水資源短缺是一個(gè)全球性問(wèn)題,而中國(guó)的水資源人均占有量?jī)H為世界的四分之一。 水是生命之源。沒(méi)有水,就沒(méi)有生態(tài);沒(méi)有水,就沒(méi)有生命!但是對(duì)于煤炭開采而言,水卻是危害礦井安全、危及礦工生命的重大隱患,與瓦斯、頂板、煤塵、火并稱為“煤礦五大自然災(zāi)害”。長(zhǎng)久以來(lái),排水一直煤炭生產(chǎn)的前提條件。目前,我國(guó)煤炭開采每年產(chǎn)生礦井水約80億噸,有60億噸外排后未能利用而損失。可是有這樣一個(gè)人,二十余載聚焦能源生態(tài)文明重大課題,徹底顛覆了傳統(tǒng)的礦井水理念,在采煤生產(chǎn)過(guò)程中,不僅能不再向地面排水,還把水庫(kù)建在了礦井下,僅在世界最大的神東礦區(qū)每年就為礦區(qū)生產(chǎn)、生活和生態(tài)提供了6000多萬(wàn)噸水資源,使我國(guó)的煤炭開采水資源保護(hù)利用技術(shù)領(lǐng)先全球,讓這個(gè)曾經(jīng)的重大安全隱患成了西部干旱缺水礦井的生存之源、發(fā)展之源、效益之源。這個(gè)人就是顧大釗。 顧大釗,1958年5月出生,中國(guó)工程院院士,神華集團(tuán)科技發(fā)展部總經(jīng)理,“煤炭開采水資源保護(hù)與利用”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,主要從事煤炭開采水資源保護(hù)利用技術(shù)研發(fā)和工程實(shí)踐,并負(fù)責(zé)神華集團(tuán)科技創(chuàng)新體系建設(shè)和管理工作,先后獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)以及“孫越崎能源大獎(jiǎng)”,獲授權(quán)發(fā)明專利30余項(xiàng)、中國(guó)專利金獎(jiǎng)1項(xiàng),發(fā)表論文30多篇,出版專著3部。 2016年歲末,中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)主辦的《當(dāng)代礦工》雜志記者來(lái)到神華集團(tuán),采訪了顧大釗院士。顧大釗院士身材清瘦,厚厚的眼鏡片后面閃動(dòng)著學(xué)者特有的睿智目光,握手后沒(méi)有過(guò)多的寒暄便直入主題,且有問(wèn)必答,毫不掩飾,給人的感覺(jué)是既儒雅又率直。 堅(jiān)信知識(shí)就是力量 1975年,十年動(dòng)亂尚未結(jié)束,高中畢業(yè)的顧大釗沒(méi)有了繼續(xù)讀書的機(jī)會(huì),無(wú)奈之下進(jìn)工廠當(dāng)起了臨時(shí)工,一干就是3年。雖然人在工廠,但他的心卻一直向往校園,堅(jiān)信知識(shí)可以改變?nèi)说拿\(yùn)、實(shí)現(xiàn)國(guó)家富強(qiáng)。 國(guó)家恢復(fù)高考制度后,1978年他考入山東礦業(yè)學(xué)院礦井建設(shè)專業(yè)。進(jìn)入大學(xué)校園,終于圓了繼續(xù)讀書的心愿,這讓顧大釗滿心歡喜,更讓他倍加珍惜。回憶當(dāng)年的情景,顧大釗感慨良多:“那時(shí)候教育資源十分匱乏,能考上大學(xué)很不容易。我十分珍惜受到高等教育的機(jī)會(huì),在學(xué)校里整天就是學(xué)習(xí),每天想的也是盡量多學(xué)點(diǎn)東西。” 1982年,顧大釗即將畢業(yè)。聽說(shuō)本科畢業(yè)后還可以考研究生,他頓時(shí)心動(dòng)。和許多同學(xué)一樣,雖然當(dāng)時(shí)并不知道讀研究生是怎么回事,但能夠繼續(xù)讀書卻是他一直期盼的。經(jīng)過(guò)研究生考試,顧大釗被中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)錄取。 數(shù)載寒窗苦讀,到1988年,顧大釗在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)先后完成了碩士研究生和博士研究生的全部學(xué)業(yè),成為我國(guó)地下特殊工程領(lǐng)域的第一位博士,并在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)留校任教。在此期間,他把全部心思都用在了教學(xué)和科研工作上。 1990年3月,顧大釗受世界銀行貸款項(xiàng)目資助,公派赴澳大利亞新南威爾士大學(xué)進(jìn)行博士后研究,指導(dǎo)他的博士后導(dǎo)師是新南威爾士大學(xué)土木工程院院長(zhǎng)RobinFell教授,一位從生產(chǎn)一線轉(zhuǎn)到學(xué)校從事理論研究與教學(xué)工作的實(shí)踐型專家。這與當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)高校教師終身從事理論研究和教學(xué)工作的模式大相徑庭,也讓他有些不理解。在兩人的交流中,RobinFell教授對(duì)他說(shuō):“一定要把理論研究與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐結(jié)合在一起,不然的話很難出成果。”就是這樣一句簡(jiǎn)單的話,對(duì)他后來(lái)的科研實(shí)踐產(chǎn)生了深刻影響。 由于世界銀行貸款項(xiàng)目接近尾聲,顧大釗的資助經(jīng)費(fèi)僅夠維持半年。但是他擔(dān)任了“巖石可犁松性研究”課題負(fù)責(zé)人,因此爭(zhēng)取到了一年的延長(zhǎng)期。在這一年半的留學(xué)時(shí)間里,他一方面從事“巖石可犁松性試驗(yàn)研究”,一方面到圖書館收集自己需要的資料,幾乎翻遍了新南威爾士大學(xué)圖書館所有和采礦及礦井建設(shè)相關(guān)的圖書資料等,并與美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)的圖書館聯(lián)系,獲得有價(jià)值的參考資料近2萬(wàn)頁(yè),同時(shí)完成了5篇專題研究報(bào)告,在國(guó)內(nèi)外專業(yè)雜志以及國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表論文8篇。澳方在給他寫的推薦信中這樣寫道:“顧大釗博士有能力承擔(dān)機(jī)械破巖領(lǐng)域的任何研究工作。” 立志科技報(bào)國(guó) 延長(zhǎng)期結(jié)束了,課題試驗(yàn)研究也做完了,但科研報(bào)告還沒(méi)有寫完,澳方希望顧大釗再次延期以完成報(bào)告,也有相關(guān)企業(yè)和技術(shù)研究機(jī)構(gòu)向他伸出橄欖枝,并開出了優(yōu)厚的條件,但他不肯失信于祖國(guó)和母校,婉拒了各方的挽留和邀請(qǐng),毅然回到了祖國(guó)。他說(shuō):“我深深體會(huì)到,知識(shí)分子要珍惜自己的價(jià)值,首先就要為國(guó)家創(chuàng)造價(jià)值!” 當(dāng)記者好奇當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外的收入差距是否大到可以動(dòng)搖一個(gè)人的意志時(shí),顧大釗解釋道:“在澳大利亞時(shí),我是博士后,還帶著他們那里的幾個(gè)博士一起搞項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)他們的博士就算是工作了,一年可以拿到5萬(wàn)澳元,而我們國(guó)內(nèi)1991年像我這樣的每個(gè)月的工資只有100多元人民幣。所以很多人對(duì)我回來(lái)不理解,但是我覺(jué)得應(yīng)該回來(lái),應(yīng)該為國(guó)家做點(diǎn)事。” 由于研究和教學(xué)工作成績(jī)突出,顧大釗回到國(guó)內(nèi)不久,就晉升為副教授,1993年又破格晉升為教授,成為當(dāng)時(shí)我國(guó)煤礦建設(shè)工程領(lǐng)域最年輕的教授。在此期間,他完成了澳方的科研報(bào)告,研制的用于研究機(jī)械破巖的相似材料被國(guó)外學(xué)者稱為Gu-stone(顧氏材料),開展的“巖石機(jī)械破碎的相似材料模型試驗(yàn)方法的研究”和“雙變量行星鉆頭的設(shè)計(jì)原理及鉆進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究”均為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)的研究領(lǐng)域。 1994年,神華集團(tuán)第一任董事長(zhǎng)、原煤炭部長(zhǎng)肖寒在全國(guó)招兵買馬,籌建神華集團(tuán),尋找技術(shù)方面的人才,要求是年輕、學(xué)歷高,最好有在國(guó)外工作的經(jīng)歷。顧大釗剛好符合這些要求,于是,1995年被作為科技帶頭人調(diào)入神華集團(tuán)工作,參加神華集團(tuán)的組建。 1995年,神華集團(tuán)還在籌建,煤炭產(chǎn)量只有300萬(wàn)噸,在煤炭行業(yè)名不見經(jīng)傳。但是,當(dāng)肖寒董事長(zhǎng)向顧大釗談起神華的發(fā)展前景和規(guī)劃,談到未來(lái)將實(shí)現(xiàn)煤炭、鐵路、港口、航運(yùn)協(xié)同發(fā)展時(shí),顧大釗感到這是一個(gè)難得的發(fā)展機(jī)遇,也剛好與自己所學(xué)專業(yè)契合,又想到了RobinFell教授對(duì)他說(shuō)過(guò)的“一定要把理論研究與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐結(jié)合在一起,不然的話很難出成果”這句話,于是便毅然決然地來(lái)到了神華集團(tuán)。 說(shuō)起那個(gè)決定,顧大釗至今記憶猶新:“我覺(jué)得社會(huì)發(fā)展到現(xiàn)在這個(gè)階段,產(chǎn)學(xué)研已經(jīng)具有更廣泛的意義了,要變成復(fù)合型的人才才能更好地做事。據(jù)我所知,在我之前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有高校的教授到企業(yè)里來(lái)的。我當(dāng)時(shí)的想法很簡(jiǎn)單,自己本科學(xué)的是礦井建設(shè),碩士學(xué)的是巖土工程,博士學(xué)的是地下工程,在國(guó)外又學(xué)習(xí)了采礦和土木工程,我就是想把自己學(xué)到的東西用到生產(chǎn)實(shí)踐上。” 描繪煤炭綠色開采宏偉藍(lán)圖 到了神華后,顧大釗立即投身?xiàng)l件艱苦的神東礦區(qū)建設(shè),發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng),承擔(dān)了眾多建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)審查、技術(shù)引進(jìn)等重要工作。 神東礦區(qū)地處晉陜蒙寧交界的能源“金三角”地區(qū)。該地區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量占全國(guó)的29%,煤田賦存條件適合安全高效的大規(guī)模現(xiàn)代開采,但是水資源極度匱乏,僅占全國(guó)的0.37%,年降雨量不足400毫米,蒸發(fā)量卻高達(dá)2500毫米,地表生態(tài)脆弱,植被覆蓋率僅為10%左右,水土流失嚴(yán)重,大規(guī)模的煤炭開采必然會(huì)對(duì)原本匱乏的水資源和脆弱的地表生態(tài)造成更大的破壞。從神東礦區(qū)建設(shè)伊始,顧大釗就敏銳地意識(shí)到這將成為未來(lái)制約該地區(qū)煤炭持續(xù)高強(qiáng)度開發(fā)的瓶頸,并率先開展技術(shù)研發(fā),圍繞西部煤炭綠色開采的重大戰(zhàn)略課題進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20年的不懈攻關(guān),描繪出了一幅煤炭綠色開采的宏偉藍(lán)圖。 在神東礦區(qū)礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間,顧大釗發(fā)現(xiàn)該地區(qū)雖然干旱少雨,但礦井涌水量卻很大,為確保井下安全生產(chǎn),必須將礦井水排至地表。由于該地區(qū)蒸發(fā)量極大,礦井水外排后很快蒸發(fā)損失。一方面是礦區(qū)水資源緊張,另一方面卻是大量礦井水外排后蒸發(fā)損失,這深深觸動(dòng)了他。怎樣才能做到既采煤而又能保護(hù)利用礦井水呢?為解決此難題,他查閱了國(guó)內(nèi)外大量保水開采的資料后,打破常規(guī),創(chuàng)造性地提出了將礦井水在井下儲(chǔ)存利用的技術(shù)構(gòu)想。 構(gòu)想一提出,質(zhì)疑聲紛至沓來(lái)。因?yàn)榈V井水害是煤礦生產(chǎn)中的重大危險(xiǎn)源,井下儲(chǔ)水存在較大風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)質(zhì)疑,顧大釗深入鉆研,全面掌握了煤炭開采對(duì)地下水運(yùn)移的影響規(guī)律,提出了利用煤礦采空區(qū)儲(chǔ)水、建設(shè)地下水庫(kù)的技術(shù)路線。經(jīng)過(guò)多年攻關(guān),他帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)解決了庫(kù)容計(jì)算、壩體設(shè)計(jì)與構(gòu)筑、水庫(kù)安全保障、水質(zhì)控制等技術(shù)難題,于1998年在大柳塔礦建成了首個(gè)采空區(qū)儲(chǔ)水設(shè)施,并于2006年在該礦建成了世界上首個(gè)煤礦地下水庫(kù),儲(chǔ)水量達(dá)60萬(wàn)噸。十年磨一劍,采煤與保水并行之夢(mèng)終于變成了現(xiàn)實(shí)! “多少年前我就說(shuō)過(guò),過(guò)不了多久,西部水會(huì)比煤更值錢,現(xiàn)在就是這樣。神東現(xiàn)在每年從外部可以獲得的水資源是300萬(wàn)噸,且水價(jià)高達(dá)13.5元每噸,再想多買,無(wú)論你出多少錢都沒(méi)有。煤炭是資源,但是沒(méi)有水,既挖不了煤,也發(fā)不了電,更變不了油,那還是資源嗎?”顧大釗如是說(shuō)。 在礦井下存水,首先要解決的就是安全問(wèn)題。顧大釗給記者做了個(gè)形象的比喻:“如果說(shuō)礦井水在井下是老虎的話,那傳統(tǒng)的煤炭開采中它就是林中之虎,因?yàn)橛袝r(shí)你不知道它在哪里。如果知道它在哪里,也知道有多少,再把它圍起來(lái),它就成了籠中之虎。但是這個(gè)籠子一定要安全,因此我們做了三重保護(hù)。第一重保護(hù)是把地下水庫(kù)連起來(lái),每個(gè)水庫(kù)在哪里、里面有多少水、水的參數(shù)是多少都已鏈接到手機(jī)上,發(fā)現(xiàn)哪個(gè)水庫(kù)的水位比較高了,就可以及時(shí)地把水調(diào)到另外的水庫(kù)里去。第二重保護(hù)就是壩體,我們會(huì)對(duì)壩體的應(yīng)力和變形進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè),如果超標(biāo)了,馬上就會(huì)報(bào)警,提醒我們進(jìn)行加固處理。第三重保護(hù)也是最后一層保護(hù),就是安全閥。我們?cè)谌斯误w上設(shè)有應(yīng)急泄水裝置,一旦遇到特殊情況,比如說(shuō)井下頂板大面積垮落等,產(chǎn)生了過(guò)大的沖擊力,那些泄水裝置就會(huì)打開把水放出來(lái)一些,以確保水庫(kù)安全。通過(guò)這三重保護(hù),我們就能把礦井水這只老虎關(guān)在籠子里了。” 利用該技術(shù),神東礦區(qū)已建成了35座煤礦地下水庫(kù),年供水量超過(guò)6000萬(wàn)噸,不但提供了95%以上的礦區(qū)用水,還給外部產(chǎn)業(yè)供水。傳統(tǒng)的礦井水害變成了水利,礦區(qū)由用水排水大戶變成了儲(chǔ)水和供水的基地。近3年來(lái),神東礦區(qū)因礦井水保護(hù)利用創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益已超過(guò)30億元。中國(guó)工程院“推動(dòng)能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命”重大戰(zhàn)略咨詢項(xiàng)目將其列為能源生產(chǎn)革命的重要技術(shù)方向。原世界煤炭協(xié)會(huì)主席、力拓能源CEO哈里先生對(duì)此高度評(píng)價(jià):“相比世界上其他先進(jìn)的礦井水處理技術(shù),這項(xiàng)工作顯然更先行一步,對(duì)于煤炭開采業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。” 潛心打造高效綠色開采科技團(tuán)隊(duì) “我在神華這21年就做了兩件事,一個(gè)是神華的科技管理工作,另一個(gè)是煤炭開采水資源保護(hù)與利用。”說(shuō)起自己這么多年的工作,顧大釗概括得十分簡(jiǎn)單。 神華集團(tuán)產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣,技術(shù)需求大,創(chuàng)新難度高,但組建時(shí)間短,自身研發(fā)力量薄弱。作為科技發(fā)展部總經(jīng)理,顧大釗提出了“以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以企業(yè)為主體”的神華創(chuàng)新模式,并通過(guò)牽頭構(gòu)建“煤炭開發(fā)利用技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”等方式進(jìn)行實(shí)施。神華科技創(chuàng)新模式受到了社會(huì)廣泛關(guān)注,“基于科技資源整合模式的煤炭開發(fā)利用技術(shù)創(chuàng)新工程”獲得了2009年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),他本人也被授予“國(guó)家創(chuàng)新能力建設(shè)先進(jìn)工作者”稱號(hào)。 深刻思考推動(dòng)能源生產(chǎn)消費(fèi)革命的戰(zhàn)略需求,顧大釗清醒地意識(shí)到,煤炭產(chǎn)業(yè)必須走“高碳產(chǎn)業(yè),低碳發(fā)展”之路,神華集團(tuán)必須掌握低碳清潔能源領(lǐng)域的核心技術(shù)。在神華集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,在他的積極倡導(dǎo)和協(xié)調(diào)組織下,短短幾年時(shí)間,北京低碳所、神華研究院等自主研發(fā)機(jī)構(gòu)相繼建立,一大批高層次專家成為自主研發(fā)的骨干。 “2015年,國(guó)家給我們批復(fù)了重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,就是煤炭開采與水資源保護(hù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。以前研究礦井水主要都是研究水害,而現(xiàn)在我們是要保護(hù)利用水,真正把水視為寶貴的資源。”顧大釗說(shuō),“現(xiàn)在不僅是要培養(yǎng)人才,更重要的是培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)。水資源保護(hù)是一個(gè)新領(lǐng)域,需要大家來(lái)共同探索,探索靠誰(shuí)呀?當(dāng)然是人,需要大量人才組成的團(tuán)隊(duì)。” 在顧大釗的倡導(dǎo)下,神華集團(tuán)提出了“十百千萬(wàn)工程”,就是爭(zhēng)取在“十三五”時(shí)期培養(yǎng)出10位初步具有院士水平的帥才,100名各個(gè)分公司首席專家級(jí)別的將才,1000名各個(gè)專業(yè)的專家,還有10000名工程技術(shù)骨干。實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo),神華集團(tuán)未來(lái)的發(fā)展會(huì)更好。 在科技團(tuán)隊(duì)建設(shè)中,顧大釗非常重視青年科技人才的培養(yǎng),把他們放在技術(shù)研發(fā)和科技管理的關(guān)鍵崗位上,給他們“壓擔(dān)子、指路子”,促進(jìn)他們的快速成長(zhǎng)。他常說(shuō):“對(duì)于年輕人來(lái)講,光是刻苦鉆研是不夠的,還要注意需求引領(lǐng),就是你干的事必須順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的最大需求。另外要耐得住寂寞,搞技術(shù)需要積累,沒(méi)有積累就出不來(lái)東西。煤炭事業(yè)的明天還會(huì)是美好的,但是需要我們努力,通過(guò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色開發(fā)和清潔利用轉(zhuǎn)化。” 從莘莘學(xué)子到大學(xué)教授,從央企科技管理人員到工程院院士,不論角色如何變換,顧大釗那顆科技報(bào)國(guó)的心始終不曾改變,實(shí)現(xiàn)煤炭綠色開發(fā)、清潔利用的意愿也變得愈發(fā)強(qiáng)烈。在煤炭開發(fā)與水資源保護(hù)的道路上,他正以人生作筆、科技為墨,描繪著煤炭綠色開采的宏偉藍(lán)圖,續(xù)寫煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展更加輝煌的篇章。 |
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