地下寶藏【宋振騏:探秘地下寶藏的行者】
發(fā)布時(shí)間:2020-03-10 來(lái)源: 歷史回眸 點(diǎn)擊:
一個(gè)與煤為伴的志愿 1935年3月10日,宋振騏出生于湖北漢陽(yáng)兵工廠一個(gè)工人家庭。少年宋振騏為生活所迫,不得不靠拾柴、撿炭過(guò)日子,什么樣的苦頭都吃過(guò)。1953年,17歲的宋振騏懷著獻(xiàn)身煤炭事業(yè)的想法,一揮筆,在高考志愿書(shū)的三欄里毫不猶豫地都填上了“采礦”!最終如愿以償考上了新中國(guó)第一所煤炭高等學(xué)府――北京礦業(yè)學(xué)院(后來(lái)的中國(guó)礦業(yè)大學(xué))。
當(dāng)時(shí)井下條件比較艱苦,喜歡這個(gè)專業(yè)的人很少,但青年宋振騏卻暗暗立下了為煤炭事業(yè)奮斗終生的志向。他如饑似渴地學(xué)好每一門課,特別是數(shù)學(xué)、力學(xué)。他很愛(ài)讀毛主席的書(shū),特別是《實(shí)踐論》、《矛盾論》及有關(guān)軍事戰(zhàn)略的部分。1956年,他和班里的同學(xué)自編自演了快板劇《不做啃書(shū)匠》,幾乎演遍北京市的大學(xué)和中學(xué),在懷仁堂紀(jì)念“12?9”運(yùn)動(dòng)演出后,受到了周恩來(lái)總理的接見(jiàn)和表?yè)P(yáng)。
在唐山礦實(shí)習(xí)的時(shí)候,宋振騏認(rèn)識(shí)了真實(shí)的礦山:臟、亂、差,黑、險(xiǎn)、苦。一個(gè)個(gè)黯然愁苦的方塊字,似一柄柄利劍,刺痛了他的心,而井下的一次歷險(xiǎn)更使他感同身受。那天,在井下實(shí)習(xí)的他,被突然冒落的頂板碎石困住了,處境十分危險(xiǎn),在場(chǎng)的工人不顧自身的安危前來(lái)救他。宋振騏被打動(dòng)了:“全國(guó)那么多礦工,他們隨時(shí)隨地都可能遇到這樣那樣的危險(xiǎn),為了千百萬(wàn)礦工的安全,我這個(gè)學(xué)采煤的有責(zé)任啊!”他和幾個(gè)同學(xué)一道給周總理寫(xiě)了一封信,表示要為煤礦的安全生產(chǎn)奮斗一輩子。不久,周總理辦公室回信了,信中轉(zhuǎn)達(dá)了周總理的問(wèn)候,高度贊揚(yáng)了他們熱愛(ài)煤礦和煤礦工人的感情。同學(xué)們激動(dòng)了,宋振騏的心里也久久不能平靜。
1957年8月,宋振騏走上人民教師的講臺(tái),他始終堅(jiān)持帶領(lǐng)學(xué)生深入煤礦生產(chǎn)第一線,特別是那些比較艱苦、有一定危險(xiǎn)和需要有創(chuàng)造性活動(dòng)的地方學(xué)習(xí)、勞動(dòng),從事科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐。他還開(kāi)出了《采場(chǎng)礦山壓力》、《礦山巖體力學(xué)》、《實(shí)用礦山壓力與層巖控制》等課程,自己編寫(xiě)教材。在1958年至1962年全國(guó)水力采煤機(jī)械化高潮中,他和學(xué)生參加了第一個(gè)水采礦井的試生產(chǎn),在淮南謝一礦首先系統(tǒng)地開(kāi)展了水采頂板活動(dòng)規(guī)律的實(shí)測(cè)研究。1963年,他們?yōu)榛夭晒ぷ髅娌擅簷C(jī)械化而奮斗,不顧煤壁片塌、頂板冒落的危險(xiǎn)研制試驗(yàn)了裝煤犁、安全支柱和回柱裝備。當(dāng)時(shí)的煤炭部部長(zhǎng)張霖芝親臨參觀,他們的成果還在全國(guó)煤展會(huì)上展出。
累出來(lái)的礦壓理論
礦壓理論的研究,在國(guó)外已有近百年的歷史,而中國(guó)20世紀(jì)50年代才剛剛起步。宋振騏決心從“動(dòng)”的觀念出發(fā),解決頂板壓力預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的問(wèn)題。腳下是一片空白,沒(méi)有理論,沒(méi)有數(shù)據(jù),什么都沒(méi)有。“到現(xiàn)場(chǎng)去,從現(xiàn)場(chǎng)要理論,要方法。”宋振騏認(rèn)準(zhǔn)了現(xiàn)場(chǎng),他一桿子插下去,峰峰、平頂山、淮南、開(kāi)灤,無(wú)數(shù)個(gè)工作面上留下了他的足跡,滲進(jìn)他的汗水。
1974年炎夏,宋振騏來(lái)到開(kāi)灤趙各莊煤礦。他帶領(lǐng)學(xué)生聯(lián)合礦上的工程技術(shù)人員起早貪黑,頑強(qiáng)攻關(guān),苦干了兩個(gè)多月,分析了5萬(wàn)多個(gè)數(shù)據(jù),初步摸索出巖層運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,寫(xiě)出了《范格莊礦上覆巖運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律》的論文,為新的礦壓理論的形成打下了基礎(chǔ)。第三年春天,宋振騏再下開(kāi)灤,來(lái)到了林西礦井下。數(shù)百米的地層深處,“咣咣、嘎嘎”的板炮聲此起彼伏。頂板來(lái)壓了!宋振騏心頭一喜,強(qiáng)令學(xué)生和工人撤離,自己卻掏出秒表,向前一趴,迅速向老塘爬去……
危險(xiǎn)啊!工人們喊,學(xué)生們叫,可聲音全消失在板炮的“隆隆”聲中,在場(chǎng)的人,心都懸到了嗓子眼,眼睛瞪得大大的。宋振騏卻好像什么也沒(méi)聽(tīng)到,什么也沒(méi)想到,他現(xiàn)在要的只是頂板來(lái)壓這一關(guān)鍵時(shí)刻的數(shù)據(jù) 事后,他的一個(gè)學(xué)生對(duì)人說(shuō),“當(dāng)時(shí)我真懷疑宋老師‘瘋’了,為了一個(gè)數(shù)據(jù),他真可以不要命啊!”現(xiàn)場(chǎng)一位老工人抑制不住內(nèi)心的激動(dòng),逢人便說(shuō),“像宋老師這樣的人我見(jiàn)得不多。他不知疲倦,不怕風(fēng)險(xiǎn)地戰(zhàn)斗在現(xiàn)場(chǎng),這樣干事業(yè),哪能不成功!”宋振騏當(dāng)了院士后,在給學(xué)生做報(bào)告中,還經(jīng)常教育學(xué)生說(shuō),“現(xiàn)場(chǎng)是苦、是累,可苦點(diǎn)、累點(diǎn)怕什么?苦,苦出本事來(lái)了,累,累出成果來(lái)了!”
他整理分析了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù),硬是從現(xiàn)場(chǎng)找到了頂板運(yùn)動(dòng)和破碎的規(guī)律,并對(duì)支柱的工作狀況及實(shí)際支撐能力等技術(shù)細(xì)節(jié)有了更清晰的認(rèn)識(shí),一套“面目一新、獨(dú)樹(shù)一幟”的頂板控制理論誕生了。這套理論指出,采場(chǎng)頂板的運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的,就像天氣預(yù)報(bào)一樣,來(lái)壓的時(shí)間、壓力的大小是可以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的。
短短幾年中,他領(lǐng)導(dǎo)的儀表研究室相斷推出了CH-50型壓力合、KY-82型巖層動(dòng)態(tài)儀、DCC-1型遙測(cè)儀、DK-Ⅱ支柱質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀、SY-50、SY-60型支柱測(cè)力計(jì)。在20世紀(jì)80年代中期,宋振騏領(lǐng)導(dǎo)的儀器工廠生產(chǎn)了全國(guó)近75%的礦壓儀器。到20世紀(jì)90年代初,隨著支架的大面積推廣,自動(dòng)監(jiān)測(cè)支架工況已成為煤礦現(xiàn)代管理的標(biāo)志之一,因此,他帶領(lǐng)儀表研究人開(kāi)發(fā)了綜采支架工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并在10多個(gè)局礦進(jìn)行了推廣。到1999年,礦壓儀表產(chǎn)業(yè)依然是礦壓研究所的經(jīng)濟(jì)支柱之一。礦壓儀表為礦壓理論的發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。
“值得中國(guó)自豪的專家”
當(dāng)別人為宋振騏的成功歡呼時(shí),他又帶起了行囊,向新的科研項(xiàng)目進(jìn)發(fā)。輕型半卸載自移支架、內(nèi)循環(huán)外加載單體支柱、輕型炮采單體液壓支柱等樣品陸續(xù)投入生產(chǎn),“為工人弟兄創(chuàng)造一個(gè)平安無(wú)事的天地”,實(shí)現(xiàn)了他“撐起井下艷陽(yáng)天”的夢(mèng)想。
北京礦務(wù)局門頭溝礦有幾十年的開(kāi)采歷史,上世紀(jì)20年代英國(guó)人開(kāi)采時(shí)留房柱,上世紀(jì)50年代蘇聯(lián)專家改成刀柱,這種方法不僅丟煤多,坑木消耗大,而且經(jīng)常發(fā)生事故,有一次產(chǎn)生了35級(jí)的沖擊地壓,連市里的人都感到了震動(dòng)。1984年,宋振騏接受了協(xié)助改革采煤方法的任務(wù)。有個(gè)好心的同志勸他,“老宋啊,這可是幾十年沒(méi)啃下的硬骨頭,小心毀了名聲!”此中情況宋振騏比誰(shuí)都清楚,但他不愿把難題留給后人。當(dāng)年的5月4日,宋振騏帶著一班人進(jìn)礦了。經(jīng)過(guò)一番艱苦的探索,改革采煤方法成功了。一位老礦工激動(dòng)地說(shuō),“咱們中國(guó)人就是有志氣、有能力,外國(guó)人打怵的事,宋老師愣是把它辦成了!”
1980年,吉林省通化礦務(wù)局松樹(shù)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生了震驚全國(guó)的瓦斯爆炸事件,宋振騏在事故現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查研究。在局里組織的報(bào)告會(huì)上,他幾乎在吼,“事故的教訓(xùn)告訴我們,要抓科學(xué),而不是抓人。事故的根源在哪里?在于頂板管理和采煤方法的落后”他帶著學(xué)生,和工人一起,將刀柱采煤改為長(zhǎng)臂連續(xù)推進(jìn)采煤,巷道的風(fēng)通暢了,避免了瓦斯的聚集,并較好地控制了堅(jiān)硬的頂板,年產(chǎn)量一下子由18萬(wàn)噸提高到40萬(wàn)噸,坑木消耗每萬(wàn)噸下降230立方米,煤層回采率提高了30%,獲直接經(jīng)濟(jì)效益539萬(wàn)元。
宋振騏以深入揭示礦山壓力及其顯現(xiàn)與巖層運(yùn)動(dòng)關(guān)系為核心,把礦山壓力及頂板活動(dòng)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、控制設(shè)計(jì)及控制效果判斷聯(lián)系起來(lái),形成了比較完整的理論體系,工程界和理論界都認(rèn)為他的理論很有“實(shí)用性”。 他指出,“礦山壓力”及其“顯現(xiàn)”在不斷發(fā)展變化之中,其變化是有規(guī)律的,這個(gè)規(guī)律是由巖層運(yùn)動(dòng)決定的,提出了礦山壓力及其控制的理論應(yīng)以研究上覆巖層運(yùn)動(dòng)為中心,把深入揭示礦山壓力及其顯現(xiàn)與上覆巖層運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系放在核心地位的指導(dǎo)思想。在這一學(xué)術(shù)思想的指導(dǎo)下,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究、實(shí)驗(yàn)室相似材料及計(jì)算機(jī)模擬研究以及理論分析,深入地研究和揭示了礦山壓力及其顯現(xiàn)與上覆巖層間的關(guān)系以及它們隨采場(chǎng)推進(jìn)發(fā)展變化的規(guī)律,創(chuàng)立了“兩個(gè)應(yīng)力場(chǎng)”的理論。他創(chuàng)造性地利用在回采工作面超前巷道中觀測(cè)的“頂板動(dòng)態(tài)”的簡(jiǎn)易方法,實(shí)現(xiàn)了采場(chǎng)頂板來(lái)壓的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。這方面的研究和實(shí)踐工作是由宋振騏首創(chuàng)的,國(guó)際上還沒(méi)有見(jiàn)到先例。
為使來(lái)壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提高到一個(gè)新的水平,他主持并成功地完成了國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目“頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”的研制工作(包括監(jiān)測(cè)手段,監(jiān)測(cè)信息的傳輸和整理分析系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)預(yù)報(bào)軟件等),并通過(guò)了國(guó)家鑒定,在煤礦推廣應(yīng)用。這一研究成果把中國(guó)礦山壓力及頂板活動(dòng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)推進(jìn)到了地面遙測(cè)和依靠計(jì)算機(jī)工作的國(guó)際領(lǐng)先水平。
在經(jīng)歷了礦井下的生死考驗(yàn)、學(xué)術(shù)界的激烈爭(zhēng)論、工程上的成功實(shí)踐和理論上的艱苦探索后,宋振騏的“實(shí)用礦山壓力理論體系”已逐步形成并日趨完善,在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了很大的影響。煤炭部1984年召開(kāi)的礦壓理論評(píng)議會(huì)指出,宋振騏的理論“方向?qū)︻^,自成體系,指導(dǎo)生產(chǎn)效果明顯”。煤礦工程技術(shù)界認(rèn)為宋振騏的理論“結(jié)合我國(guó)的國(guó)情,符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際”,“是對(duì)傳統(tǒng)的突破”,“為指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)提供了有力的理論基礎(chǔ)”。宋振騏也應(yīng)邀到美國(guó)、保加利亞、俄羅斯、印度、德國(guó)、日本、波蘭、瑞典等國(guó)家參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議和講學(xué),而他一手創(chuàng)建的礦壓研究所也先后接待了來(lái)自美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、波蘭、日本、法國(guó)等10多個(gè)國(guó)家從事巖石力學(xué)和巖層控制研究的學(xué)者、專家和代表團(tuán)的訪問(wèn)。波蘭、俄羅斯的學(xué)者稱贊宋振騏是“值得中國(guó)自豪的專家”,德國(guó)威爾克教授稱礦壓研究所的成果“不僅在中國(guó)是先進(jìn)的,在國(guó)際上也是先進(jìn)的”。
煤巷深處的探索
為中國(guó)煤炭事業(yè)奮斗了幾十年,宋振騏也已是華發(fā)滿頭。當(dāng)他看到煤礦還有很多安全問(wèn)題等著解決,他心急如焚,身先士卒,走南闖北,在解決了煤礦一個(gè)個(gè)難題的同時(shí),帶出了一支特別能戰(zhàn)斗的隊(duì)伍。
1989年,在人們對(duì)放頂煤還只有模糊概念的時(shí)候,宋振騏就帶領(lǐng)隊(duì)伍在鄭州礦務(wù)局王莊礦、蘆溝礦開(kāi)展了放頂煤研究,此項(xiàng)成果一直沿用至今。
1990年,兗州礦區(qū)在如何擺脫傳統(tǒng)采煤方法、爭(zhēng)取效益和效率有大的突破的論證過(guò)程中,宋振騏提出了放頂煤開(kāi)采是兗州礦區(qū)步入現(xiàn)代化礦區(qū)的必由之路,并組織課題組進(jìn)行了全面的論證,提交了有科學(xué)依據(jù)的論證報(bào)告。8年來(lái)的實(shí)踐證明,宋振騏的觀點(diǎn)是完全正確的;1995年,宋振騏帶領(lǐng)課題組深入開(kāi)灤趙各莊礦一干就是3年,基本解決了礦區(qū)深部開(kāi)采的沖擊地壓?jiǎn)栴}:1997年,宋振騏根據(jù)他的巖層運(yùn)動(dòng)理論,提出了“支手托層控制地表沉陷”的觀點(diǎn),并在開(kāi)灤唐山礦進(jìn)行了多層位注漿的試驗(yàn),取得了良好的效果;1999年5月,印度巴蘭布引進(jìn)了中國(guó)的綜采支架,由于頂板堅(jiān)硬,井下一直不能正常生產(chǎn)。宋振騏作為主要專家,提出了正確的支架阻力計(jì)算方法和相應(yīng)的頂板處理措施,成功地控制住了頂板。
宋振騏還參加了中國(guó)第一個(gè)海下放頂煤安全高效開(kāi)采工作面的試采和正規(guī)開(kāi)采研究,無(wú)論產(chǎn)量、效益、生產(chǎn)機(jī)械化和管理自動(dòng)化程度上取得的成果,都是世界其他國(guó)家沒(méi)有達(dá)到過(guò)的(這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)通過(guò)了行業(yè)組織的鑒定)。
通過(guò)近10年的努力,他推進(jìn)的“煤礦安全高效開(kāi)采決策支持系統(tǒng)”項(xiàng)目通過(guò)與寧煤集團(tuán)、兗煤集團(tuán)、同煤集團(tuán)和淮煤集團(tuán)合作,投入近千萬(wàn)元資金研究和相關(guān)礦井的應(yīng)用實(shí)踐,取得了重要的階段性突破成果。這個(gè)項(xiàng)目在各煤炭集團(tuán)相應(yīng)礦井的運(yùn)行成果都通過(guò)了鑒定,再一次證明了實(shí)用礦山壓力理論及重大事故預(yù)測(cè)控制模型是實(shí)用的,是經(jīng)得起檢驗(yàn)的。
他擔(dān)任技術(shù)顧問(wèn)和支持評(píng)估鑒定的鄭州煤機(jī)廠和神華集團(tuán)共同研發(fā)的6.3米液壓支架投入使用。這是目前世界上已投入使用、工作阻力最大、支護(hù)高度最高、適應(yīng)煤層變化最大的液壓支架,并創(chuàng)下了月產(chǎn)109萬(wàn)噸的世界紀(jì)錄;他參與的大同煤炭集團(tuán)塔山礦22米特厚煤層綜放開(kāi)采研究項(xiàng)目取得了安全推進(jìn)1200米、平均月產(chǎn)90萬(wàn)噸、年生產(chǎn)能力突破1000萬(wàn)噸的重大突破性成果,這一成果突破了傳統(tǒng)采放比的限制,在當(dāng)今世界也可說(shuō)是絕無(wú)僅有的。
宋院士笑稱:“2007年我運(yùn)氣特別好,做成的幾件事情中,有兩個(gè)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)胡錦濤總書(shū)記都去看了。”他說(shuō)的這兩件事,第一件事是他擔(dān)任技術(shù)顧問(wèn)和支持評(píng)估鑒定的鄭州煤機(jī)廠和神華集團(tuán)共同研發(fā)的6.3米液壓支架投入使用。這是目前世界上已投入使用、工作阻力最大、支護(hù)高度最高、適應(yīng)煤層變化最大的液壓支架,并創(chuàng)下了月產(chǎn)109萬(wàn)噸的世界紀(jì)錄。2007年5月,胡錦濤總書(shū)記到鄭州煤機(jī)廠視察的時(shí)候,對(duì)此給予了很高的評(píng)價(jià)。第二件事是作為中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綜采放頂煤技術(shù)的積極推進(jìn)者,他參與的同煤集團(tuán)塔山礦22米特厚煤層綜放開(kāi)采研究項(xiàng)目取得了安全推進(jìn)1200米、最高日產(chǎn)突破5萬(wàn)噸、平均月產(chǎn)90萬(wàn)噸、年生產(chǎn)能力突破1000萬(wàn)噸的重大突破性成果。這一成果突破了傳統(tǒng)采放比的限制,在當(dāng)今世界也可說(shuō)是絕無(wú)僅有的。
至今,宋院士心里放不下兩件大事:一個(gè)是煤炭生產(chǎn)安全,一個(gè)是人才的培養(yǎng)。為了全國(guó)1萬(wàn)多個(gè)煤礦的安全生產(chǎn)和中國(guó)煤炭技術(shù)水平的提高,他殫精竭慮,不懈科研攻關(guān),堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,把年輕人推向科研和生產(chǎn)實(shí)踐的前沿:為了培養(yǎng)更多的人才,實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國(guó),他誨人不倦,呼吁大力發(fā)展高等教育,全國(guó)多所高等院校的擴(kuò)校建設(shè)和教育改革活動(dòng)中,都有宋院士的身影。
精神矍鑠,步履穩(wěn)健,行色匆匆,已經(jīng)73歲的宋振騏珍惜每一秒的時(shí)間,他要把自己的知識(shí)毫無(wú)保留地傳給更多的人。為了這個(gè)目的,他經(jīng)常飛來(lái)飛去參加各地的學(xué)術(shù)會(huì)議和活動(dòng),讓自己的研究成果更廣更大地應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)的實(shí)踐。他說(shuō)自己不可能停下腳步,因?yàn)樗靼准缟系呢?zé)任,他要對(duì)得起院士的榮譽(yù)。他仍在奔波于全國(guó)各地,不停地探索著地下黑色寶藏的秘密,樂(lè)此不疲。
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