宋振騏：探秘地下寶藏的行者

王毓靜　信永華

一個與煤為伴的志愿

1935年3月10日，宋振騏出生于湖北漢陽兵工廠一個工人家庭。少年宋振騏為生活所迫，不得不靠拾柴、撿炭過日子，什么樣的苦頭都吃過。1953年，17歲的宋振騏懷著獻(xiàn)身煤炭事業(yè)的想法，一揮筆，在高考志愿書的三欄里毫不猶豫地都填上了“采礦”!最終如愿以償考上了新中國第一所煤炭高等學(xué)府——北京礦業(yè)學(xué)院(后來的中國礦業(yè)大學(xué))。

當(dāng)時井下條件比較艱苦，喜歡這個專業(yè)的人很少，但青年宋振騏卻暗暗立下了為煤炭事業(yè)奮斗終生的志向。他如饑似渴地學(xué)好每一門課，特別是數(shù)學(xué)、力學(xué)。他很愛讀毛主席的書，特別是《實踐論》、《矛盾論》及有關(guān)軍事戰(zhàn)略的部分。1956年，他和班里的同學(xué)自編自演了快板劇《不做啃書匠》，幾乎演遍北京市的大學(xué)和中學(xué)，在懷仁堂紀(jì)念“12·9”運(yùn)動演出后，受到了周恩來總理的接見和表揚(yáng)。

在唐山礦實習(xí)的時候，宋振騏認(rèn)識了真實的礦山：臟、亂、差，黑、險、苦。一個個黯然愁苦的方塊字，似一柄柄利劍，刺痛了他的心，而井下的一次歷險更使他感同身受。那天，在井下實習(xí)的他，被突然冒落的頂板碎石困住了，處境十分危險，在場的工人不顧自身的安危前來救他。宋振騏被打動了：“全國那么多礦工，他們隨時隨地都可能遇到這樣那樣的危險，為了千百萬礦工的安全，我這個學(xué)采煤的有責(zé)任啊!”他和幾個同學(xué)一道給周總理寫了一封信，表示要為煤礦的安全生產(chǎn)奮斗一輩子。不久，周總理辦公室回信了，信中轉(zhuǎn)達(dá)了周總理的問候，高度贊揚(yáng)了他們熱愛煤礦和煤礦工人的感情。同學(xué)們激動了，宋振騏的心里也久久不能平靜。

1957年8月，宋振騏走上人民教師的講臺，他始終堅持帶領(lǐng)學(xué)生深入煤礦生產(chǎn)第一線，特別是那些比較艱苦、有一定危險和需要有創(chuàng)造性活動的地方學(xué)習(xí)、勞動，從事科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐。他還開出了《采場礦山壓力》、《礦山巖體力學(xué)》、《實用礦山壓力與層巖控制》等課程，自己編寫教材。在1958年至1962年全國水力采煤機(jī)械化高潮中，他和學(xué)生參加了第一個水采礦井的試生產(chǎn)，在淮南謝一礦首先系統(tǒng)地開展了水采頂板活動規(guī)律的實測研究。1963年，他們?yōu)榛夭晒ぷ髅娌擅簷C(jī)械化而奮斗，不顧煤壁片塌、頂板冒落的危險研制試驗了裝煤犁、安全支柱和回柱裝備。當(dāng)時的煤炭部部長張霖芝親臨參觀，他們的成果還在全國煤展會上展出。

累出來的礦壓理論

礦壓理論的研究，在國外已有近百年的歷史，而中國20世紀(jì)50年代才剛剛起步。宋振騏決心從“動”的觀念出發(fā)，解決頂板壓力預(yù)測預(yù)報的問題。腳下是一片空白，沒有理論，沒有數(shù)據(jù)，什么都沒有。“到現(xiàn)場去，從現(xiàn)場要理論，要方法?！彼握耱U認(rèn)準(zhǔn)了現(xiàn)場，他一桿子插下去，峰峰、平頂山、淮南、開灤，無數(shù)個工作面上留下了他的足跡，滲進(jìn)他的汗水。

1974年炎夏，宋振騏來到開灤趙各莊煤礦。他帶領(lǐng)學(xué)生聯(lián)合礦上的工程技術(shù)人員起早貪黑，頑強(qiáng)攻關(guān)，苦干了兩個多月，分析了5萬多個數(shù)據(jù)，初步摸索出巖層運(yùn)動的規(guī)律，寫出了《范格莊礦上覆巖運(yùn)動的基本規(guī)律》的論文，為新的礦壓理論的形成打下了基礎(chǔ)。第三年春天，宋振騏再下開灤，來到了林西礦井下。數(shù)百米的地層深處，“咣咣、嘎嘎”的板炮聲此起彼伏。頂板來壓了!宋振騏心頭一喜，強(qiáng)令學(xué)生和工人撤離，自己卻掏出秒表，向前一趴，迅速向老塘爬去……

危險啊!工人們喊，學(xué)生們叫，可聲音全消失在板炮的“隆隆”聲中，在場的人，心都懸到了嗓子眼，眼睛瞪得大大的。宋振騏卻好像什么也沒聽到，什么也沒想到，他現(xiàn)在要的只是頂板來壓這一關(guān)鍵時刻的數(shù)據(jù)事后，他的一個學(xué)生對人說，“當(dāng)時我真懷疑宋老師‘瘋了，為了一個數(shù)據(jù)，他真可以不要命啊!”現(xiàn)場一位老工人抑制不住內(nèi)心的激動，逢人便說，“像宋老師這樣的人我見得不多。他不知疲倦，不怕風(fēng)險地戰(zhàn)斗在現(xiàn)場，這樣干事業(yè)，哪能不成功!”宋振騏當(dāng)了院士后，在給學(xué)生做報告中，還經(jīng)常教育學(xué)生說，“現(xiàn)場是苦、是累，可苦點、累點怕什么?苦，苦出本事來了，累，累出成果來了!”

他整理分析了數(shù)以百萬計的數(shù)據(jù)，硬是從現(xiàn)場找到了頂板運(yùn)動和破碎的規(guī)律，并對支柱的工作狀況及實際支撐能力等技術(shù)細(xì)節(jié)有了更清晰的認(rèn)識，一套“面目一新、獨(dú)樹一幟”的頂板控制理論誕生了。這套理論指出，采場頂板的運(yùn)動是有規(guī)律的，就像天氣預(yù)報一樣，來壓的時間、壓力的大小是可以預(yù)測預(yù)報的。

短短幾年中，他領(lǐng)導(dǎo)的儀表研究室相斷推出了CH-50型壓力合、KY-82型巖層動態(tài)儀、DCC-1型遙測儀、DK-Ⅱ支柱質(zhì)量監(jiān)測儀、SY-50、SY-60型支柱測力計。在20世紀(jì)80年代中期，宋振騏領(lǐng)導(dǎo)的儀器工廠生產(chǎn)了全國近75％的礦壓儀器。到20世紀(jì)90年代初，隨著支架的大面積推廣，自動監(jiān)測支架工況已成為煤礦現(xiàn)代管理的標(biāo)志之一，因此，他帶領(lǐng)儀表研究人開發(fā)了綜采支架工況監(jiān)測系統(tǒng)，并在10多個局礦進(jìn)行了推廣。到1999年，礦壓儀表產(chǎn)業(yè)依然是礦壓研究所的經(jīng)濟(jì)支柱之一。礦壓儀表為礦壓理論的發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。

“值得中國自豪的專家”

當(dāng)別人為宋振騏的成功歡呼時，他又帶起了行囊，向新的科研項目進(jìn)發(fā)。輕型半卸載自移支架、內(nèi)循環(huán)外加載單體支柱、輕型炮采單體液壓支柱等樣品陸續(xù)投入生產(chǎn)，“為工人弟兄創(chuàng)造一個平安無事的天地”，實現(xiàn)了他“撐起井下艷陽天”的夢想。

北京礦務(wù)局門頭溝礦有幾十年的開采歷史，上世紀(jì)20年代英國人開采時留房柱，上世紀(jì)50年代蘇聯(lián)專家改成刀柱，這種方法不僅丟煤多，坑木消耗大，而且經(jīng)常發(fā)生事故，有一次產(chǎn)生了35級的沖擊地壓，連市里的人都感到了震動。1984年，宋振騏接受了協(xié)助改革采煤方法的任務(wù)。有個好心的同志勸他，“老宋啊，這可是幾十年沒啃下的硬骨頭，小心毀了名聲!”此中情況宋振騏比誰都清楚，但他不愿把難題留給后人。當(dāng)年的5月4日，宋振騏帶著一班人進(jìn)礦了。經(jīng)過一番艱苦的探索，改革采煤方法成功了。一位老礦工激動地說，“咱們中國人就是有志氣、有能力，外國人打怵的事，宋老師愣是把它辦成了!”

1980年，吉林省通化礦務(wù)局松樹鎮(zhèn)煤礦發(fā)生了震驚全國的瓦斯爆炸事件，宋振騏在事故現(xiàn)場，進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查研究。在局里組織的報告會上，他幾乎在吼，“事故的教訓(xùn)告訴我們，要抓科學(xué)，而不是抓人。事故的根源在哪里?在于頂板管理和采煤方法的落后”他帶著學(xué)生，和工人一起，將刀柱采煤改為長臂連續(xù)推進(jìn)采煤，巷道的風(fēng)通暢了，避免了瓦斯的聚集，并較好地控制了堅硬的頂板，年產(chǎn)量一下子由18萬噸提高到40萬噸，坑木消耗每萬噸下降230立方米，煤層回采率提高了30％，獲直接經(jīng)濟(jì)效益539萬元。

宋振騏以深入揭示礦山壓力及其顯現(xiàn)與巖層運(yùn)動關(guān)系為核心，把礦山壓力及頂板活動的預(yù)測預(yù)報、控制設(shè)計及控制效果判斷聯(lián)系起來，形成了比較完整的理論體系，工程界和理論界都認(rèn)為他的理論很有“實用性”。

他指出，“礦山壓力”及其“顯現(xiàn)”在不斷發(fā)展變化之中，其變化是有規(guī)律的，這個規(guī)律是由巖層運(yùn)動決定的，提出了礦山壓力及其控制的理論應(yīng)以研究上覆巖層運(yùn)動為中心，把深入揭示礦山壓力及其顯現(xiàn)與上覆巖層運(yùn)動間的關(guān)系放在核心地位的指導(dǎo)思想。在這一學(xué)術(shù)思想的指導(dǎo)下，通過現(xiàn)場實測研究、實驗室相似材料及計算機(jī)模擬研究以及理論分析，深入地研究和揭示了礦山壓力及其顯現(xiàn)與上覆巖層間的關(guān)系以及它們隨采場推進(jìn)發(fā)展變化的規(guī)律，創(chuàng)立了“兩個應(yīng)力場”的理論。他創(chuàng)造性地利用在回采工作面超前巷道中觀測的“頂板動態(tài)”的簡易方法，實現(xiàn)了采場頂板來壓的預(yù)測預(yù)報。這方面的研究和實踐工作是由宋振騏首創(chuàng)的，國際上還沒有見到先例。

為使來壓預(yù)測預(yù)報提高到一個新的水平，他主持并成功地完成了國家攻關(guān)項目“頂板動態(tài)監(jiān)測計算機(jī)系統(tǒng)”的研制工作(包括監(jiān)測手段，監(jiān)測信息的傳輸和整理分析系統(tǒng)以及計算機(jī)預(yù)報軟件等)，并通過了國家鑒定，在煤礦推廣應(yīng)用。這一研究成果把中國礦山壓力及頂板活動預(yù)測預(yù)報技術(shù)推進(jìn)到了地面遙測和依靠計算機(jī)工作的國際領(lǐng)先水平。

在經(jīng)歷了礦井下的生死考驗、學(xué)術(shù)界的激烈爭論、工程上的成功實踐和理論上的艱苦探索后，宋振騏的“實用礦山壓力理論體系”已逐步形成并日趨完善，在國內(nèi)外產(chǎn)生了很大的影響。煤炭部1984年召開的礦壓理論評議會指出，宋振騏的理論“方向?qū)︻^，自成體系，指導(dǎo)生產(chǎn)效果明顯”。煤礦工程技術(shù)界認(rèn)為宋振騏的理論“結(jié)合我國的國情，符合現(xiàn)場實際”，“是對傳統(tǒng)的突破”，“為指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)提供了有力的理論基礎(chǔ)”。宋振騏也應(yīng)邀到美國、保加利亞、俄羅斯、印度、德國、日本、波蘭、瑞典等國家參加國際學(xué)術(shù)會議和講學(xué)，而他一手創(chuàng)建的礦壓研究所也先后接待了來自美國、德國、俄羅斯、英國、波蘭、日本、法國等10多個國家從事巖石力學(xué)和巖層控制研究的學(xué)者、專家和代表團(tuán)的訪問。波蘭、俄羅斯的學(xué)者稱贊宋振騏是“值得中國自豪的專家”，德國威爾克教授稱礦壓研究所的成果“不僅在中國是先進(jìn)的，在國際上也是先進(jìn)的”。

煤巷深處的探索

為中國煤炭事業(yè)奮斗了幾十年，宋振騏也已是華發(fā)滿頭。當(dāng)他看到煤礦還有很多安全問題等著解決，他心急如焚，身先士卒，走南闖北，在解決了煤礦一個個難題的同時，帶出了一支特別能戰(zhàn)斗的隊伍。

1989年，在人們對放頂煤還只有模糊概念的時候，宋振騏就帶領(lǐng)隊伍在鄭州礦務(wù)局王莊礦、蘆溝礦開展了放頂煤研究，此項成果一直沿用至今。

1990年，兗州礦區(qū)在如何擺脫傳統(tǒng)采煤方法、爭取效益和效率有大的突破的論證過程中，宋振騏提出了放頂煤開采是兗州礦區(qū)步入現(xiàn)代化礦區(qū)的必由之路，并組織課題組進(jìn)行了全面的論證，提交了有科學(xué)依據(jù)的論證報告。8年來的實踐證明，宋振騏的觀點是完全正確的；1995年，宋振騏帶領(lǐng)課題組深入開灤趙各莊礦一干就是3年，基本解決了礦區(qū)深部開采的沖擊地壓問題：1997年，宋振騏根據(jù)他的巖層運(yùn)動理論，提出了“支手托層控制地表沉陷”的觀點，并在開灤唐山礦進(jìn)行了多層位注漿的試驗，取得了良好的效果；1999年5月，印度巴蘭布引進(jìn)了中國的綜采支架，由于頂板堅硬，井下一直不能正常生產(chǎn)。宋振騏作為主要專家，提出了正確的支架阻力計算方法和相應(yīng)的頂板處理措施，成功地控制住了頂板。

宋振騏還參加了中國第一個海下放頂煤安全高效開采工作面的試采和正規(guī)開采研究，無論產(chǎn)量、效益、生產(chǎn)機(jī)械化和管理自動化程度上取得的成果，都是世界其他國家沒有達(dá)到過的(這個項目已經(jīng)通過了行業(yè)組織的鑒定)。

通過近10年的努力，他推進(jìn)的“煤礦安全高效開采決策支持系統(tǒng)”項目通過與寧煤集團(tuán)、兗煤集團(tuán)、同煤集團(tuán)和淮煤集團(tuán)合作，投入近千萬元資金研究和相關(guān)礦井的應(yīng)用實踐，取得了重要的階段性突破成果。這個項目在各煤炭集團(tuán)相應(yīng)礦井的運(yùn)行成果都通過了鑒定，再一次證明了實用礦山壓力理論及重大事故預(yù)測控制模型是實用的，是經(jīng)得起檢驗的。

他擔(dān)任技術(shù)顧問和支持評估鑒定的鄭州煤機(jī)廠和神華集團(tuán)共同研發(fā)的6.3米液壓支架投入使用。這是目前世界上已投入使用、工作阻力最大、支護(hù)高度最高、適應(yīng)煤層變化最大的液壓支架，并創(chuàng)下了月產(chǎn)109萬噸的世界紀(jì)錄；他參與的大同煤炭集團(tuán)塔山礦22米特厚煤層綜放開采研究項目取得了安全推進(jìn)1200米、平均月產(chǎn)90萬噸、年生產(chǎn)能力突破1000萬噸的重大突破性成果，這一成果突破了傳統(tǒng)采放比的限制，在當(dāng)今世界也可說是絕無僅有的。

宋院士笑稱：“2007年我運(yùn)氣特別好，做成的幾件事情中，有兩個項目的現(xiàn)場胡錦濤總書記都去看了?！彼f的這兩件事，第一件事是他擔(dān)任技術(shù)顧問和支持評估鑒定的鄭州煤機(jī)廠和神華集團(tuán)共同研發(fā)的6.3米液壓支架投入使用。這是目前世界上已投入使用、工作阻力最大、支護(hù)高度最高、適應(yīng)煤層變化最大的液壓支架，并創(chuàng)下了月產(chǎn)109萬噸的世界紀(jì)錄。2007年5月，胡錦濤總書記到鄭州煤機(jī)廠視察的時候，對此給予了很高的評價。第二件事是作為中國自主知識產(chǎn)權(quán)的綜采放頂煤技術(shù)的積極推進(jìn)者，他參與的同煤集團(tuán)塔山礦22米特厚煤層綜放開采研究項目取得了安全推進(jìn)1200米、最高日產(chǎn)突破5萬噸、平均月產(chǎn)90萬噸、年生產(chǎn)能力突破1000萬噸的重大突破性成果。這一成果突破了傳統(tǒng)采放比的限制，在當(dāng)今世界也可說是絕無僅有的。

至今，宋院士心里放不下兩件大事：一個是煤炭生產(chǎn)安全，一個是人才的培養(yǎng)。為了全國1萬多個煤礦的安全生產(chǎn)和中國煤炭技術(shù)水平的提高，他殫精竭慮，不懈科研攻關(guān)，堅持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，把年輕人推向科研和生產(chǎn)實踐的前沿：為了培養(yǎng)更多的人才，實現(xiàn)科技強(qiáng)國，他誨人不倦，呼吁大力發(fā)展高等教育，全國多所高等院校的擴(kuò)校建設(shè)和教育改革活動中，都有宋院士的身影。

精神矍鑠，步履穩(wěn)健，行色匆匆，已經(jīng)73歲的宋振騏珍惜每一秒的時間，他要把自己的知識毫無保留地傳給更多的人。為了這個目的，他經(jīng)常飛來飛去參加各地的學(xué)術(shù)會議和活動，讓自己的研究成果更廣更大地應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)的實踐。他說自己不可能停下腳步，因為他明白肩上的責(zé)任，他要對得起院士的榮譽(yù)。他仍在奔波于全國各地，不停地探索著地下黑色寶藏的秘密，樂此不疲。