緊跟科技發(fā)展形勢 致力前沿技術(shù)研發(fā)
——金屬礦山安全與健康國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)顯成效

◎文/本刊記者

“金屬礦山安全與健康國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”（以下簡稱實(shí)驗(yàn)室）于2010年經(jīng)國家科技部批準(zhǔn)、依托中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司籌建，2015年通過科技部組織的專家驗(yàn)收。實(shí)驗(yàn)室以深井安全開采理論與技術(shù)、礦山工程巖體力學(xué)與巖層控制技術(shù)、露天巖土工程災(zāi)變規(guī)律與控制技術(shù)和職業(yè)危害控制技術(shù)為重點(diǎn)研究內(nèi)容，開展前沿、共性、重大關(guān)鍵技術(shù)研究。實(shí)驗(yàn)室成立以來緊跟科技發(fā)展形勢，致力于開發(fā)滿足國家發(fā)展戰(zhàn)略和企業(yè)需求的前沿技術(shù)，為金屬礦山安全與健康領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步作出了貢獻(xiàn)。

立足依托單位支持，奠定科研基礎(chǔ)條件

中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司，創(chuàng)建于1963年，是原國家冶金工業(yè)部直屬重點(diǎn)科研院所，是國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)較早批準(zhǔn)的碩士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科點(diǎn)，是國家創(chuàng)新型試點(diǎn)企業(yè)、國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，承擔(dān)并出色完成了“六五”至“十二五”國家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目、科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、“863”和“973”項(xiàng)目等縱向課題248項(xiàng)，擁有有效專利205項(xiàng)，其中發(fā)明專利101項(xiàng)，形成了以礦產(chǎn)資源開發(fā)利用為主，在生態(tài)環(huán)保、巖土工程、新型材料、公共安全和信息工程等多領(lǐng)域多元化融合發(fā)展的專業(yè)格局，是相關(guān)學(xué)科專業(yè)設(shè)置齊全、人才相對集中、試驗(yàn)裝備配套、產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模的綜合性科研和設(shè)計(jì)、咨詢機(jī)構(gòu)。

為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的持續(xù)創(chuàng)新能力，加速實(shí)現(xiàn)科技成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，依托單位在政策、資金配套、實(shí)驗(yàn)場地等方面給予實(shí)驗(yàn)室大量支持，實(shí)驗(yàn)室每年投入經(jīng)費(fèi)占依托單位營業(yè)收入的2%以上，并給予實(shí)驗(yàn)室充分的人事和財(cái)務(wù)自主權(quán)。此外，依托單位擁有的國家第四批創(chuàng)新型（試點(diǎn)）企業(yè)、安徽省院士工作站、博士后工作站等稱號(hào)和機(jī)構(gòu)也為推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。

圖1 實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)樓

圖2 實(shí)驗(yàn)室的中試廠房

為保障科研條件，實(shí)驗(yàn)室建有建筑面積10266m2的實(shí)驗(yàn)樓、建筑面積2920m2的中試廠房（見圖1、圖2），擁有的科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器總量為240臺(tái)，原值合計(jì)3899萬元（部分儀器設(shè)備見圖3）。這些科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)化研究提供了重要保障和有力支撐。

圖3-2

圖3-3

圖3-4 實(shí)驗(yàn)室的大型儀器設(shè)備

瞄準(zhǔn)前沿技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)科研成果轉(zhuǎn)化

實(shí)驗(yàn)室成立以來，一直致力于金屬礦山安全與健康領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝和前瞻性技術(shù)研究與開發(fā)，承擔(dān)了大量的縱向課題研發(fā)任務(wù)，自主創(chuàng)新能力得到顯著增強(qiáng)。“十二五”期間，實(shí)驗(yàn)室先后承擔(dān)國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)、“973”計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目9項(xiàng)、科技部院所基金項(xiàng)目5項(xiàng)、財(cái)政部重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目2項(xiàng)，在國家科技支撐項(xiàng)目中與各高校院所和大型企業(yè)等合作，實(shí)現(xiàn)人才、專業(yè)、試驗(yàn)裝備優(yōu)勢互補(bǔ)，各項(xiàng)科研成果攻克了諸多行業(yè)技術(shù)難題，為行業(yè)關(guān)鍵、共性技術(shù)研究和瓶頸技術(shù)突破作出了較大貢獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)室1項(xiàng)科研成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，4項(xiàng)成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。

在國際重大科研技術(shù)合作領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)室與中鋼南非鉻業(yè)有限公司合作開展“緩傾斜薄礦體鉻礦開采關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究”，研究成果于2016年獲得安徽省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。與中鋼澳洲中西礦業(yè)公司合作開展“特大型露天礦高效開采技術(shù)研究”，開發(fā)出急傾斜露天礦床剝離洪峰控制動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)（Beebyn礦區(qū)剝采比的優(yōu)化結(jié)果見圖4）、基于經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)評估和采剝總量均衡的生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)化技術(shù)（Beebyn和Madoonga礦區(qū)露天境界優(yōu)化見圖5、凈現(xiàn)值最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)化結(jié)果見圖6）、特大露天礦開采多因素干擾下的礦石損失貧化控制自適應(yīng)技術(shù)等諸多解決現(xiàn)場實(shí)際問題的原創(chuàng)成果，于2016年獲得冶金礦山科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)。

圖4 Beebyn礦區(qū)剝采比的優(yōu)化結(jié)果

圖5 露天境界優(yōu)化效果

圖6 凈現(xiàn)值最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)化結(jié)果

截至2017年8月，實(shí)驗(yàn)室完成并最終獲得授權(quán)的專利總量為87項(xiàng)，其中發(fā)明專利45項(xiàng)。獲得各類科技進(jìn)步獎(jiǎng)33項(xiàng)，其中國家二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)一等獎(jiǎng)13項(xiàng)、二等獎(jiǎng)9項(xiàng)、三等獎(jiǎng)10項(xiàng)。共主持、參與制定標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。在核心科技期刊發(fā)表論文592篇，出版專著2部。

近3年，實(shí)驗(yàn)室科研人員參與研發(fā)的新產(chǎn)品“KQ型礦倉粘壁棚料堵塞清倉系統(tǒng)”、“KYBW型新型高效硬化波紋過濾除塵器”和“旋轉(zhuǎn)射流帷幕霧化除塵器”等通過了高新技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定，2016年新產(chǎn)品銷售收入達(dá)7548萬元。在核心技術(shù)方面，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的復(fù)雜富水礦床開采關(guān)鍵技術(shù)、松軟破碎金屬礦床安全高效開采綜合技術(shù)、露天轉(zhuǎn)地下開采平穩(wěn)過度關(guān)鍵技術(shù)、深部貧礦床大規(guī)模上行式無廢開采綜合技術(shù)、緩傾斜薄礦體開采技術(shù)、大型深井無軌礦山通風(fēng)及監(jiān)控技術(shù)、細(xì)粒尾礦上游筑壩法、排土場與尾礦庫災(zāi)害預(yù)警技術(shù)等，在國內(nèi)寶武鋼鐵集團(tuán)、馬鋼集團(tuán)、昆鋼集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)、首鋼集團(tuán)下屬的近40座礦山和澳大利亞、印度、南非等多家海外礦山推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了科研成果轉(zhuǎn)化，為行業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益近10億元，有力地推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

重視科研能力培養(yǎng)，精心打造人才團(tuán)隊(duì)

實(shí)驗(yàn)室在科技創(chuàng)新過程中擁有一支在金屬礦山安全與健康領(lǐng)域具有良好人才梯隊(duì)的高水平科研隊(duì)伍。

實(shí)驗(yàn)室主任王運(yùn)敏教授多年來一直從事科研、管理等工作，負(fù)責(zé)或參與國家科技支撐（攻關(guān)）項(xiàng)目近30項(xiàng)，為我國冶金礦山固廢資源利用事業(yè)的發(fā)展和科技進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)，先后獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、部級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，獲授權(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)，出版專著3部，榮獲第九屆光華工程科技獎(jiǎng)“工程獎(jiǎng)”、全國優(yōu)秀科技工作者等多項(xiàng)榮譽(yù)稱號(hào)。學(xué)術(shù)委員會(huì)主任古德生院士主要從事采礦設(shè)備和工藝的教學(xué)、科研工作，先后完成國家級(jí)與省、部級(jí)重大科研項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目共30多項(xiàng)，獲國家發(fā)明獎(jiǎng)和國家級(jí)與省、部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)20多項(xiàng)，出版專著5部，發(fā)表論文140多篇。

實(shí)驗(yàn)室重視人才培養(yǎng)，做好中長期人才培養(yǎng)規(guī)劃，在人才培養(yǎng)上將感情留人、事業(yè)留人、待遇留人落實(shí)到實(shí)處。2014年培養(yǎng)博士后2名、碩士生8名，2015年培養(yǎng)博士后1名、博士生1名、碩士生8名，2016年培養(yǎng)博士后1名、博士生1名、碩士生6名。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還培養(yǎng)了3個(gè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，分別是充填料漿制備工藝—全尾砂分級(jí)連續(xù)濃縮技術(shù)團(tuán)隊(duì)、高濃度充填體（膏體）自流+加氣助流輸送工藝研究團(tuán)隊(duì)、新型充填材料—泡沫砂漿研發(fā)團(tuán)隊(duì)。目前實(shí)驗(yàn)室共有管理與研發(fā)人員85人，其中教授級(jí)高工25人，高級(jí)工程師37人，博士3人，碩士45人，具有各類資質(zhì)人員41人，形成了一支由國內(nèi)知名的技術(shù)與學(xué)術(shù)帶頭人組成的人才結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)配套齊全、科研素質(zhì)高的科技和管理專業(yè)隊(duì)伍。

為了提高科研人員的綜合素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室邀請專家教授來實(shí)驗(yàn)室開展培訓(xùn)，選派優(yōu)秀中青年人才參加學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)和外語培訓(xùn)，鼓勵(lì)科研人員不斷更新知識(shí)，與院士等著名學(xué)者合作參加項(xiàng)目研究，鍛煉科研人員的科研能力，提高科研水平。在承擔(dān)國家級(jí)課題時(shí)，實(shí)驗(yàn)室注重年輕團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)，要求青年科研人員勇于并積極參加課題研究，在實(shí)踐中提升團(tuán)隊(duì)的整體科研能力和學(xué)術(shù)水平。

加大開放共享力度，促進(jìn)科技交流合作

實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行遵循“開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競爭”的方針，積極推進(jìn)各方學(xué)術(shù)交流，加大開放共享力度，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室科研融合式發(fā)展。

一是設(shè)置開放課題。實(shí)驗(yàn)室一直注重開放課題設(shè)置與成果交流。根據(jù)《金屬礦山安全與健康國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題管理辦法（修訂）》，在實(shí)驗(yàn)室研究方向框架內(nèi)，分為應(yīng)用基礎(chǔ)研究和核心技術(shù)研究開發(fā)兩類，應(yīng)用基礎(chǔ)研究課題資助額度一般為2～10萬元，核心技術(shù)發(fā)展研究課題資助額度一般為5～30萬元。自設(shè)置開放課題以來，實(shí)驗(yàn)室已立項(xiàng)15項(xiàng)研發(fā)課題，與10所知名高校進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)費(fèi)總額達(dá)131.7萬元，并通過博士后流動(dòng)站參與實(shí)驗(yàn)室課題等，聚集了一批國內(nèi)優(yōu)秀人才來實(shí)驗(yàn)室工作。

二是開展產(chǎn)學(xué)研合作。多年來，實(shí)驗(yàn)室在新技術(shù)、新工藝研發(fā)與成果推廣工作中，一直重視產(chǎn)學(xué)研合作，將產(chǎn)學(xué)研合作作為技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)重要組成部分，建立了產(chǎn)學(xué)研合作交流長效機(jī)制，不僅與各院所、企業(yè)進(jìn)行重大科技項(xiàng)目合作，而且通過自立開放課題，吸引高校院所進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，擴(kuò)大技術(shù)交流，進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作。與北京科技大學(xué)、北京礦冶研究總院、長沙礦山研究院、中南大學(xué)、東北大學(xué)等合作參加國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目研究；與河海大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、武漢理工大學(xué)等高校和中科院武漢巖土所、南京水科院、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站、宣城市農(nóng)村生態(tài)能源局等科研機(jī)構(gòu)開展多渠道的技術(shù)合作；與馬鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司、銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司下屬礦山、印度巴拉索爾合金公司Kaliapani鉻礦、南京梅山冶金發(fā)展有限公司礦業(yè)分公司等國內(nèi)外眾多企業(yè)一起進(jìn)行金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的新工藝、技術(shù)、裝備試驗(yàn)研究，取得良好效果?！笆濉逼陂g，實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)學(xué)研合作范圍，積極促進(jìn)科技交流合作，致力于服務(wù)金屬礦山安全與健康領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝的研發(fā)。

三是主辦中國礦業(yè)科技大會(huì)（見圖7）。每年主辦高水平的中國礦業(yè)科技大會(huì)，促進(jìn)科技思想交流，促成高水平的技術(shù)交流、成果展示、合作流動(dòng)。截至2017年已成功舉辦8屆礦業(yè)科技大會(huì)，總參會(huì)人數(shù)達(dá)3500多人。中國礦業(yè)科技大會(huì)已成為行業(yè)內(nèi)頂級(jí)的技術(shù)交流與裝備展示平臺(tái)，對促進(jìn)學(xué)術(shù)和行業(yè)技術(shù)交流具有重大作用。

圖7 中國礦業(yè)科技大會(huì)

四是舉辦各類高級(jí)研修班。同依托單位一起舉辦各類高級(jí)研修班，培育高層次專業(yè)人才，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)交流與進(jìn)步。舉辦全國非煤礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)與污染防治技術(shù)高級(jí)研修班（見圖8）、非煤礦山尾礦庫運(yùn)營與管理培訓(xùn)班、非煤礦山（地下）災(zāi)害防治培訓(xùn)班等達(dá)十多批次，培訓(xùn)總?cè)藬?shù)達(dá)800多人，為行業(yè)專業(yè)技術(shù)人才培育作出重要貢獻(xiàn)。

圖8 非煤礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)與污染防治技術(shù)高級(jí)研修班

五是開展科研儀器設(shè)備共享服務(wù)。實(shí)驗(yàn)室積極推進(jìn)儀器設(shè)備共享服務(wù)，12臺(tái)儀器設(shè)備入網(wǎng)“重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)”，16臺(tái)儀器設(shè)備入網(wǎng)安徽省大型科學(xué)儀器平臺(tái)共享共用平臺(tái)，26臺(tái)儀器設(shè)備入網(wǎng)馬鞍山市大型科學(xué)儀器共享平臺(tái)（見圖9），每年開放次數(shù)達(dá)數(shù)千次，為國內(nèi)數(shù)百家單位提供了共享檢測、試驗(yàn)等技術(shù)服務(wù)。

圖9 儀器設(shè)備共享平臺(tái)

規(guī)范科研管理制度，激發(fā)自主創(chuàng)新活力

本著“開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競爭”的原則，實(shí)驗(yàn)室建立了各項(xiàng)規(guī)章制度，并在多年的發(fā)展過程中逐步健全和完善，包括實(shí)驗(yàn)室主任負(fù)責(zé)制、學(xué)術(shù)委員會(huì)章程、實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目研究方向負(fù)責(zé)制、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理辦法、固定資產(chǎn)管理辦法、日常管理制度、訪問學(xué)者制度、開放課題管理制度、科研成果管理制度、首席專家聘任制度、財(cái)務(wù)管理制度等。

近幾年來，根據(jù)行業(yè)發(fā)展和自身發(fā)展需求，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步完善科研管理制度，主要有：一是建立并完善創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)和人才成長培養(yǎng)方案。先后頒布了科技創(chuàng)新研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè)管理辦法和青年學(xué)術(shù)帶頭人選拔培養(yǎng)實(shí)施方法，強(qiáng)化人才在創(chuàng)新中的作用，重點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新人才培養(yǎng)。二是頒布了技術(shù)創(chuàng)新管理辦法。強(qiáng)化創(chuàng)新的組織保障、投入保障、人才保障和文化保障，建立有效的激勵(lì)與約束機(jī)制，推動(dòng)科技創(chuàng)新的深入開展，加快建立積極有效的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，促進(jìn)科技成果盡快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。三是建立并實(shí)施了科研投入回報(bào)制度。建立科技投入回報(bào)評價(jià)體系，合理確定投入回報(bào)率，建立科學(xué)的投入回報(bào)機(jī)制和投入增長機(jī)制。四是強(qiáng)化成果應(yīng)用激勵(lì)制度。把成果應(yīng)用作為科技創(chuàng)新管理的重要組成部分，制定鼓勵(lì)應(yīng)用自主創(chuàng)新科研成果的政策，建立相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制，加快成果應(yīng)用和創(chuàng)新進(jìn)程。五是優(yōu)化科研人員的薪酬分配制度。在依托單位統(tǒng)一的薪酬制度指導(dǎo)下，積極探索技術(shù)要素參與分配的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步體現(xiàn)科技人員的技術(shù)創(chuàng)新貢獻(xiàn)，并對創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)科研人員給予傾斜。

科研制度的建立和戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，為創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)及推動(dòng)科技創(chuàng)新、提升自主創(chuàng)新能力營造了良好的環(huán)境氛圍，從技術(shù)創(chuàng)新組織機(jī)構(gòu)、人才隊(duì)伍建設(shè)、新技術(shù)與新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目質(zhì)量管理、成果管理、科研經(jīng)費(fèi)管理、績效分配等方面都作了明確規(guī)定，得到廣大科技人員的積極擁護(hù)和認(rèn)真落實(shí)。各項(xiàng)管理制度的規(guī)范保證了實(shí)驗(yàn)室的日常平穩(wěn)運(yùn)行與健康持續(xù)發(fā)展，有效的科研激勵(lì)機(jī)制也充分調(diào)動(dòng)了員工的創(chuàng)新積極性，激發(fā)了實(shí)驗(yàn)室的科技創(chuàng)新活力。

當(dāng)前，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的主體力量，是科技創(chuàng)新體系中的重要組成部分。金屬礦山安全與健康國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為重要的創(chuàng)新基地和產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，將繼續(xù)立足應(yīng)用基礎(chǔ)和前瞻性技術(shù)研發(fā)，發(fā)揮其在國家創(chuàng)新體系中的重要作用，努力建設(shè)成為國內(nèi)一流、國際知名的集應(yīng)用基礎(chǔ)研究、科技人才培養(yǎng)、技術(shù)交流、關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)、核心技術(shù)推廣、面向國內(nèi)外開放的綠色、人文、安全的高水平綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。