每次霧霾來襲,煤礦往往被“千夫所指”。
一說起采礦,大部分人的印象就是對環(huán)境造成了破壞。如何將礦山開采過程對生態(tài)環(huán)境的破壞降低至最小值?陳紹杰研究的就是“一邊開采一邊修復(fù)”的煤礦開采新模式,他要讓“烏金”帶來經(jīng)濟效益的同時,把美麗的大自然留住。
陳紹杰是山東科技大學(xué)能源與礦業(yè)工程學(xué)院院長,近二十年一直與礦山打交道,他把自己稱之為“挑山工”。熟悉他的人,都覺得很形象。
陳紹杰說:“我愿意做一名新時代的挑山工,埋頭苦干、勇挑重擔(dān),用科技的力量帶給大家一個‘煤’好生活!”
與煤結(jié)緣:鐘情流淌的“烏金”
陳紹杰出生在河北定州一個農(nóng)村家庭,父親是一名小學(xué)教師,家中兄弟姐妹四人,生活很是拮據(jù)。然而,深受父親影響的陳紹杰,自幼學(xué)習(xí)刻苦,成績優(yōu)異,年齡最小的他幸運地讀了高中、考上了大學(xué)。
1998年,陳紹杰選擇了山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè)。直到走進大學(xué)校園,陳紹杰才明白這個專業(yè)的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后的工作條件都十分艱苦:“其實,我是農(nóng)村孩子,倒不怕辛苦,可是身邊的人似乎都不太看好這個專業(yè),社會上也有很多人認(rèn)為煤炭開采破壞了環(huán)境?!?/p>
將陳紹杰從憂慮的迷霧中引領(lǐng)出來的,是中國科學(xué)院院士宋振騏。宋振騏是我國煤炭行業(yè)第一位院士,他在礦山壓力與巖層控制方面的研究,使我國的采礦科技邁入了一個新的歷史階段。
在陳紹杰的印象中,宋院士特別喜歡跟學(xué)生交流,演講也總是激情四射,他講課時面前有個小桌子,每每講到激動的時候“揮斥方遒”,小桌子漸漸就被推到了講臺的邊緣,因此只要是宋院士講課,前排的學(xué)生負責(zé)往回推桌子成為課堂上的“標(biāo)配”?!拔覀兒苋菀拙捅凰卧菏康那榫w感染了,他說煤炭是流淌的‘烏金’,我們開采的是光明,這句話一直扎根在我的心里。”
這讓陳紹杰對這個“艱苦”專業(yè)變得情有獨鐘。生活中,他每天都要到校外做3小時的家教,賺取學(xué)習(xí)生活所需費用;學(xué)習(xí)上,他勤奮刻苦,始終保持著優(yōu)異成績。
當(dāng)初“誤打誤撞”的選擇,也讓他慢慢走近了煤炭,熟悉了煤炭,并鐘情于采礦事業(yè)。
圖為陳紹杰向中國科學(xué)院院士宋振騏請教問題
情系礦山:采場就是理論研究的“戰(zhàn)場”
一直以來,陳紹杰有個“雷打不動”的習(xí)慣:每年下井不少于三十次。
“我們這個專業(yè),必須奮戰(zhàn)在一線,采場就是理論研究的戰(zhàn)場。”陳紹杰認(rèn)為,科研源于一線,一線檢驗成果。就是這種信念,驅(qū)動著他和團隊成員創(chuàng)造了一個個豐碩的科研成果。
在山東能源集團岱莊煤礦,為了做好條帶煤柱長期性能的監(jiān)測,陳紹杰曾連續(xù)一個月每天中午11點下井安裝儀器進行監(jiān)測,凌晨3點上井,天亮后和礦上技術(shù)人員一起討論方案。為了保證煤柱數(shù)據(jù)的持續(xù)監(jiān)測,時常進入壁后采空區(qū)20多米處連接被矸石砸斷的監(jiān)測電纜。
在礦山一線科研的日子令陳紹杰記憶猶新。有時候,現(xiàn)場監(jiān)測非常考驗體力,陳紹杰和團隊成員要背著將近50公斤的設(shè)備下井;有時候,監(jiān)測現(xiàn)場考驗的是技術(shù)的精細度,井下沒有通訊條件,陳紹杰和同事定好時間,帶著設(shè)備分頭跑到約定的工作點,一路記下設(shè)備數(shù)據(jù);有時候,監(jiān)測現(xiàn)場考驗的是膽量,有一次,他們發(fā)現(xiàn)井下某個煤柱附近的數(shù)據(jù)傳輸線斷了,那個位置就在壁后采空區(qū)20多米處,上方幾百米厚的頂板隨時有可能塌下來,但如果放棄這根線,之前的試驗數(shù)據(jù)就全作廢了,陳紹杰毫不猶豫地鉆了進去。
常年奮戰(zhàn)在理論研究的“主戰(zhàn)場”,陳紹杰在采礦領(lǐng)域的成績單也漸漸點亮:很多科研成果被應(yīng)用于國內(nèi)外若干重大工程項目;獲評第十五屆中國青年科技獎;參與完成的“煤礦深部開采突水動力災(zāi)害預(yù)測與防治關(guān)鍵技術(shù)”獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎。
圖為陳紹杰在井下工作間隙留念
呵護礦區(qū):助力煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級
每次看到挖煤后,一座座堆著廢料的礦坑和滿目瘡痍的山頭,都讓陳紹杰內(nèi)心多了一個“綠色夢”。
“煤炭對我們的生活太重要了?!标惤B杰說,我國一次能源消費當(dāng)中煤炭占據(jù)大約60%,山東電力能源90%來自煤炭,因此科學(xué)的發(fā)展目標(biāo)就是解決社會需求與環(huán)境保護之間最迫切的矛盾問題,用科技解決煤炭開采與生態(tài)保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。
步入新時代,陳紹杰心心念念的是用科技的力量,改變?nèi)藗儗γ禾啃袠I(yè)的傳統(tǒng)認(rèn)知,助力煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
采煤塌陷地如何再建設(shè)、再利用?這是礦區(qū)修復(fù)的關(guān)鍵問題。針對我國城市近郊采煤塌陷地開發(fā)利用中存在的問題,陳紹杰團隊對一些老采礦區(qū)的地下巖層進行考察、監(jiān)測、修復(fù)、鞏固,歷經(jīng)十多年艱苦攻關(guān),建立了采煤塌陷地建設(shè)利用關(guān)鍵理論與技術(shù)體系,找到采礦區(qū)保持穩(wěn)定性的最佳方案,讓原本附加值很低的廢舊采礦區(qū)地塊“變廢為寶”,一個個高樓大廈林立的新城拔地而起。成果被鑒定為“國際領(lǐng)先水平”,在山東、山西、河南等多地推廣應(yīng)用,現(xiàn)已將2000余畝采煤塌陷地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地,建立了多個采煤塌陷地建設(shè)利用示范基地,具有顯著的經(jīng)濟、社會、生態(tài)和示范效益。
煤礦采空區(qū)的安全問題也不容小覷。“早些年,煤礦采空區(qū)的居民意識不到塌陷的安全隱患,經(jīng)常有牛羊陷入塌陷區(qū)?!标惤B杰介紹,在寧陽縣華豐煤礦,這里的采空區(qū)造成了地面大面積出現(xiàn)裂縫,村民甚至在裂縫的地方建起了廁所。不僅如此,在采空區(qū)還有一個交通樞紐——魯里橋,附近經(jīng)常發(fā)生塌陷事故。2010年,陳紹杰團隊來到這里,運用綜合防控沉陷塌陷技術(shù),對采空區(qū)進行科學(xué)的修復(fù)填充,十年時間,這里再也沒有出現(xiàn)一次塌陷事故。
搭上了煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的這班“時代順風(fēng)車”,陳紹杰團隊始終把礦山綠色生態(tài)建設(shè)與科技創(chuàng)新緊密結(jié)合,與一些科研院所和煤礦企業(yè)深度合作,聯(lián)合開展科研攻關(guān)。2018年9月,陳紹杰團隊與兗礦集團合作,把特殊開采和礦山壓力相結(jié)合,致力于打造生態(tài)礦山,即從源頭防控、過程控制、采后治理和利用等多方面入手,確保將礦山開采過程對生態(tài)環(huán)境的破壞降低至最小值,呵護礦區(qū)的青山綠水。一邊開采一邊修復(fù)的模式,逐漸應(yīng)用于華豐煤礦、岱莊煤礦等數(shù)十個煤礦,讓“烏金”帶來經(jīng)濟效益的同時,也把美麗的大自然留住。
近些年,陳紹杰又將在礦山上研究嫁接到“城市地下工程”領(lǐng)域。他和團隊把科研方向與地方經(jīng)濟社會發(fā)展相結(jié)合,投身于青島市政工程、地鐵工程中的基礎(chǔ)技術(shù)難題,協(xié)助建立了青島市地下工程研究中心,努力為地方經(jīng)濟和社會發(fā)展貢獻力量。
如今,對于陳紹杰來說,最愜意的就是和團隊骨干聚在一起談?wù)摰V區(qū)的發(fā)展變化。在陳紹杰看來,通過自己的努力讓礦區(qū)添一抹綠色,讓真正的“煤”好生活距離人們越來越近,比任何榮譽都重要。
圖為陳紹杰與團隊成員分析實驗情況
傾心育人:教導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用
陳紹杰是一個認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜?,而且也是一個責(zé)任感極強的人。正是因為從他身上透出的一股鉆勁和韌性,深深影響著他周圍的學(xué)生,使他成為學(xué)生們眼中最佳的良師益友。
多年來,陳紹杰先后為本碩學(xué)生講授《礦井特殊開采》《礦山巖石力學(xué)》《礦山檢測技術(shù)》等課程,即使是擔(dān)任能源與礦業(yè)工程學(xué)院院長后,教學(xué)工作也沒有停止。
陳紹杰所教授的課程與實踐密不可分,因此,他常常把自己的科研項目搬進課堂,以實例教學(xué)、模型教學(xué)、啟發(fā)教學(xué)結(jié)合,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)熱情。這種“實戰(zhàn)式”教學(xué)也深受學(xué)生“追捧”,采礦專業(yè)學(xué)生楊福見表示,“陳老師把科研中的新知識、新成果與理論知識融匯一起,讓原本枯燥的理論知識‘活’了起來?!?/p>
陳紹杰鼓勵學(xué)生把知識學(xué)以致用。他認(rèn)為,學(xué)習(xí)僅僅是認(rèn)知,要想取得專業(yè)成果,就要回到現(xiàn)實中運用理論解決問題。他總是鼓勵學(xué)生多參加專業(yè)科創(chuàng)競賽,自己也經(jīng)常利用周末和休息時間指導(dǎo)學(xué)生參賽,他指導(dǎo)的學(xué)生曾獲全國高等學(xué)校采礦工程專業(yè)學(xué)生實踐作品大賽多項獎勵。
“一個好老師可以改變學(xué)生的一生”,陳紹杰說,要成為一個“好老師”,不僅要在學(xué)習(xí)科研上帶著學(xué)生成長,也要注重培養(yǎng)學(xué)生的價值觀,真正做到“教書育人”。
在陳紹杰看來,師生相處不只是科研學(xué)習(xí),生活也是重要的一部分。“每個人想走的路和發(fā)展方向都是不一樣的”,一開始,他按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)打好基礎(chǔ),后期便根據(jù)學(xué)生的想法,量身定制培養(yǎng)方案。然而“量身定制”不是件易事,需要老師全面了解學(xué)生。
他逼著自己成為“全能”的人,和學(xué)生談得了學(xué)術(shù),也聊得了八卦。事關(guān)科研,嚴(yán)格細致對待;科研之余,輕松開懷暢聊,亦師亦友的相處之道消弭了師生間的隔閡。亦師亦友的相處之道,也讓“量身”變得簡單許多。
在人才培養(yǎng)方面,陳紹杰嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、求實的科研作風(fēng)、忘我的工作精神使青年學(xué)者和學(xué)生倍受感染與鼓舞,培養(yǎng)了學(xué)生對科研的執(zhí)著追求與熱愛,十余年的教學(xué)生涯里,他培養(yǎng)的學(xué)生有6人獲得省部級以上科研獎勵。
“每個科研人員都應(yīng)該為國家現(xiàn)代化做貢獻,以己所學(xué)助力民族復(fù)興中國夢的實現(xiàn)?!标惤B杰不僅這樣要求自己,也希望自己能影響更多學(xué)子。(記者:韓洪爍 責(zé)編:徐展)
圖為陳紹杰使用團隊自主研發(fā)的實驗設(shè)備開展實驗研究