將赤子之心澆筑進煤礦安全事業(yè)

DOI：10.12433/zgkjtz.20231901

創(chuàng)新引領(lǐng)未來，在推進新中國建設(shè)的過程中，煤炭事業(yè)是不可或缺的一部分，而在這份事業(yè)中，卻有一種星辰，他們在平凡中見證偉大，在追逐中實現(xiàn)夢想；他們是知識淵博、德行兼?zhèn)涞闹辛黜浦?；是同事眼里不懼艱難、工作態(tài)度積極的領(lǐng)頭羊；尤其在我國經(jīng)濟快速成長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級的今天，他們與時俱進，用自己的經(jīng)驗與智慧繼續(xù)為國家的發(fā)展奉獻，用創(chuàng)新為人民的美好生活創(chuàng)造了更多可能性。

張鐵崗，一位從煤炭行業(yè)走出來的耀眼星辰，將拳拳赤子心澆筑進了祖國的煤礦安全事業(yè)，將創(chuàng)新成果應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，為祖國的煤炭事業(yè)發(fā)展保駕護航。

衷心諫言，推動煤炭事業(yè)穩(wěn)步前行

煤炭是我國重要的基礎(chǔ)性能源。當前我國已成為世界上的能源生產(chǎn)和消耗大國，一次性能源的消耗量居世界第二位、生產(chǎn)量居世界第三位。而陸地人均可采的煤炭為1600t、石油4.7t、天然氣22000m3，這意味著我國陸地的石油再有50年、煤炭還有300多年就要開采完畢。另外，我國能源存在兩大矛盾：第一，能源儲存量、能源生產(chǎn)與消耗量大之間的矛盾；第二，能源開發(fā)與環(huán)境保護之間的矛盾，解決這些矛盾迫在眉睫。

究其原因，張鐵崗從三方面進行了闡述：

第一，薄煤層開發(fā)少。薄煤層儲量占全國煤炭儲量的28%，而其產(chǎn)量僅占煤炭總產(chǎn)量的8%。很多薄煤層低硫低磷，品質(zhì)優(yōu)良，而且開采安全條件好，但由于某些原因?qū)е吕速M嚴重。

第二，優(yōu)質(zhì)煤礦被濫采濫挖。內(nèi)蒙古自治區(qū)許多礦井煤厚越過6m，但卻被個體戶礦主采用早已淘汰的“房柱式采煤法”，導致回收率較低。

第三，小煤礦沒有合理利用。小煤礦產(chǎn)量占全國煤產(chǎn)量的1/3，且大多是二十世紀五十到九十年代大礦開采余下的邊角廢料，開采成本較低，有其合理利用價值。張鐵崗認為，對待這些小煤礦，符合開采條件的應(yīng)當讓其開采，把剩余的煤炭資源充分利用起來。

作為煤炭資源大國，我國采煤工業(yè)理論和技術(shù)都已經(jīng)達到世界先進水平，甚至高于美國，那么，為何還存在這么多問題，且每年會發(fā)生多起礦難？張鐵崗認為，其中的原因主要包括：

一是開采條件越來越復(fù)雜。我國煤炭的產(chǎn)量原來僅有幾個億，現(xiàn)在30多億，而實際產(chǎn)量40多億，占世界煤炭產(chǎn)量的一半。淺層開采完就要向深部開發(fā)，深部條件復(fù)雜，瓦斯含量大，容易發(fā)生事故。

二是我國人均GDP達到1200多美元，統(tǒng)計數(shù)字表明，GDP在1200～3000美元時，會增加煤礦事故的發(fā)生概率。

三是隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的經(jīng)濟層次和結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一些變化，造成行業(yè)內(nèi)部的無序競爭，再加上國外的技術(shù)滲透，新環(huán)境也是造成事故的一個重要因素。

瓦斯安全，煤炭事業(yè)發(fā)展的核心

對于煤炭企業(yè)而言，安全總是被放在第一位，瓦斯安全則是重中之重。而在張鐵崗院士眼中，瓦斯雖然是煤礦事故的災(zāi)害源，同時也是一種寶貴的不可再生資源和一種清潔能源，它不僅可以用來發(fā)電，還可以用來煉油。如果能采用新技術(shù)抽采瓦斯，使其和煤炭一樣作為一種資源進行開采，可以解決煤礦事故發(fā)生問題，緩解國家的能源需求。

張鐵崗院士對瓦斯安全的研究已經(jīng)有二十多年的時間，早在1996年，他擔任平煤集團總工程師期間，便以課題組首席科學家的身份，承擔了國家“九五”重點科技攻關(guān)項目《礦井瓦斯綜合治理示范工程配套技術(shù)的研究》5個專題和23個子專題，全面組織全國科研院所的專家聯(lián)合攻關(guān)，最終取得了令人欣喜的成果。

承擔該項目期間，張鐵崗時時刻刻都在思考如何處理瓦斯，主要是進行隅角瓦斯問題的處理方法。最終帶領(lǐng)課題組對瓦斯預(yù)測、分級、防治、裝備等方面進行了全面研究，在實施的22個子專題中，有6個達到國際領(lǐng)先水平、6個達到國內(nèi)領(lǐng)先水平、其余達到國內(nèi)先進水平，推動我國防治礦井瓦斯技術(shù)系統(tǒng)化、規(guī)范化，瓦斯綜合治理整體水平邁上一個新臺階。

如今，該項目研究開發(fā)的技術(shù)裝備仍在發(fā)揮著效用，已在韓城、淮南、淮北、峰峰、邢臺、開灤等全國16個礦務(wù)局40多個高瓦斯突出礦井中得到廣泛推廣應(yīng)用，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

科技創(chuàng)新就像登山，爬得越高，看到的風景越美。當很多人都在為張鐵崗的新技術(shù)新裝備喝彩時，他又調(diào)整思路，發(fā)現(xiàn)被動預(yù)防不如主動抽放。于是，自1997年開始，他便一改原來只對瓦斯進行預(yù)防的被動局面，變單一抽放為綜合抽放，采用多項先進技術(shù)，并同澳大利亞約翰分雷公司、林康公司共同設(shè)計千米鉆機，把該項技術(shù)引進國內(nèi)開發(fā)應(yīng)用，此鉆機被澳大利亞稱為“張氏鉆機”。

在張鐵崗的努力下，當時共組織建成瓦斯井下抽放站14個，地面抽放站3個，平煤集團瓦斯超限次數(shù)由1996年的8700次降至2003年的118次，連續(xù)十年杜絕了重大事故的發(fā)生，也使平煤集團瓦斯抽放量由1996年的400萬m3上升到1億多m3，遞增速度位居全國前列，也讓張鐵崗在治理瓦斯領(lǐng)域名聲大噪。

借助于科技力量，人類在許多方面取得了巨大的成就，但我們又不得不承認，關(guān)乎人類的前途命運，甚至生死攸關(guān)的世界性難題在不斷增多，需要我們相互學習、共同面對。張鐵崗院士，就是在這樣的不斷學習和進步中，不斷探尋更加合理的煤炭安全技術(shù)與方法，解決著一道道難題。

科學實踐，實現(xiàn)資源合理利用和綠色開發(fā)

如今，年逾古稀的張鐵崗院士站在國家能源發(fā)展的戰(zhàn)略高度，對煤炭資源的合理利用有了更加全面的認識。2018年“兩會”期間，他作為全國政協(xié)委員，就今后如何更加合理地利用煤炭資源，以及大家普遍關(guān)心的低碳經(jīng)濟、節(jié)能減排、安全生產(chǎn)等問題，發(fā)表了自己的意見。

張鐵崗院士認為，從能源結(jié)構(gòu)上講，我國煤炭占一次性能源的70%、石油占19%、水電占6%、核能占0.88%、風能等可再生能源不到1%，他呼吁資源開發(fā)與環(huán)境保護并行的方法，同時，他長期在研究低碳經(jīng)濟、瓦斯利用、節(jié)能減排、污水處理、充填開采、防止矸石山自燃與爆炸、地表塌陷治理等工作，并作了大量卓有成效的研究，關(guān)于“矸石山災(zāi)害及治理”專題是一個典型范例。

2005年5月15日，平煤四礦自燃的矸石山因連降暴雨先后連續(xù)兩次發(fā)生大爆炸，造成123人傷亡。張鐵崗聞訊立即奔赴現(xiàn)場，擔起了現(xiàn)場總指揮的重任，當時，他用軍用望遠鏡進行觀察，發(fā)現(xiàn)有可能發(fā)生第三次爆炸，于是憑借豐富的理論和實踐經(jīng)驗，立即決定采用炮擊矸石山的方式，炸開矸石山內(nèi)部巨大的高溫火區(qū)。這是人們不曾想過也從未采用過的方案。

在濟南軍區(qū)的支持下，張鐵崗院士要來了200發(fā)火箭彈。當打完第120發(fā)炮彈時，矸石山巨大的火光、濃煙挾帶打火紅的矸石被拋向了高空，形成了遮天蔽日的蘑菇云。

然而，事故發(fā)生后的整整三年里，遮天蔽日的蘑菇云始終未散。張鐵崗院士為此帶領(lǐng)團隊展開了矸石山滅害研究，最終破解了矸石的自燃蔓延的機理及矸石爆炸的機理，發(fā)現(xiàn)矸石山內(nèi)部的煙囪效應(yīng)?；诖?，他設(shè)計制造矸石山的燃燒實驗系統(tǒng)及測試設(shè)備，建立自燃發(fā)火物理化學的數(shù)學模型，界定我國矸石山自燃燃燒的臨界溫度標準，同時研制深部注漿滅火裝備，優(yōu)化滅火參數(shù)，建立矸石山預(yù)警系統(tǒng)，在全國大量綠化矸石山。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局向全國通報：“填補了我國在該領(lǐng)域剝學研究的空白?！?/p>

到二十一世紀中葉，我國要建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強國，我們不僅要富起來，而且要強起來，實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標。能源產(chǎn)業(yè)關(guān)乎國家命運，建設(shè)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護并行的能源發(fā)展體制，才能更好地推動社會主義現(xiàn)代化強國的早日實現(xiàn)。為此，張鐵崗院士將繼續(xù)無悔的走下去。未來，承載了太多責任和希望！

作者簡介：張鐵崗，1946年9月出生，來自煤礦生產(chǎn)一線的中國工程院院士，我國著名安全技術(shù)及工程專家，教授級高級工程師，被業(yè)界譽為“礦山的脊梁”。1966年畢業(yè)于焦作礦業(yè)學院（現(xiàn)河南理工大學）采煤系，1990年進修于北京煤炭干部管理學院，曾任平煤集團公司副總工程師、總工程師，有十多項成果獲國家、省、部級獎，先后被評為全國首屆優(yōu)秀科技工作者，全國科技創(chuàng)新“十佳”人才，并榮獲孫越崎能源大獎。2002年被國務(wù)院聘為國家安全生產(chǎn)專家組礦業(yè)組副組長，現(xiàn)為組長。2003年當選為中國工程院院士，現(xiàn)任河南理工大學教授、博士生導師，國家級瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點實驗室主任，河南省煤礦瓦斯與火災(zāi)防治重點實驗室主任等職。長期在一線致力于煤礦工程、科研與安全技術(shù)工作，解決了一系列煤礦生產(chǎn)與安全領(lǐng)域的重大技術(shù)問題，取得了多項具有開創(chuàng)性的研究成果，并廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，為我國的煤炭工業(yè)和生產(chǎn)安全作出了突出貢獻。