发布时间:2024-05-11
——记中煤科工集团沈阳研究院有限公司陕蒙分院副院长王伟
郑 心 卫婷婷
世上有这样一群人,无论春夏也不问秋冬,甘于循着安全生产的梦想轨迹,用双脚一寸寸丈量矿区土地,躬耕在煤矿灾害防治一线,努力刻画着新一代煤炭人的时代群像。当采访到中煤科工集团沈阳研究院有限公司(以下简称“沈阳研究院”)陕蒙分院副院长王伟时,他正“临危受命”,奔走在这样的旅程之中。
自2009年走入沈阳研究院以来,“一年几乎有300天都在出差”的日子,王伟一连过了十余年。当谈及“辛苦”这一问题时,他却说:“其实许多行业都是这样的工作状态,很正常。何况一直以来,中煤科工集团都充当着我国煤矿灾害治理‘国家队’的角色,身在这样的队伍中我深感自己责无旁贷。前辈将接力棒交到我们手里,这份沉甸甸的责任与信任时刻都提醒着我走入行业的初心,因此不言辛苦,我始终坚信苦中有甜、汗里藏金。”
征途漫漫从头越
煤矿安全一头连着国家发展,一头连着无数个家庭的平凡生活,这是王伟自少时起便明白的道理。出生在山东新泰老矿区的他,见证过太多矿业工人的平凡喜乐,也接触过灾难带给他们的荆棘磨难。所以,他很清楚生产安全与温情烟火气之间存在着某种程度上的必然关联。耳濡目染之下,入读一个与煤炭相关的专业似乎冥冥之中成为他生命中一条自然而然的职业发展道路,但其实,他最初并没有将梦想的地基建立在这方面。“不够成熟的时候还是比较迷茫吧,没想过自己未来会干什么,直到阴差阳错地走入山东科技大学,我才与煤炭真正结下了不解之缘。”他说。
2007年8月,暴雨突降、河水猛涨、河岸决口、洪水淹井,新闻上的短短数语勾勒出我国建国以来最大的一起煤矿水害事故。8月15—17日,两天的暴雨引发汶河支流——柴汶河溃口达65米,洪水通过废弃砂井进而涌入华源煤矿和名公煤矿矿井内,181名矿工被困。虽然有关部门全力抢救,但最终被困矿工还是全部遇难。“那是我的家乡”,彼时刚刚升入硕士阶段,还在迷雾中探寻人生航向的王伟闻此噩耗,痛心疾首。“这件事情为我带来的冲击是很大的。这是我第一次认识到我的专业其实承担着生命的重量,于是我决心在安全技术及工程领域不断下潜深研,尽自己最大努力使这种人间悲剧不再重演。”
在山东科技大学攻读硕士研究生的3年之中,王伟在导师辛嵩教授的带领之下,走入了煤矿灾害治理的领域。立足今日再回看,初入科研道时,他几乎将一腔热血全部倾入了矿井热害防治事业之中,也将陌生与稚嫩尽数留在了隶属于兖煤菏泽能化有限公司的赵楼煤矿之中。“这是我人生中下的第一口矿井”,所以这段记忆对于王伟而言,历久弥新。
中国矿山目前仍以干球温度(从暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值)为指标,规定井下工人作业地点的气温不得超过26℃,但受井下风流的压缩和膨胀、煤炭氧化放热、地下热水散热及围岩与井下空气的热交换等因素的综合影响,矿井开采环境的实际温度很难维持在标准之下。直到今天,热害仍是制约我国实现全面安全生产的技术瓶颈之一。约16年前,赵楼煤矿还属于一个基建矿井,但它的埋深却达近千米,当王伟一行人到达采掘工作面时,他丝毫没为周围环绕的超过30℃的空气温度而感到惊讶,也毫无抱怨,“其实那样的温度已经构成了二级热害区的标准。由此可以想见,作业人员的日常工作开展该有多么艰难”。专业技术第一次得以开展,又有一份恻隐为衬,年轻朝气的王伟根本不知疲倦。为取得第一手资料,项目之中他反复多次出入井下,对蓄冷量计算、智能设备选型,以及局部降温技术和工艺等方面进行了深入的研究,也为自己后续多年的科研生涯打下了坚实的基础、开了个好头。
“入地”过后,王伟在硕士阶段的下一个项目中去到了高海拔的青海。虽然自然风光是独一份的美好,但高原空气稀薄,为矿井安全带来的严峻挑战也不容小觑。“刚开始的几天我没感觉有什么高原反应,但是待的时间越久反应越大,晚上难以入睡,真的挺难受的。但由于肩上托着‘安全’的担子,能坚持还是坚持吧”,项目临近结束的几天,王伟完全是抱着这样的信念在工作。忍着身体不适,他和导师一起创新性提出并建立了人工增压高原矿井通风系统的相关理论,有效缓解了高海拔矿井低压低氧的问题,进一步完善和丰富了我国矿井通风的理论体系。
虽然一两次的“功成”对于赋能煤矿安全的宏大梦想而言,仅如水滴入海,但良好的开始就是成功的一半,征途漫漫要从头越起,在王伟看来,只要信仰不灭,步履未停,终将守得云开,见得月明。
乘风破浪踏足行
沈阳研究院对于王伟而言,有如照亮心中所有困惑与迷茫暗角的一轮圆月。这所始建于1953年的煤矿科学研究机构,踏着历史的尘埃走过了自己70周岁的生日。实验室中泛黄的纸张、隽永的墨迹,都无声讲述着这座中国最早创立,同时奠定了我国煤矿安全科学基础的研究院的往日辉煌。
“沈阳研究院是我国煤矿安全原创技术的策源地,第一部煤矿安全规程就是沈阳院牵头编制的,它为构建我国煤炭科研体系,制定行业战略布局都作出了重要贡献。此外,这里也是行业高端人才的孕育地,中国工程院的第一位矿山安全领域的院士就出身这里。”当老旧的照片与事迹搭配上声音与故事,尘封的历史瞬间就变得鲜活而亲切,难掩光芒。作为沈阳研究院的新一代青年学者、骨干力量,王伟对于这片热土的眷恋与感恩,从他将院史铭刻于心,几乎倒背如流之中,便可窥得一二。在这里,他完成了从“科研新手”到“项目老手”乃至“管理高手”的高效进阶,不仅将中国煤炭工业科学技术奖一等奖、辽宁省科学技术奖一等奖及中国安全生产协会安全科技进步奖一等奖等荣誉收归囊中,还相继承研了中煤科工集团科技创新面上项目“浅埋深近距离煤层群自燃火灾机理及超前防控技术”与国家“十三五”重点研发计划项目子课题“热动力灾害监测预警示范”等重大科研课题。
就上述项目而言,前者通过研究大气压力、通风负压和抽放负压等压力不同作用下的多层、大面积立体采空区漏风流场特征,分析风流速度、风流压力等矢量参数的变化规律,揭示了浅埋深近距离煤层群多层采空区遗煤自燃机理、自燃火灾形成及发展规律,为制订具有针对性的防灭火技术措施提供理论基础;通过建立采空区气体分布特征定量分析模型,阐明了多层采空区漏风流场特征,提出本煤层采空区与上覆煤层采空区是否沟通及沟通程度判定方法,为采空区自燃危险区域判定提供科学依据;通过研究多层采空区漏风、组分气体与温度的分布特征,揭示采空区内自燃危险区域分布特征和自燃“三带”动态变化规律,提出多层采空区自燃危险性的判定准则与方法,为自燃火灾防治提供判据。最后,王伟带领团队优化组合关键层注氮增压、风窗-风机基点调压、漏风通道封堵等技术,通过分析多层采空区压能动态分布变化规律,实现了漏风流场与工作面间的多点平衡,抑制上覆火区有害气体侵入,实现了浅埋深近距离煤层群自燃火灾的超前防控。
而后者则针对“热动力灾害成套监测及在线预警设备的现场适用性问题”靶向发力、强势破局。项目进程中,王伟与团队构建了基于激光传感器的热动力灾害成套监测预警技术路线与应用规范,并形成示范效应,使热动力灾害监测预警具有可操作性并标准化。“现代化矿井应该建立‘掌握基础条件、优化采掘部署;科学预测预报、实现超前预警;开展风险评估、实施主动预防;准确探测定位、多措有效治理’的火灾防治模式,构建融‘基础条件调研—超前预测预报—超前监测预警—火灾危险评估—超前主动预防—隐蔽火源探测—高温有效治理’为一体的火灾防控框架技术体系。”他解释道。因此,从理论到技术,从技术到应用,从应用到推广,王伟始终遵循着这个产业链条激发自驱动力,对典型热动力灾害监测预警开展研究,为全面提升煤矿典型热动力灾害预警能力贡献己力。
发展和安全犹如鸟之双翼、车之两轮,相互支撑且密不可分。王伟正因深谙此理,才在十余年里行万里路,持续披荆斩棘、乘风破浪。
奋楫扬帆向未来
十数年如一日高频次、长时间的出差让王伟对自己的小家始终怀揣歉意。这份难以言说的痛楚,深藏在几乎每位奔走一线的科研工作者心中最柔软的地方。“女儿总是问我什么时候回家,什么时候才能多陪陪她,我根本没办法回答。”所幸,妻子和家人为他支撑起了强有力的“大后方”,女儿一天天地平安长大,慢慢也在对父亲工作意义逐步深入的理解中变得更加明理懂事。
2022年,国家矿山安全监察局印发了《煤矿防灭火细则》(简称“细则”)。值得一提的是,这是王伟在其博士生导师梁运涛研究员的带领与指导下,全程参与编制的行业规范。“毫不谦虚地说,这是我从业以来最有意义的一项工作。”王伟说。多年来的奋楫笃行,终得回响。
细则包括总则、一般规定、井下火灾监测监控、防火技术、应急处置、井下火区管理、露天煤矿防灭火及附则,共8章,合计119条,分别对内因火灾和外因火灾相关内容做了规定。细则规定,开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须开展自然发火监测工作,重点监测采空区、工作面回风隅角、密闭区、巷道高冒区等危险区域。细则对注浆防火技术、惰性气体防火技术、均压防火技术、密闭防火技术及其他防火技术分别做了具体规定。在应急处置方面,细则要求对内因火灾处置、外因火灾处置及火区封闭分别采取相应措施。在井下火区管理方面,细则要求煤矿必须绘制火区位置关系图,注明所有火区和曾经发火的地点,每一处火区都要按形成的先后顺序进行编号,并建立火区管理卡片;封闭的火区,必须经取样化验证实火已熄灭后,方可注销或者启封。同时,细则还对露天煤矿防灭火相关工作做了规定。
《煤矿防灭火细则》是我国第一部综合性的火灾防治规范性文件。它的问世标志着我国有关安全生产的“一规程四细则”,即《煤矿安全规程》《防治煤矿冲击地压细则》《煤矿防治水细则》《防治煤与瓦斯突出细则》彻底竣工。而其中的编纂过程,花了王伟及编制团队一年三个月的时间。因这是一个全国性规范文件,虽然已经从神东项目部主任晋升为陕蒙分院副院长,但王伟在编制过程中还是习惯“三省吾身”,始终警惕自身眼界不够广阔、全局观不够成熟,“这期间我基本上停掉了所有工作,将大部分的精力都花在上面,甚至可以骄傲地说,里面的每个字都是我敲进去的”。
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