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【弘扬教育家精神 争做新时代好老师】攻坚保水开采 守护西北生态——记我校教师Ⅰ类荣誉称号“科研先进集体”获得者、矿业工程学院保水开采与岩层控制团队

作者:梁乐琪 刘玉 曹嘉璐   来源:党委宣传部   浏览数:   发布时间:2026-01-04

矿业工程学院保水开采与岩层控制团队

2003年钱鸣高院士提出“煤炭绿色开采”概念伊始,矿业工程学院张东升教授组建了以采矿工程、工程力学等学科成员为主体的团队,主动请缨攻关“保水采煤”,其后一直坚持保水开采与岩层控制的基础研究工作,承担了多项国家级科研课题,取得了丰富的研究成果。

团队发展促进科研创新

21世纪初,随着循环经济的到来,煤炭开采与环境协调的问题日益突出。2003年,我校钱鸣高院士基于“关键层理论”的“煤矿绿色开采”理念为保水开采团队的研究方向奠定了坚实基础。此后5年,团队以神东矿区为研究基地,以上湾煤矿为试点,提出了基于神东矿区地质水文条件的保水开采内涵,初步揭示了保水开采机理,并对神东矿区保水开采技术的适用条件进行了分类,通过在上湾煤矿的实践表明了该分类的有效性。

对保水机理的初步探明帮助团队获得了2008年国家科学技术进步二等奖、2005年内蒙古自治区科学技术奖一等奖等荣誉,发表学术论文12篇,获国家专利授权6项。随着冲沟发育矿区保水开采机理的揭示及其在“点”上的推广应用,团队在20092014年期间提出了基于地表氡气探测的“三位一体”覆岩活动探测体系,形成了初步的保水开采技术体系。得益于此,团队得到了教育部“211”三期建设项目、科技部国家重点实验室自主课题项目、国家自然科学基金地区科学基金项目、江苏省“333高层次人才培养工程”支持计划项目等资助,科研硕果逐步累积。

连点成面,在国家“973计划”项目的资助下,团队得到了快速成长。历经近二十载积淀,针对我国西北煤炭保水开采,团队构建以“等效采高”“等效积水厚度”和“等效水资源承载力”为核心的“三等效”原理及保水开采技术体系。团队获得国家自然科学基金青年科学资金项目等资助,发表学术论文19篇,出版专著4部,获国家专利授权48项、国际PCT专利授权9项。

致力推进科研技术落地转化

“要关注国家需求,以此为目标去做科研。”谈及科研,张东升教授强调。这份从实际需求出发的发轫之始,让成果转化意识贯穿了科研探索的始终。

高校、实验室与企业的创新共同体无疑是推动技术落地的高效主体,但保水开采团队与企业对接时仍遇到了不少问题。个别企业出于利润方面的考虑,担心风险,不愿意应用团队的新技术。团队成员努力与企业的管理部门进行沟通交流。“我对他们说,可不立项资助,先进行现场应用。”张东升教授回忆。

正是怀揣着这样的坚持,团队与多家企业集团建立了优良高效的合作机制,取得了突出合作成果。20198月,为落实国家和山西省委、省政府关于煤矿绿色开采的部署,山西省确定了10座绿色开采试点煤矿,其中保水开采试点煤矿2座,保水开采团队承担了龙泉矿保水开采试点煤矿的技术研发工作。2020年,山西省科技厅重大专项处正式发布了年度科技计划揭榜招标项目立项名单,保水开采团队牵头承担的山西省重大专项科技计划揭榜招标项目——“山西煤炭资源高效保水开采技术与示范”正式获得立项,该项目按“基础研究-技术研发-材料研制-系统集成-工程示范”全链条一体化实施,共分6个课题进行产学研攻关,研究成果助力山西省大型煤炭企业保水开采技术水平和核心竞争力整体提升,具有重大的先导作用和显著的经济社会效益。

人才培育传承绿色理念

在保水开采团队的应用实践版图中,“推动科研落地”与“持续培养人才”始终是并行的双主线。张东升首创OBE“一制六化”教学方法,对标华盛顿协议的中国式人才培养方案以产出为目标、学生为中心,强调全方位培养,让“教育、科技、人才三位一体建设”从理念转化为团队带领学生攻坚的生动实践。

谈及学术发展,范钢伟强调,“是张老师在我们这些‘小苗’成长过程中让我们扎好了立德树人的根,发出了为师立范的芽。”范钢伟如今已成长为矿业工程学院教授、博士生导师,也加入到团队中进行科研攻关。作为国家973计划项目骨干、国家高层次人才工程青年人才、江苏省“333高层次人才工程”中青年科学技术带头人的范钢伟深耕弱胶结覆岩采动监测、保水开采智能调控等领域。他主持了国家自然科学基金项目“弱胶结覆岩采动隔水性演变规律与区域水系统响应机制”,同时其发明专利《含水层分段注浆帷幕保水开采方法》完成了70万元的技术转化。

“千教万教教人求真,千学万学学做真人”的理念就这样在代际间传承下来。在张东升和范钢伟的指导下,2018级矿业工程学院采矿工程专业博士范张磊主持江苏省创新计划项目1项,参与973计划及国家自然科学基金等共计3项。

同时,张东升带领团队结合绿色开采相关方向的科研成果打造生动、真实的“课程思政”。在《煤矿绿色开采技术》的课堂上,团队教师将煤炭保水开采、煤与瓦斯共采等相关知识点融合我国国家能源发展趋势与挑战进行讲解,让学生学习技术的同时激发“学煤爱煤,强煤报国”的内在动力。

2003年锚定“保水采煤”方向起步,矿业工程学院保水开采与岩层控制团队二十余载深耕不辍,始终将国家能源安全与生态保护需求扛在肩上,让“煤炭绿色开采”的理念从理论走向实践。以科研创新为笔,以技术转化为墨,以人才培养为魂,在西北生态守护与煤炭绿色开发的答卷上写下了浓墨重彩的篇章。

编辑:李秀   

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