做煤矿防灭火科技的引领者——记国家杰出青年科学基金获得者秦波涛教授

发布者:卢进丽发布时间:2018-12-18浏览次数:10

  

矿井火灾是煤矿生产的主要灾害之一,一旦井下发生火灾,不仅会造成煤炭资源的损失、工程和设备的破坏,导致生产中断,而且更严重的是会直接威胁到矿工的生命安全。

俗语说,水火无情。秦波涛明知山有虎,偏向虎山行。他矢志奉献煤炭事业,数十年如一日,站在了与煤矿火灾斗争的最前线。

他用一项项独占鳌头的科技创新,降低煤矿事故隐患,承担起引领煤炭行业向更高水平发展的国家责任,成为行业内公认的煤矿防灭火的中国标杆。

日前,秦波涛入选2018年度国家杰出青年科学基金资助项目名单,资助方向为煤矿热动力灾害防治。

  

不畏危险,扎根矿山解决难题

实践是最好的老师。秦波涛从研究生开始就一直战斗在煤矿火灾防治第一线。

2003年,面对宁夏煤业集团白芨沟矿的巨大瓦斯爆炸,全国煤矿灭火专家均感到十分棘手,在王德明教授带领下,秦波涛到现场主持灭火工作。面对如此巨大难题,他二话不说,深入爆炸现场,写方案、下矿井、钻巷道、爬上山、打钻孔,与矿上工程技术人员一起坚守在矿区,战斗在最危险的一线,一干就是两个多月。

那时是冬天,天气非常寒冷,穿两件大衣都不行,有时候深夜12点,还需要爬到山上查看具体情况,了解实际情况是否与自己设计的一致。

2004年,东北最大的大兴煤矿采空区发生自燃火灾,采空区瓦斯浓度高,找不着火源点,情况十分危急。接到求救后,秦波涛什么都顾不上,连夜赶到了煤矿现场。秦波涛说,当时心中唯一的信念就是灭火,连续一周几乎都在井下度过,到了紧要关头,连续两天两夜没有合眼,也没有吃任何东西。

功夫不负有心人,仅一周的时间就治理了采空区不明位置的煤自燃,秦波涛这才松了一口气。大兴煤矿避免了工作面封闭,恢复了生产,整个矿区洋溢着欢乐的气氛。矿工们纷纷说,还是有学问的博士能真解决问题呀!

为了防止采空区煤自燃再次发生,秦波涛又在大兴煤矿待了两个多月,做防火的整体方案。自此,秦波涛与大兴煤矿结下了深厚的友谊,一旦矿上遇到什么难题,他们总是习惯向秦波涛咨询。秦波涛也被大兴煤矿授予了荣誉矿工称号。

毕业留校任教后,秦波涛每到一个矿还都要亲自下井。刚成为教授后,他到矿上下井的次数一年也不少于100 次。每到一个矿井,我绝对亲自下去,这也是我们的传统。因为从地面上,你永远无法真正了解井下的具体情况。

每次下矿井,由于井下条件特殊,有的矿坐的是人行车,有的矿只能走路,还经常在井下上山下山,有的矿井从井口走到工作面,就得两个多小时,常常大清早下去,再上来时已是下午两三点钟,再匆匆扒几口饭,就去琢磨事情了。如果是冬天的话,还需穿着厚厚的笨重服装。说起下井的情况,让人唏嘘不已。

尽管常人看来深入矿区很辛苦,但是秦波涛却不以为然,当解决了煤矿一个问题后,内心特别有成就感。首先,能够保障矿工的安全;其次,使煤矿依旧能够正常生产,创造效益。我们的矿工非常不容易,井下条件恶劣,我们是到井下技术指导,而他们是长时间呆在下面工作,很辛苦,还随时都有可能面临生命危险。为他们创造更加安全的环境是我们煤矿安全科技工作者的责任。

  

追求卓越,多项科研领跑国际

科研是实现自身价值的必然选择,秦波涛对此深有体会。他不仅注重在煤矿防灭火中不断攻坚克难,发明多项重大技术,产生大量经济效益和社会效益,更注重为矿工带来安全守护,做煤矿防灭火科技的引领者。

为高效防治矿井煤炭自燃,近年来,他发明了三相泡沫阻化防灭火技术,即通过对含化学阻化剂的粉煤灰(黄泥)浆液发泡,以大流量泡沫为载体,将粉煤灰(黄泥)及阻化剂输运到一般液固介质难以到达地点的防灭火技术。研发了以水泥、粉煤灰、促凝剂为基材的高倍数无机固化泡沫堵漏防灭火材料,从复合浆体颗粒的润湿、促凝剂促进水化、自由水消耗、孔壁固化等方面提出了高倍数无机固化泡沫稳定及凝结固化机理,基于逐级孔隙式发泡、中空螺旋逐次混泡原理,发明了能产生大流量、高倍数无机固化泡沫的发生装置。他还发明了保水性能好、稳定周期长且具有成膜覆盖效果的高保水泡沫凝胶防灭火材料及技术,揭示了高保水泡沫凝胶的稳定及防灭火机制。这些科研成果被同行专家鉴定为国际领先水平,且与现场应用得到了很好的结合,在煤矿得到了大力的推广,已为煤矿现场解决了很多实际的技术难题,得到了现场领导和工人的高度评价。

2012年,南非Kleinkopje CollieryGreenside Colliery煤矿采空区发生塌陷、煤自然发火等灾害,经过实地考察和资料分析,秦波涛和导师王德明教授一起提出了详细的可行性技术方案,尤其是运用了三相阻化泡沫防灭火技术,受到该公司领导和技术负责人的认可和高度评价。

矿工长期接触煤矿井下粉尘,呼吸系统防御机能容易受到损害,易得尘肺病。秦波涛对于矿工的遭遇有着深切的同情。

经过多年反复实验,他又研发了活性磁化水高效降尘技术,该技术集表面活性剂与磁场二者共同作用来高效改善水的性能,实现了化学与物理相结合的方法来高效降尘。他构建了一套井下活性磁化水除尘系统,包括地面蓄水池、活性剂添加与混合装置、喷雾加压装置以及磁化装置。该系统很好地适应了煤矿井下狭小空间环境,具有操作方便、运行稳定的特点。目前,该技术已经在山东鹿洼矿等投入运用,效果较好。

秦波涛表示,做研究不能好高骛远,一定要静下心来踏踏实实地做。研究的成果技术要实实在在能够解决煤矿的实际问题,要真正地能够让煤矿工人感受到科技给他们带来的安全感和幸福感。我觉得这是一个很重要的事。

秦波涛先后获得国家万人计划领军人才、国家创新人才推进计划中青科技创新领军人才、中组部青年拔尖人才、全国百篇优秀博士论文、江苏省突贡专家、江苏省特聘教授、江苏省杰出青年基金、江苏省“333高层次人才培养工程(二层次)、教育部新世纪优秀人才、霍英东高校优秀青年教师奖、江苏省五四青年奖章等荣誉。

他主持了国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题等国家及省部级项目10余项;获国家技术发明奖、国家科技进步奖等省部级奖7项;在FUEL等期刊发表论文90多篇,出版专著1部,授权国际发明专利17件、国内发明专利26件(19件排名1);制定1项国家安全生产行业标准……

对于秦波涛而言,每一个荣誉都是新的奋斗起点。同时,他无比谦逊地表示,成绩的取得得益于王德明教授的悉心栽培,王老师在创新精神、科学追求、学术严谨以及生活方面都是我的引路人;还得益于安全学科平台,老一辈安全人营造了特别好的学科平台、氛围和环境,我才能够站到众多前辈的肩膀上。能够为煤炭科学作贡献,这是我的幸运。

合抱之木,生于毫末。秦波涛亦反复强调,成功没有捷径。要想取得成绩,聪明固然是一个因素,但更需要踏踏实实地用时间来换取。科研就是一点点地积累起来的,没有长年累月时间和精力的付出是很难取得进步的。

  

教书育人,以身作则甘于奉献

十年树木,百年树人。为了能够培养更多安全事业的可靠接班人,秦波涛可谓是殚精竭虑,在人才培养上花大力气。

本科教育是核心。即使科研工作再繁忙,秦波涛依旧坚持为本科生上课,主讲“矿井通风与安全”“矿井火灾学”等专业主干课程。除了课本知识,他力求使所讲授的内容包含最新的国内外研究动态,还注重将科研成果贯穿在教学中,将现场实践碰到的问题、案例等,融入到课本的理论当中去阐释。同时,他还主动申请担任本科班的班主任,去引导学生热爱专业、教他们如何做科研等。

秦波涛的课程广受学生欢迎,他们纷纷在评师网上为秦波涛点赞,秦老师的课程既有理论,又实践,让我们从枯燥的理论和概念中,形象地了解真正的煤矿秦老师学识渊博,课讲得生动有趣能把课程讲得这么棒的老师,还从没有见过……他先后荣获百佳本科教师、教书育人先进个人、优秀班主任等荣誉称号。

尽管科研任务很重,他仍坚持主编《矿井火灾防治》教材,他说,我必须把这几年最新的理论、研究成果,技术研发,经典案例等补充进来,一流学科,一流的人才,一定要有一流的教材。

作为研究生导师,秦波涛强调,首先要让学生爱这个行业,愿意为之奉献;其次,培养他们具备相应的素质和能力。在此过程中,老师要对学生由衷地付出,要关心学生的成长,只有真心才能换来真心。

史全林是材料学院跨专业过来的硕士研究生,学术上存在短板和不足,但是,秦波涛从这个短板考虑,让他从事煤矿用防灭火材料的课题研究。在秦波涛的指导和帮助下,史全林从大四上学期就开始进入实验室跟随导师和博士生一起做实验,并代表课题组参加第十四届挑战杯比赛。在整整一年的备赛过程中,秦波涛参与每个环节,从填写申报书到完善研究报告,再到指导学生做PPT、传授答辩技巧,最终,史全林以及团队荣获获得挑战杯全国三等奖。

严是爱,秦波涛对学生要求很严格,要求研究生必须按照上班制度到实验室学习,要求每两周进行一次全体实验人员的科研探讨会议,在会上将近期所从事的研究工作以PPT的形式进行汇报。有时学生不理解,但看到已是教授的秦波涛依旧以身作则,就慢慢悟出了其中道理。

学生周群无比钦佩地说,秦老师具有严谨的工作态度,时常教导我们说事无小事、细节决定成败。有次秦老师和我在办公室探讨汇报PPT一直到深夜,在此过程中,切实体会到了老师精益求精的工作态度。

在秦波涛的身体力行感召下,他的学生都异常勤奋刻苦,在同龄人当中都是佼佼者,比如今年团队中1名博士和1名硕士分别获得国家奖学金。再如,博士生张雷林毕业后到安徽理工大学,第一年就发表4SCI论文,并获国家自然科学青年基金和博士后特别资助,并在今年获得国家自然基金面上项目。去年教师节时他无比诚恳地跟秦波涛说,秦老师,您那时候严格是对我们好。说实话学生都比较有惰性,如果老师要求不严格,可能我们就光顾着玩了。”

此外,秦波涛还担任着安全学院教学副院长一职。他本着服务、奉献的理念,全力以赴地抓学院本科教学工作,推进培养一流的本科人才,积极探索本科教育教学规律,持续推进教学改革与建设,促进学院产生了一批重要教学成果。学院在去年的本科教学审核评估和今年的安全工程专业认证中,教学工作都获得了专家的高度评价。他坦诚地说,在其位谋其政,不求轰轰烈烈,一定要对得起岗位,对得起良心。

  

科学追求永无止境。采访交流中,秦波涛再三表示,自己虽然取得了一定的成绩,但这些成绩是矿大安全学科几代人努力的结果,自己仍然要努力攀登科学的高峰,煤炭的很多科学技术问题还没有解决,作为矿大人,唯有勤奋刻苦,多出成果,多担当,用家国情怀多为煤炭行业作贡献,才能担负起这代人应有的重任。

新闻来源:卢进丽 刘尊旭摄影:责任编辑:卢进丽审核:刘尊旭

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