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钱鸣高院士:与矿结缘,牵绊一生

2022-03-04 18:55:03  来源:--  作者:--
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  钱鸣高,1932年12月生,著名矿山压力专家,中国工程院院士,中国矿业大学教授,博士生导师。  

  1954年东北工学院采矿工程系毕业,1954--1957年就读于北京矿业学院采矿系采煤专业研究生。历任北京矿业学院,四川矿业学院,中国矿业学院(大学)矿山压力实验室,研究室主任。  

  他1984年被评为首批国家有突出贡献中青年专家,1991年获江苏省劳动模范称号,享受国家特殊津贴,1994年获“能源大奖”,1996年获全国五一劳动奖章,2000年获全国先进工作者称号。采矿系系主任。曾任煤炭工业矿山压力中心站站长,国务院学位委员会学科评审组成员和矿业学科召集人,中国煤炭学会常务理事、副理事长和中国岩石力学与工程学会常务理事,“International J. of Geotechnical and Geological Engineering”国际编委。2007年当选为中国煤炭学会名誉理事长。  

  他是我国矿山压力及其控制学科的主要奠基者和开拓者之一。5 0多年来在采矿工程学科建设及矿山压力理论和实践中作出了系统,全面而具有创造性的成果和重要贡献。提出的采场上覆岩层的“砌体梁平衡假说”以及老顶破断规律及其在破断时在岩体中引起的扰动理论在国内外产生很大影响;创立的“砌体梁”力学模型被收录于《中国大百科全书 . 矿冶卷》有关条目,且作为基本理论编入教科书,为高等矿业院校广泛采用。他创立了以采场上覆岩层活动规律和支架-围岩系统为核心的工程理论体系,建立了“矿山压力预测,控制和监测”的实用工程技术,为煤炭安全生产和高产高效开采作出了贡献。近期又提出了岩层控制的关键层理论和符合科学发展观的“绿色开采技术”体系。上述成果获一项国家自然科学奖和两项国家科技进步奖,16项省部级奖。  

01与煤“结缘"  

  1948年我在苏州中学读书时有一次路过平江路,看到了焦作工学院,那时学校正是处于艰难时刻,谈不上规模更谈不上是我将来理想的去处。

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  解放后由于国家对能源的重视,而煤炭当时占我国能源的90%,因此迅速将采矿和冶金为主的焦作工学院迁回焦作,而后又到天津,于1952年又将北洋大学和唐山交大的采矿(国内一流)与其合并建成以莫斯科矿业学院为样板和以为煤炭开采培养人才的北京矿业学院(当时清华大学的采矿也并入),配备了强大的师资和干部队伍并聘请了苏联专家。因此当时学校学术气氛很浓,大家都为煤炭事业而学习和进行科学研究。因而成为北京八大学院之一的著名采矿学府。当时学校的采煤教研室也是学校思想最活跃的教研室。可以说这时是学校的鼎盛时期。想不到而后我却与她结下了不解之缘,在这所学校度过了一生。  

02从采矿的科学到科学地采矿  

  采矿是粗放而又艰苦的行业,但入地比上天更难,由于难又不被重视,因而成为粗放,越是粗放的行业越是没有被开垦的处女地。最近由于国家需要,使用了大量煤炭,为国民经济做出了贡献,但超过了环境容量,破坏了环境,安全事故不断,而这些在企业成本中又很难表现,形成行业的负外部性。由此导致社会的抱怨与责难。而市场经济引起的消费波动,常常会使煤炭的经济掉入了“冰窟窿”。

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  钱鸣高呼吁要研究“绿色采矿”“科学采矿”和“资源经济”  

  由于采矿对环境的负外部性,如此大规模的开采必然对水资源和土地以及排出的矸石给区域环境带来严重影响。而所有这一切与采动后的岩层运动,尤其是裂隙场的形成密切相关。由此我和我的集体提出了以控制“关键层”为基础的煤矿的“绿色开采技术”。其中包括煤与瓦斯共采;保护水资源;控制地表沉陷;不出或者少出矸石和矸石替换煤柱等。绿色开采技术提出后引起很大反响,上述技术尤其是各种充填技术在煤炭系统得到大力发展。国际著名的采矿专家A.K.Ghose对我提出的“绿色开采技术”还专门作了评论,认为:”绿色开采不仅仅是一个新的术语,同时还试图对煤矿开采及其对环境的多种影响的整体认识引入一个统一的概念。  

  随着科学发展观和低碳经济的提出, 煤炭作为主体能源地位必然受到质疑。因此首先必须解决煤炭利用对环境的影响。由于煤炭开发和利用形成环境和安全的负外部性,再加上经济管理不当,因此在煤炭作为主体能源为国家经济发展做出贡献的同时也受到社会的责难。为此随着国家经济状况的改善,以人为本是必然的理念,煤炭开采应该从高危行业中消除。  

  因此在多次报告会上,我一再提出珍惜资源、发展机械化和智能化、保护环境和保证工人的安全的“科学采矿”必须得到发展。也就是提出了由绿色开采和包含安全开采的“科学采矿”和“煤炭科学开采”,“科学采煤”在英文中是以“Sustainable Coal Mining”表示,英文的内涵也意味着环境容量和安全保障。同样在行业内引起强烈反响。当时煤炭行业经济形势较好,由此大力发展充填技术和复垦技术,同时提出了资源应该实现在环境容量内的科学利用,这也是煤炭科技由“大变强”的必由之路,也是煤炭学科的发展方向。  

03业精于勤  

  我这一生在工作中得到学校的培养和为我创造的工作环境,使我能够持续地对我从事的专业不断探索!在这过程中我本身体会到对事业要精于“勤”:我的体会是要勤于学习、勤于实践、勤于思考和勤于总结。完成这样的循环才能做出踏踏实实的成果。在研究过程中要不断注意“整体-局部”、“森林-树木”、“现象-本质”的关系,这样可以注意到问题的边界条件,可以少走弯路,避免钻牛角尖。  

  钱鸣高:科学家的文化修养应该是服从真理,对就是对的要坚持,而错的就应该承认是错。更不能有嫉妒心理,要海纳百川,国家和民族的尊严和利益高于一切。  

04矿压研究推进到国际先进水平  

  新中国成立初期,出于能源工业发展需要,我国急需采煤工程方面的专业人才,当时的东北工学院号召学生在自愿基础上改报采矿工程专业,已经考取机械系的钱鸣高报名转入采矿系。  

  “采矿是一门艰苦的专业,当时报考的人很少。”他回忆道:“初生牛犊不怕虎。那时候,我既不熟悉采煤,也不知道这门学科深浅,只是觉得越是艰苦的专业,越有希望做出成绩来。”  

  那时,我国采矿科学事业几近空白。“没有能源,就谈不上工业化。我国当时能源90%靠煤炭,但是煤炭科学远远没有跟上。”钱鸣高说。采煤,也是岩体由稳定到破坏的过程,因此矿山“岩体力学”大部分表现为岩体破断后的力学效应。新中国成立以后,煤炭得到一定程度的开发,但是事关资源地生态环境的“矿山压力研究”却迟迟没有跟上。1954年,钱鸣高来到原北京矿业学院攻读采矿工程专业研究生。1957年,留校任教的他,科研方向就是矿山压力及其控制。  

  采矿学科实践性很强,它要求研究者具备扎实的基础理论知识,又要不断深入现场。经过20多年持续摸索和实践验证,钱鸣高终于提出了采场上覆岩层在受开采影响破断后岩块互相咬合形成的结构模式,即“砌体梁”力学模型,使得工作面各种来压现象和支护原理得到了合理、充分的解释,并在实践中得到了验证。  

  1982年,在英国纽卡斯尔大学举办的国际岩层力学讨论会上,钱鸣高的成果进一步得到了国际学术界的高度认可,有学者称之为“鸣高模型”,由此把中国矿压研究推进到国际先进水平。该模型还获得了国家自然科学奖。  

05即建“树木”又建“森林”  

  他编写《采煤学》,《矿山压力及其控制》,《中国煤矿采场围岩控制》,《岩层控制的关键层理论》等著作10本,发表论文140余篇,培养了22名博士和22名硕士。他1995年评为中国工程院院士。

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  学校工作基本任务就是培养国家建设需要的人才。对于专业性很强的学校就是要培养对专业精通的人才。过去整个矿业学院事实上是综合大学的一个系。后来学习苏联成立了专门的学院。但由于当时学习苏联培养人才的模式各个专业分工过于窄,这样一来使培养的学生常常只见树木不见森林。例如采矿的学生就只考虑如何出煤,甚至对所出煤的性质和用途都不清楚,对于产品发展的经济前途更不清楚!煤炭与环境的关系一无所知!改革开放后形成了市场经济。由此培养出来的学生进入社会就难以应付。  

  学校除了培养国家建设的人才还需要培养这方面学科的带头人。事实上就是如何培养有研究生学位的学生和选择其中的拔尖人才成为学科带头人。社会发展依靠竞争,竞争是激烈的又是必须的,学科带头人应该能够适应这样的竞争。作为学科带头人自己也应该有竞争的素质,有时自以为“周围”的人了解你“胜利必得”。其实更大范围的人并不了解你,因此失败又是必然的。失败不要气馁,要坚持再等待机会,最后社会会理解你。


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