趙陽升：地球深處辟乾坤

李侖 牛祥

趙陽升，山西陽曲人，太原理工大學教授，博士生導師，國家杰出青年科學基金和全國五一勞動獎章獲得者，教育部長江學者。2019年11月，當選為中國科學院院士。

趙陽升長期從事煤層氣、鹽礦、油頁巖和干熱巖地熱等能源開采研究，是原位改性流體化采礦理論與實踐的開拓者。30多年來，他孜孜不倦地謀求科學創(chuàng)新，為能源工程技術的進步和變革作出了巨大貢獻。

把畢生所學傾注于采礦

1977年，趙陽升被山西礦業(yè)學院（現(xiàn)太原理工大學）工程力學專業(yè)錄取，后被送往太原重型機械學院（現(xiàn)太原科技大學）數(shù)學力學專業(yè)委托培養(yǎng)。

“在校期間，錢學森、周培源、陳宗基等科學界大拿在《力學與實踐》創(chuàng)刊號上發(fā)表展望性論文，提出了‘力學的生命力在于它的創(chuàng)造性‘力學向天、地、生發(fā)展等觀點，對我的學業(yè)產生很大的影響。當時我就暗下決心，將來我要從事巖石力學與礦業(yè)工程研究，研究方向要與采礦工程、采礦科學、煤炭工業(yè)緊密結合?！壁w陽升說。

1982年，趙陽升在山西礦業(yè)學院畢業(yè)后留校，進入山西礦業(yè)學院基礎部力學教研室工作。從此，他一頭扎進了煤炭行業(yè)領域，奉獻著自己的聰明才智。

一年半后，趙陽升報考了阜新礦業(yè)學院（現(xiàn)遼寧工程技術大學）采礦工程專業(yè)的碩士研究生，師從教授章夢濤。研究生畢業(yè)后，趙陽升又回到山西礦業(yè)學院采礦系，從事井下科研工作，從前輩身上學習研究方法和煤礦井上井下的相關知識。

1987年12月，為加強礦業(yè)科學與工程的研究，趙陽升與同是采礦工程專業(yè)的教授靳鐘銘共同創(chuàng)辦了采礦工藝研究室，堅持巖石力學領域的基礎研究，并將研究重點放在厚煤層放頂煤綜放開采、堅硬頂煤控制、承壓水上采煤理論及工程。

1994年，趙陽升撰寫的國內外第一部系統(tǒng)論述礦山巖體固流耦合理論體系的學術專著《礦山巖石流體力學》問世，打消了科學界“巖石是固體，怎么會和流體合在一起”的諸多疑問，國內專家學者一致認為，趙陽升是國內做固流熱化學耦合的先驅者。

攻克煤層氣開采國際難題

趙陽升不僅在巖石力學與礦業(yè)工程的研究中被廣泛認可，他還在煤層氣開采研究中攻克了國際難題。

1989年后，趙陽升的研究領域開始轉向煤層氣開采。1992年，他建立了國際上第一個固氣耦合的理論模型。

趙陽升團隊先后開展了巖體固氣耦合、固液耦合、固流熱耦合、固流熱化學耦合等研究。在研究中，他發(fā)現(xiàn)了物理、化學改性固體礦床多孔化和流體化演變規(guī)律，創(chuàng)立了原位改性流體化采礦理論體系，建立了破裂、溶解、熱解為主體的相應技術體系，發(fā)明了原位物理、化學改性開采成套技術與裝備。

“所謂原位改性流體化采礦，就是在原位對礦體進行物理、化學性態(tài)改造，實施礦物的流體化開采。原位改性采礦以多場耦合作用的演變多孔介質傳輸理論為基礎，借助相關領域科學技術，對礦產資源進行原位物理、化學與力學特性的改造，從而實施地下礦產資源與能源（包括伴生資源）的安全、高效、綠色、經濟開采與利用?！壁w陽升解釋。

1997年，趙陽升團隊開展了高壓水力割縫強化低滲透煤層氣開采研究，系統(tǒng)研究了煤體基質巖塊的氣體滲流規(guī)律，揭示了三維應力和孔隙壓力對吸附氣體在煤體基質巖塊中的滲流存在影響，為后續(xù)技術方案的提出和抽采設備的研發(fā)奠定了基礎。

開發(fā)利用深層清潔地熱資源

干熱巖地熱資源是指溫度在200 ℃以上的巖體中蘊藏的地熱資源。它可以通過開采，提取過熱水蒸氣，直接用于發(fā)電、供暖、醫(yī)療、洗浴、水產養(yǎng)殖、農業(yè)溫室等產業(yè)中，具有資源量大、發(fā)電效率高、可再生性強等優(yōu)點，有著巨大的利用價值和開發(fā)潛力。

“20世紀90年代，我在一本雜志里看到了干熱巖地熱資源的相關內容，給我啟發(fā)特別大。這樣的資源說不定將來會成為人類永恒的能源，或成為重大的接替能源?！壁w陽升回憶說，“當時，這個領域在國內尚沒有人研究?！?/p>

2000年后，趙陽升團隊開始干熱巖地熱開采研究，于2005年承擔了國家自然科學基金重點項目——高溫巖體地熱開采基礎研究，建立了高溫巖體地熱開采的變形—滲流—傳熱的耦合理論，提出了斷層模式的干熱巖地熱開采新方法和一系列利用地質體原始組構及構造建造干熱巖地熱開采的人工儲留層的理論。

“院士的選任是對我和我的團隊過去工作的肯定，同時也是我承擔更大責任的起點。我要把時間留給學科建設和人才培養(yǎng)，一心一意為黨工作、為人民服務?！壁w陽生說，“我將堅守科學道德規(guī)范，維護院士群體的聲譽，在礦業(yè)工程領軍人才的培養(yǎng)、發(fā)掘和提攜上做更多的事情，服務山西地方經濟，服務國家新的資源能源開發(fā)?！?p>