冷能，把工作面空氣中的熱量置換出來，再通過泵站排出地表，用全風(fēng)模式提高降溫和除濕效果。經(jīng)過多次試驗，何滿潮帶領(lǐng)團隊開發(fā)的“深部煤礦高溫?zé)岷χ卫砑夹g(shù)及其裝備系統(tǒng)”，在數(shù)個采掘工作面和地面熱能利用工程中均取得了很好的應(yīng)用效果。該系統(tǒng)的另外一個效果是將提取的熱量在井上充分利用，代替工業(yè)廠區(qū)的燃煤鍋爐，用于供暖、洗浴、井口防凍等，真正實現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能。

該系統(tǒng)先后獲得1項國家技術(shù)發(fā)明獎和1項國家科技進步獎，技術(shù)水平走在了世界前列。

挑戰(zhàn)常規(guī)

在黨的十八大“科學(xué)引領(lǐng)未來，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”戰(zhàn)略指導(dǎo)思想的引領(lǐng)下，何滿潮大膽挑戰(zhàn)常規(guī)采煤方法，創(chuàng)新提出“切頂短臂梁”理論和長壁開采“110-N00”工法變革性技術(shù)，即“無煤柱自成巷開采技術(shù)”。

“110”工法又稱切頂卸壓自動成巷無煤柱開采技術(shù)，即采用恒阻錨索對巷道頂板加強支護，回采前對巷道正幫側(cè)頂板定向預(yù)裂，待工作面推過后，在礦壓的作用下，頂板沿預(yù)裂切縫自動切落形成巷幫，作為下一個工作面的順槽二次使用，實現(xiàn)一個工作面一條順槽無煤柱開采。

該工法的應(yīng)用，只需掘進1條順槽巷道，另1條巷道通過切頂卸壓自動成巷，工作面由“跳采”變?yōu)檫B續(xù)開采，且能夠?qū)崿F(xiàn)Y形通風(fēng)，有效降低巷道周期性壓力，降低采準(zhǔn)巷道掘進率約50%，提高資源回收率約10%，保證采掘正常接替，降低事故發(fā)生機會和煤炭開采成本，被業(yè)界譽為“第三次礦業(yè)技術(shù)變革”，已被國務(wù)院〔2016〕7號文件明確列為煤炭行業(yè)脫貧解困的關(guān)鍵技術(shù)。

挑戰(zhàn)人生

對于人生的價值，何滿潮有自己的理解：“人生的意義在于創(chuàng)造剩余價值，只有創(chuàng)造了剩余價值，人才有價值。一個普通勞動者的價值和一個科技工作者的價值區(qū)別在哪？普通勞動者生命結(jié)束了，他創(chuàng)造價值的進程也就結(jié)束了。而科技工作者生命結(jié)束了，他創(chuàng)造剩余價值的步伐卻不會停止，他所創(chuàng)造的知識仍然在為社會創(chuàng)造剩余價值?！彼e例說明，“正如喬布斯，雖然生命結(jié)束了，但蘋果公司所創(chuàng)造的巨大社會財富卻如日中天，創(chuàng)造剩余價值的步伐越來越快，這就是科學(xué)價值。我們現(xiàn)在對研究生進行的就是這種教學(xué)?！?/p>

在中國礦業(yè)大學(xué)（北京），何滿潮肩負著科研與教學(xué)兩副重擔(dān)。他深知，一個人的力量是薄弱的，要突破人生價值的極限，最有效的途徑就是傳承，把自己的知識、技能、經(jīng)驗毫無保留地傳授給青年人，形成團隊。這看似在削弱自己權(quán)威地位的想法，實則是何滿潮挑戰(zhàn)人生意義、突破人生價值極限的心儀之舉。

數(shù)十年如一日，教書育人，為人師表，何滿潮自覺堅守共產(chǎn)黨人的精神追求，為培養(yǎng)和造就一批具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的學(xué)科帶頭人，建設(shè)一支師德高尚、業(yè)務(wù)精湛、素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理、富有學(xué)術(shù)活力和創(chuàng)新精神的高水平師資隊伍不懈努力。多年來，他先后培養(yǎng)博士后、博士和碩士百余名，領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊被評為教育部優(yōu)秀創(chuàng)新團隊。

何滿潮院士接受本刊記者專訪

何滿潮非常重視引導(dǎo)和鼓勵他的學(xué)生學(xué)有所用。一次，他一早來到實驗室，卻發(fā)現(xiàn)一位學(xué)生比他更早地坐在那里讀書。上前一看，學(xué)生讀的竟是一本與本專業(yè)關(guān)系較遠的生物物理學(xué)書籍。他不但沒有責(zé)怪之意，反而與學(xué)生一起閱讀，同時把學(xué)生認為的難點部分手繪了圖解，更是引申到巖土工程領(lǐng)域，給學(xué)生講解兩門學(xué)科的關(guān)系，并為學(xué)生提出了進一步思考和研究的方向。

談及教學(xué)理念，這位礦山工程巖體力學(xué)專家的思維大出記者的意料。他說：“阻礙一個科學(xué)工作者未來成功的思想魔障，是其具有的價值觀、世界觀、方法論、創(chuàng)造性思維和信息時代下成才之道的選擇，而不僅僅是所掌握的知識。研究生教育的核心，應(yīng)該是幫助研究生樹立正確的世界觀、價值觀和方法論，啟迪研究生培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，引領(lǐng)研究生在信息時代條件下尋找適宜的成才之道?！币晃坏V山工程學(xué)術(shù)權(quán)威，卻把世界觀、價值觀作為培養(yǎng)人才的第一標(biāo)準(zhǔn)，把思維方式和成才之道的選擇作為造就人才的關(guān)鍵途徑，這看上去有些離經(jīng)叛道，而細細品味，方能感悟到其“為誰培養(yǎng)人才、培養(yǎng)什么樣的人才、怎樣培養(yǎng)人才”的赤熱情懷。

“憑一腔熱血，襲兩袖清風(fēng)，站三尺講臺，育四方桃李，學(xué)無止盡，開拓創(chuàng)新，永遠保持共產(chǎn)黨員的本色，將自己的一生貢獻給黨的科學(xué)與教育事業(yè)。”這是何滿潮的人生格言，既樸實無華，又充滿挑戰(zhàn)，更有他矢志不渝直面挑戰(zhàn)的堅定信念。