——记中煤科工开采研究院安全与生态环境研究分院院长尹希文

　李 莉  吴应清　

2022年12月28日，中国煤炭工业协会公布了2022年度中国煤炭工业科学技术奖获奖项目，中煤科工开采研究院安全与生态环境研究分院院长尹希文牵头的“一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法（专利）”获2022年度中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖。

2023年7月21日，国家知识产权局公布了第二十四届中国专利奖评审结果，这项专利荣获银奖。

这两次获奖是业内对尹希文多年来从事煤矿绿色开采和岩层控制技术研究工作的再次认可。此前，他曾获得煤炭青年科技奖，省部级科技进步奖16项。

科研无止境。面对煤炭行业新发展要求，围绕绿色、低碳、安全、智能发展方向，以现场需求为导向，以创新为动力，在深化原研究方向的基础上，尹希文的研究方向也在不断拓展。

让数据说话，实现矿山压力超前可靠预警

尹希文坦言，开展“一种适用于综采工作面的液压支架的循环末阻力预测方法（专利）”研究，初衷是为解决采煤工作面围岩稳定和作业人员的生命安全问题。

近几年的统计表明，我国煤矿顶板灾害发生起数和死亡人数均居各类灾害之首，已成为我国煤矿安全的“头号杀手”。“矿山压力是顶板及次生灾害产生的根源。矿山压力不能超前精准预测是顶板灾害多发的主要原因，也是世界难题。主要表现在3方面：一是煤田地层结构及岩性复杂，回采后岩层破断及运动规律变化莫测，导致超前预测难；二是矿压影响因素众多，相关参数难以精确获取，导致动态预测难；三是采煤工序繁多，推进速度快慢不一，矿山压力规律变化快，导致预测不准。”尹希文介绍。

从本科到博士，尹希文一直在矿山压力方向进行探索，核心工作是做数据分析。通过大量研究，尹希文发现了隐藏在数据背后的矿山压力变化新规律。他说：“工作面矿山压力综合显现强度由数百台液压支架压力构成，类似上证指数与个股关系，由采煤后上覆岩层的周期性运动引起，时刻都在变化，其变化规律的周期性较上证指数还要强。数据能不能发挥更大的作用，实现超前预测?”从书柜里的一摞摞资料和电脑里积累十多年的近10G实测数据，可以看出从参加工作之初，尹希文就在琢磨这个问题。

尹希文买书自学，报数据挖掘培训班，做大量理论计算，希望让数据说话，实现超前预测。“当时想过很多办法，却在验证中被一次次否定，一次次推翻重来。”尹希文介绍，“数据预测跟解方程一样。X+3=5，求解X很简单，但实际中X这个未知数的影响因素众多，且千变万化，常用的回归、神经网络等方法无法求解，只能把核心指标提取出来，通过找规律进行预测。”最终尹希文带领团队通过变革预测特征值，发明动态匹配预测方法，成功求解并实现了工作面矿压的实时、动态、周期性预测预警，在全国近百个大型煤炭企业推广应用，实施效果良好。

超前预警的准确性是煤矿顶板灾害防治的关键。尹希文坦言：“预测未知很难，要走的路很长。虽然目前我们实现了超前预警，但也只是做了一些初步尝试，对一些条件复杂、矿山压力变化规律性不太强的工作面，预测准确性还是不太高，仍有进一步优化的空间，我们将会持续研究下去。”

治学很苦，更有成功的喜悦

从2007年参加工作至今，尹希文在工作岗位上一直兢兢业业。他勤于学习、勤于实践、勤于思考、勤于总结，踏踏实实地完成手上的工作，先后参与完成国家自然科学基金项目、重点研发计划等国家级项目十余项，主持横向课题40余项，发表论文论著25篇，授权发明专利30余项。

尹希文的努力、勤勉为他带来了科研上的突破：首次基于“压杆理论”揭示了煤壁片帮机理，得到了煤壁易片帮范围，为液压支架护帮板设计和片帮治理提供了依据；完善发展了“浅埋煤层覆岩‘切落体’结构模型”，发明了液压支架与围岩双周期分析方法；开发了KJ21顶板监测预警系统并成功应用。

“农夫之子，结缘矿业；首战中原、转战京城；四年采矿系，三份采矿情；砥砺十五载，一生开采梦。”尹希文曾对自己采矿学习和工作做过如此总结，其中也饱含他对采矿工作的热爱。但对工作如此执着的尹希文，在面对方向选择时也曾有过徘徊、迷茫。

尹希文出生于江苏省涟水县的普通农家，为减轻家里负担，高考填写志愿时，他选了当时学费较低的一个专业——采矿工程。2000年9月，他进入焦作工学院学习，就此与煤炭行业结缘。

上学时，煤炭行业就业形势不好，看到高年级的学生找工作困难，尹希文心里很焦虑，曾产生过厌学情绪，也想过换专业，但最终阴差阳错他还是在采矿工程专业坚持下来。4年本科学习后，他考取了煤炭科学研究总院采矿工程专业的研究生，毕业后留院工作，后来又攻读了博士学位。

走上工作岗位，身边老专家、老前辈的工作作风和态度深深影响着尹希文。他的导师闫少宏，年过50经常在办公室亲自推导理论公式。康红普院士，做了一辈子巷道支护技术研究，取得了众多前沿成果。他鼓励年轻人敢于坐“冷板凳”，要坚持一辈子做一件事。王国法院士参与了我国煤矿综合机械化发展全过程，引领我国煤矿由综合机械化向智能化发展。他的名言是：“我不是因为喜欢而选择煤炭行业，而是因为选择而爱上了煤炭事业。”

尹希文从他们身上看到了坚持，也看到了热爱，在实际工作中潜移默化向他们看齐。“也许刚开始不太喜欢所做的事，但坚持下去就会发现其中的乐趣。有热爱，多苦都不是苦，多累都不是累，并且热爱会提供一直坚持下去的动力。”尹希文说。

为了给液压支架护帮板设计和片帮治理提供依据，在分析煤壁片帮机理，求取煤壁易片帮范围过程中，尹希文花了大量精力。到现场发现问题，在飞机上做计算，他想抓住任何可利用的时间思考和求解问题。“我印象很深，一次出长差回来，心里觉得对家人有愧疚，本想着陪家人看电视，但只看了一会儿电视，我突然来了思路，就抱来电脑推导公式，越推导觉得越有意思，一直到公式推导完。经历了很长时间的困惑、迷茫，久攻不破的难题终于被成功拿下，那种兴奋感真的无法用言语形容。”说起科研为他带来的满足感，尹希文神采飞扬。

推导工作面覆岩“切落体”结构模型公式也是如此。上班时，事情较多，为了能更专注解决问题，尹希文利用下班时间，在办公室里死抠推导过程，经常废寝忘食，忘了时间，但完成后心里又满是喜悦。

从迷茫徘徊、无悔付出到坚定方向，尹希文一直在不断学习、不断实践，越发体会到这份工作带给他的乐趣和满足感。正如王国维形容的治学三境界：“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”、“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”和“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”。做学问的艰难和成功的喜悦，就是如此。对此，尹希文有真切体会。

在理论上弄清机理只是成功了一半，科研成果经受住了现场检验，让尹希文感受到了更加踏实的成就感。尹希文开发的“KJ21顶板监测预警系统”已在全国近百个矿区、300余个工作面成功应用，并形成了顶板监测预警云平台，可提前发现顶板异常并及时提供远程指导服务，超前解决顶板安全隐患，保障煤矿安全生产。

尹希文的片帮理论模型在业内也产生了广泛影响。论文引用量300余次，在外开会，尹希文介绍自己时，一提名字很多人都知道是他用“压杆”理论揭示了煤壁片帮机理，得到了煤壁容易发生片帮的范围。

“有个参数当时我推导错了，安徽理工大学一位老师发现后针对公式推导专门写了一篇文章。我也是偶然看到文章，发现确实是错了。有人指出了我的错误，但我很开心，这说明我的理论有人在关注，有更多人关注，就能把事情做得更好。”对学术上的讨论，尹希文持开放态度。“学术交流是科学研究非常必要的环节。每一位科研人员都有他的特点和擅长的领域，同时也具有一定的自身局限性。保持创新的精神和开放包容的心态非常重要，因为学问提升有一个思考和碰撞过程，加强交流能把自己的短板补上，学习对方的长处，长远来看更能促进学科的发展和科学的进步。”尹希文说。

脚踏实地，求真务实勇创新

现如今，尹希文已经担任中煤科工开采研究院安全与生态环境研究分院院长。面对新岗位、新领域、新要求，他迎难而上、锐意进取。对新业务不熟悉，他抽时间恶补矿井防治水、地表沉陷、地球物理勘探等专业知识；业务市场不熟悉，他逐一梳理在研项目，带队拜访新老客户；新领域开拓有困难，他带头学习固废处理、碳减排等新知识，协同国内优势单位联合攻关，积极开拓新的业务方向。

到安环分院工作后，原有团队与现有团队融合，尹希文的团队规模进一步扩大了，专业分布更合理，采矿、水文地质、软件开发、物探、自动化都有人在做。随着团队的升级，尹希文也在谋划着围绕国家绿色低碳发展方向，拓展团队的研究领域。他带领团队将之前积累的矿山压力数据挖掘方法应用到水文数据分析中，提出了矿山压力-微震-水文协同预测方法，力求提高煤矿水害监测预警的准确性。

针对煤矿巨量固废处理利用及绿色开采问题，尹希文带领团队率先提出了“粉煤灰固碳+防灭火”综合利用新方法，初步开发了粉煤灰固碳及充填利用技术与装备，获得了国家“十四五”重点研发计划的支撑，有望助力煤电联营企业在碳减排和构建循环发展新模式方面迈出实质性一步。

针对采煤沉陷区存在覆岩和地表移动周期长、变形量大、致灾机理复杂的特点，在单一监测手段无法满足现场需求的现实情况下，尹希文率领团队融合大数据、互联网、5G、遥感等技术，开发出集全球卫星导航系统、星载合成孔径雷达、无人机摄影测量、地面测量及覆岩钻孔监测于一体的“空、天、地、孔”协同监测平台，实现了采煤沉陷区覆岩及地表移动全方位、全过程动态监测，并在北票采煤沉陷区成功应用。这一成果为实现煤炭行业信息化、数字化、网络化、智能化融合发展起到了积极推动作用，被中国煤炭工业协会评为2019—2020煤炭行业两化深度融合重点推荐优秀项目，2022年5月，北京电视台财经频道直通车栏目对此进行了专题报道。

近年来，中央相关工作会议提出的一系列新观点、新认识，对煤炭在我国能源安全稳定供应中的地位和作用进行了科学定位，为煤炭工业高质量发展指明了方向。

面对新时代、新形势、新任务、新要求，尹希文也将带领团队迈入新征程，他们将持续推动煤矿安全绿色智能开采技术发展，专注开采、追求卓越、持续奋斗，为煤炭工业的高质量发展继续贡献力量。