近處是林立的樓房,社區(qū)干凈整潔、秩序井然,居民樂在其中;遠處是巍峨青山,漫山綠植郁郁蔥蔥……這是山東省濟南市章丘區(qū)四月的春日景象。
早些年吃采煤“資源飯”,曾讓章丘遺留了大量的破損山體和廢棄礦坑。是陳紹杰帶領科研團隊讓滿目瘡痍的礦區(qū)重現(xiàn)生機。
二十余年,陳紹杰一直與礦山打交道。這位曾獲中國青年科技獎、全國煤炭青年科學技術獎、全國優(yōu)秀科技工作者等榮譽的山東科技大學能源與礦業(yè)工程學院院長,笑稱自己是“開采光明的挑山工”。
“采礦場就是理論研究的戰(zhàn)場”
1998年,陳紹杰報考了山東科技大學采礦工程專業(yè)。“當時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為煤炭開采破壞了環(huán)境。”
幫陳紹杰從煤礦開采的迷霧中走出來的是中國科學院院士宋振騏。在陳紹杰的印象中,宋院士特別喜歡跟學生交流,他講課時面前有個小桌子,每每講到激動的時候“揮斥方遒”,小桌子漸漸被推到了講臺的邊緣。“我們很容易就被宋院士的情緒感染了,他說煤炭是流淌的烏金,我們開采的是光明,這句話我一直記在心里。”
直到現(xiàn)在,陳紹杰都保持著每年下井不少于三十次的習慣。
“我們這個專業(yè),必須奮戰(zhàn)在一線,采礦場就是理論研究的戰(zhàn)場。”陳紹杰認為,科研源于一線,一線檢驗成果。就是這種信念,驅動著陳紹杰和團隊成員多次放棄休假,“泡”在煤海里,創(chuàng)造了一個又一個豐碩的科研成果。
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。
現(xiàn)場監(jiān)測非??简烍w力,陳紹杰和團隊成員背著將近50公斤的設備下井;監(jiān)測現(xiàn)場考驗的還膽量,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。
把論文寫在采礦第一線,把科學研究成果根植于采礦主戰(zhàn)場。據(jù)統(tǒng)計,陳紹杰在采礦領域取得了豐碩成果:主持14項國家和省部級科研項目、發(fā)表67篇高水平學術論文、出版著作4部、申請專利30余項,很多科研成果被應用于國內(nèi)外重大工程項目中;參與完成的“煤礦深部開采突水動力災害預測與防治關鍵技術”獲國家科學技術進步二等獎。
新城在廢舊采礦區(qū)拔地而起
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,讓陳紹杰內(nèi)心多了一個綠色夢。
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、鞏固,歷經(jīng)十多年艱苦攻關,建立了采煤塌陷地建設利用關鍵理論與技術體系,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。如今,該成果已在山東、山西、河南等多地推廣應用,將2000余畝采煤塌陷地轉化為建設用地,建立了多個采煤塌陷地建設利用示范基地,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)常會發(fā)生牛羊陷入塌陷區(qū)的情況。”陳紹杰介紹,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,對采空區(qū)進行科學的修復填充,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)轉型升級的這班順風車,陳紹杰團隊始終把礦山綠色生態(tài)建設與科技創(chuàng)新緊密結合,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。
近年來,陳紹杰團隊與兗礦集團合作,把特殊開采和礦山壓力相結合,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,呵護礦區(qū)的青山綠水。源頭上,讓開采方式精細化、科學化;采礦時,將礦山開采過程對生態(tài)環(huán)境的破壞降低至最小值;開采后,為采煤沉陷區(qū)生態(tài)重建與開發(fā)利用提供關鍵理論技術體系與建設標準。一邊開采一邊修復的模式,逐漸應用于華豐煤礦、岱莊煤礦等數(shù)十個煤礦,取得了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益雙贏。
如今,在陳紹杰看來,通過自己的努力讓礦區(qū)添一抹綠色,這是對他最好的褒獎!