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矿山上的“守护神”

来源:  发布时间:2021-03-02

  
——记西安科技大学安全科学与工程学院教授张玉涛
  
卫婷婷

  
  
  “励志图存,自强不息”,走进西安科技大学的校门,鲜红的八个大字点亮了学校精神。西安科技大学安全科学与工程学科不辱使命,一直稳居国家A类学科之一,除了自身积累深厚,一代代优秀的人才力量,也是学科熠熠生辉的重要原因。西安科技大学安全科学与工程学院教授张玉涛就是其中的典型代表。
  张玉涛现任煤火灾害防控研究所副所长。高考前一年,美国911恐怖袭击事件在全球引起轰动,与此同时,远在中国读高中的他也开始思考安全问题。之后,在王德明教授的带领下,他开始从事矿井火灾防治研究。2008年,他赴美留学,主要从事煤炭自燃和建筑火灾防控领域的研究。2012年,博士毕业后,拥有国际视野的他选择回国,以自己的力量为国家做贡献。
  2018年,在敏锐察觉声波灭火的前景后,张玉涛当机立断,针对灭火机理不清、最佳灭火参数不明等问题开展“声波灭火微观机理及其诱导下的热-流-声多场耦合特性研究”。他介绍说,声波灭火较常规灭火技术具有适用性强、绿色环保、不会诱发次生灾害等优点,应用前景广大。
  在国家自然科学基金委员会面上项目资助下,借助西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,张玉涛细心采用高速摄像机、纹影仪、PIV和PLIF等先进的实验仪器,在对火焰结构特征和声波传播特性进行测试的基础上,重点研究声波作用下火焰锋面结构、漩涡特征、温度场和自由基浓度分布等火焰信息的变化规律,以期揭示声波灭火的微观作用机理,为声波灭火技术的开发和应用提供科学依据和理论指导。
  声波灭火技术一旦成熟,不仅可以保障消防人员的人身安全,还能扩大灭火设备的应用场景。因此,研究声波灭火原理,无论是从科技发展还是社会需求来说,都意义非凡。
  除了关注灭火,在实际调研了大量煤矿后,张玉涛敏锐地发现,很多煤矿还出现瓦斯和煤相互引燃的问题。2020年,他果断开展“瓦斯燃烧辐射引燃煤体时空条件及其共生灾害演化机制研究”,致力于瓦斯与煤火耦合致灾特性及其高效防控研究。
  矿井安全是矿山开采的重中之重,为保障煤矿安全,这些年,张玉涛及团队积极开展了多项研究,并开发了数十种灭火材料,如温敏性水凝胶等。目前配套设备已在神东煤炭集团、陕西煤业化工集团等多所大型企业中应用,相关研发装备还获得煤炭工业协会、四川省科技奖项及国家专利。
  “90%的煤都容易自燃,而且因为煤易燃问题,中国每年损失超40亿元,环境污染十分严重。”对于“煤为什么能够自燃”的世界难题,张玉涛将继续发扬“胡杨精神”,以“生而三千年不死,死而三千年不倒,倒而三千年不朽”的刚毅与不屈直面挑战,围绕煤自燃机理、火源定位和高效清洁扑救措施3方面开展后续研究,誓以萤火之光照亮煤矿安全之路。
  
专家简介
  张玉涛,博士、教授、博士生导师、陕西省“百人计划”人才、矿业石油及安全工程领域优秀青年科技人才、中国煤炭工业杰出青年科技工作者、“胡杨学者”特聘教授,荣获陕西省青年科技奖、全国煤炭青年科技奖,兼任陕西省热动力灾害防治国际联合研究中心副主任、煤火灾害防控研究所副所长、通风安全与健康专业委员会青年常委、中国煤炭学会青年工作委员会委员、建筑防火专业委员会委员、陕西省煤矿安全监察局煤矿安全生产专家、河南省消防协会专家库专家等职务。
  

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2022年4月

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