煤,通過燃燒自己,帶給人類溫暖和光明,因此被稱為“烏金”和“太陽石”。煤炭是我國的主要能源,在國民經濟中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。但在煤炭開采的過程中,煤礦安全事故就像一個吃人的“怪獸”,奪走了許多礦工的生命,而礦井瓦斯又是造成煤礦重大惡性災害事故的主要原因。中國礦業(yè)大學周世寧教授在向記者介紹煤層瓦斯流動理論時說,研究瓦斯在煤層中的流動規(guī)律和含瓦斯煤的流變破壞機理是防治礦井瓦斯事故的重要理論基礎。煤層中的瓦斯氣體90%以上以吸附態(tài)存在,這使得它既不同于對煤無吸附性的氣體,又不同于水。認識瓦斯這種特殊氣體在煤層中的儲運規(guī)律和對煤力學性質的改變作用,是防止瓦斯事故的首要課題。
周世寧教授1953年畢業(yè)于中國礦業(yè)學院采礦系,后留校從事教學和科研工作。在長期的瓦斯防治研究中,他創(chuàng)建了煤層瓦斯流動理論體系,從本質上闡明了煤礦中的瓦斯來源及賦存條件,為減少瓦斯災害做出了重大貢獻。1993年,他的“煤層瓦斯流動規(guī)律研究”獲國家自然科學四等獎。
通過對煤層瓦斯流動規(guī)律進行研究,周世寧教授發(fā)明了測定煤層瓦斯參數的技術,其中“煤層透氣系數測定方法”在1983年獲煤炭工業(yè)部科技進步一等獎,“膠圈-玉力粘液封孔測定煤層瓦斯壓力的裝置”獲1986年國家發(fā)明三等獎。
周世寧教授在1986年獲得全國優(yōu)秀科技工作者稱號和全國“五一”勞動獎章,1999年當選為中國工程院院士,2001年被教育部任命為高等學校地礦學科第一屆教學指導委員會主任。
陽春三月,中國礦業(yè)大學北京校區(qū)已是花團錦簇,一派生機盎然的景象。在校區(qū)西二樓的家中,周世寧院士接受了《當代礦工〉雜志記者的專訪。周院士給人的第一印象是和善、謙遜,哪怕是對慕名而來者也是恭敬有加、彬彬有禮,且思路敏捷,語調平和舒緩,不急不躁,讓記者領略到了他剛柔相濟、孜孜探求的性格。
周院士是煤礦安全工程學家,煤層瓦斯流動理論的創(chuàng)立者。當談起在中國礦業(yè)學院上學時,他說:“我并不是由于熱愛煤炭行業(yè)才學采礦的。當年,我是在復旦大學化學系讀書,我的哥哥在上海交通大學讀書,家里同時負擔兩個孩子上大學很困難。1950 年,中國礦業(yè)學院實行供給制,這樣我才去學的采礦專業(yè),但是在進入到這個行業(yè)后,深深為礦工的優(yōu)秀品質感動,他們?yōu)榱耸澜绲墓饷鱽淼降叵律钐庍M行艱苦的勞動,作為一個從事煤礦安全事業(yè)的科學工作者一定要為他們保駕護航?!?/span>
一、通往大師之路,周世寧的R-S-R學習方法周世寧1934年出生在揚州市左衛(wèi)街的一個舊式大家庭里,小學和中學都是在揚州度過的。在大家庭中,他年齡最小,哥哥周世恭比他大18個月,初中和高中都在同一學校、同一班級。雖然他的學習成績遠不及哥哥,但因年紀小,家里也不苛求他,從小給了他一個寬松自由的環(huán)境。當時家里有很多藏書,對他影響最大的是一本書是愛迪生的傳記,愛迪生勤奮學習、勇于創(chuàng)新的精神給他留下了深刻的印象。
兒時的周世寧干什么事都比較專注,喜歡動手操作。在一次學習平面幾何時,聽老師說一角三等分是世界十大難題之一,于是他為了嘗試一角三等分,連著幾天一直畫圖研究到深夜;星期天到城外小河去撈魚,他可以編織漁網到凌晨:制作橡皮筋牽引的模型飛機,包括螺旋槳在內的所有材料,他都是自己用小刀削刻出來的。這種專注精神深深地影響了他以后的學習和工作。
大學畢業(yè)后,為了研究煤層瓦斯流動規(guī)律,他繼續(xù)學習滲流理論,并深感在上大一時沒有把數學學好,于是重新自學高等數學一年多。經過這一反復后,他對高等數學有了較深的理解和認識。
教科書上說,瓦斯超限會使人窒息死亡。他對此很不理解:瓦斯不是有毒氣體,人如果感到呼吸困難,可以往有新鮮空氣的地方跑,怎么可能在那等死?一次,他在一個礦井下做實驗,有一個地方冒頂,用燈光一照,就像有一層分界線,說明瓦斯?jié)舛群芨?。他決定體驗一下在這種環(huán)境下,人究竟是怎樣一個感覺。他對同伴說:“我鉆進去,你們看我不行了就把我拉出來?!彼M去后,只感到困倦,并沒有感到呼吸困難,更沒有想到離開,這讓他恍然大悟。在以后給學生講課的時候,他經常講起這次經歷,也讓他的學生對瓦斯有了更深刻的認識。
學習怎樣才能做到學深、學透呢?他認為是必須在學習中反復思考,把握科學家發(fā)明理論的思維方法和過程,這樣才能把知識變成自己的,才有可能用好、用對。
周世寧的學習方法是:第一,恭恭敬敬地聽講、看書,努力弄 懂理論的由來和立論的依據以及它的適用條件;第二,千方百計 地找毛病來推翻它,深化對它的理解和認識;第三,在不能否定它 之后,就堅定地相信它,并且在工作中恭恭敬敬地應用。他把這一 方法稱為R-S-R學習方法,即From Respect to Suspect, From Suspect to Respect,從尊敬到質疑,從質疑到尊敬。
這一學習方法使他對知識的理解變得深刻和牢固,令他終 身受益,以后的重大決策時,能相信自己的分析,不猶疑、不退卻。
1978年5月,甘肅窯街礦務局三礦在砂巖中掘進大巷時發(fā)生了事故,突出巖石2000噸、二氧化碳24萬立方米.犧牲了90人,初步判定是一起巖石和二氧化碳突出事故。煤炭工業(yè)部要求中國礦業(yè)學院派人參加事故的分析處理,周世寧奉命參加事故調查。在趕往現場的路上,他通過理論分析判斷,認為不應該是巖石和二氧化碳突出。因為砂巖對二氧化碳沒有吸附力,只能以游離 狀態(tài)存在于砂巖的孔隙,而砂巖的孔隙率一般只有10%,100立方米的空間要存儲24萬立方米的二氧化碳是不可能的。周世寧確信這是一次煤和二氧化碳突出,一定是在掘進中巖巷遇到了斷層,斷層把煤層隔在巖巷的前方,由于煤層含高壓的二氧化碳,在揭開煤層時造成了這次事故。當時“文革”剛結束,他還是個“反動 學術權威”,不能亂說亂動。由于種種顧慮,一路上,他不敢與別人 討論交流。到現場后,他在事故分析會上果斷地提出要求立即到 事故地點調查,因為他確信一定能在發(fā)生事故的巖石大巷中找至L 突出拋出的煤塊。調查組在現場很快發(fā)現了突出拋出的煤塊,并找到了懸掛的放炮器,這表明與他事先分析的結果一致,這次事 故是由于地質條件變化,在放炮時巖巷誤穿煤層引起煤和二氧化 碳突出產生的。事后,該礦根據這一調查結果改進了掘進工藝。
二、艱難攻關,創(chuàng)建煤層瓦斯流動理論
瓦斯災害是煤礦最嚴重的自然災害。舊中國沒有專門研究防 治瓦斯災害的專家,也沒有有關的論著。1953年,周世寧被分配到中國礦業(yè)學院采礦系通風安全教研室工作,成為新中國第一代 專門研究防治瓦斯災害的專家。為了加深對煤礦瓦斯的了解,他帶著行李長期住在開灤煤礦和撫順煤礦,經常一天下兩三次井, 有時在井下一呆就是兩三天,進行了大量的參數測量。通過長期 實踐,他對瓦斯的涌出和運移有了新的認識。
當時世界上石油和天然氣開采工業(yè)大發(fā)展,學術界普遍運用地下水力學的理論來推導石油和天然氣的流動情況。在這種情況下,周世寧想到了運用地下水力學理論推導煤層瓦斯流動情況。但是巖石對石油和天然氣沒有吸附性,而煤層對瓦斯有很強的吸 附性,90%以上的甲烷氣體以固體狀態(tài)存在于煤層孔隙表面,以動平衡的狀態(tài)與游離氣體不斷交換。這就需要新的理論依據和數學推導公式。
煤對瓦斯的吸附與釋放的數學模型屬于朗格繆爾方程,難于用簡單的數學分析處理。經過大量的演算后,周世寧決定采用近似的拋物線方程來表達瓦斯壓力和含量的關系,并從中導出了煤 層瓦斯單向、徑向、球向流動的微分方程式。
下一步是要從微分方程式導出在工程中實用的計算公式。周世寧在實驗室中建立了單向和徑向流動的模型,用二氧化碳在煤 粉中滲流的實驗,尋找高吸附性的氣體在多孔介質中的流動方 程,通過實驗測定模型中的瓦斯壓力、流量、吸附性、流動時間等 一個個具體的參數,導出了普遍的計算公式。1963年,這一研究成果發(fā)表在的北京礦業(yè)學院科學文選中,這是國內外首次用簡單 的代數方程表達出煤層瓦斯的單向、徑向和球向流動的方程。這些計算公式在以后的煤礦瓦斯防治工程中被廣泛應用,然而一直 到30年后的1993年,這一成果才獲得了國家自然科學獎。
1958年,在研究“煤層瓦斯流動理論”的同時,周世寧創(chuàng)制了當時在世界上獨一無二的“礦井通風網路電模擬計算機”。風流在礦井通風網路中的流動是紊流流動,壓差和流量是平方關系,屬于非線性流動,良好的通風狀態(tài)是煤礦安全的基礎。上世記50 年代還沒有電腦,因而很難準確地調節(jié)計算和控制礦井的通風系統(tǒng)。周世寧設想用線性電阻網絡模擬風網,用電壓模擬風壓,用電流模擬風量,用電阻模擬風阻。但是電流的流動規(guī)律屬于線性流動,不同于風流,兩者之間存在根本的差別。一天,他突然想到風 網中風流的流動是穩(wěn)定的,每一條風路只有一個風量和壓差,在 坐標圖上只有一個工作點,而線性電阻網絡在相應的電路上也只 有一個電流、電壓工作點,只要通過逐步調節(jié)的方法使各條電路 電的工作點和相應風路風的工作點重合,就可以完成模擬過程。這就是他在相似理論和模擬技術中提出的新概念——“點模擬”, 是對相似理論的新發(fā)展。基于這一理論,周世寧設計了一個有許 多可調電阻的網絡,通過調節(jié)線性電阻逐步逼近非線性的風網, 研制出來的礦井通風網路電模擬計算機在開灤林西礦的65條 復雜風路的風網進行計算時,取得了與實際一致的結果,這是當 時該領域世界最新的成果。
研制的過程是艱難的。在研制過程中,周世寧搬到實驗室居 住,有了新的想法就半夜里起來做試驗。1958年是大躍進的年 代,強調一切都要政治掛帥。周世寧埋頭搞研究工作,在那個年代 卻一直被某些人說成是走白專道路,只專不紅。雖然一些研究成 果已蜚聲國際,他研制的礦井通風網路電模擬計算機1959年就 被北京市和國家科委選送到德國來比錫國際博覽會展出,但是他 從1953年畢業(yè)當助教,這一當就是11年,直到1964年才晉升 講師,到了 1966年又“破格提拔”成了反動權威。(在人們眼里, 既然是權威,起碼應該是副教授、教授,所以周世寧說是被“破格提拔”了。)
三、煥發(fā)青春,再攀科研新高峰
周世寧在國際煤炭學術論壇上一舉成名,是1979年10月6 B在克羅地亞召開的第十八屆國際采礦安全大會上。
1978年黨的十一屆三中全會后,周世寧獲得徹底平反。同年,第十八屆國際采礦安全大會在中國征集論文,他的《煤層透氣 系數的測定方法》論文呈遞后被大會組委會入選。1979年6月他收到大會組委會的通知:……請你擔任10月7日大會的執(zhí)行副 主席……
周世寧一看就蒙了,因為他知道大會是用英語交流的。周世寧上大學后學的是俄語,英語還是上中學時學的,二十多年沒有用過,連字母發(fā)音都像俄語。后來一想,還有三個多月時間,努努力還是可以的。于是他把由翻譯公司翻譯成英文的論文分解成八張幻燈片,一邊查字典編寫解說詞,一邊進行背誦。就這樣每天背 三五遍,到9月底就背了兩百多遍,再念念英語九百句,也就能和 “老外”對付著聊兩句了。
10月4日,周世寧飛到克羅地亞的杜布羅夫斯克。這是他第 —次出國,因此非常興奮。然而他還沒有來得及欣賞亞得里亞海風景如畫的景色,就感覺到沉重的心理壓力。按大會規(guī)定,宣讀論文后,要站在講臺上面對幾百名聽眾用英語回答問題。在第一天的會議上,有位日本教授因為聽不懂聽眾的提問,出現了非常尷尬的局面。他見到這一情景,心中非常緊張,因為第二天上午就輪到自己作報告和主持會議。但他想,提的問題反正都是論文中的事,可以把論文逐段分解,找出可能提問的問題,事先寫好答案并且背熟,只要聽懂兩個字就可以回答。
經過了大半夜的辛勤準備,第二天的大會終于來臨了。在大會主席臺上與會議主席互致問候后,他上臺開始宣講論文。當他流利地背完論文后,聽到臺下掌聲雷動,心想不管真的假的,第一場演出總算成功了。接下來就是站在臺上回答聽眾的問題。會上一共提了四個問題,回答前三個問題都是用聽懂兩句話就順桿爬 的辦法,對號入座地背誦了答案,到最后一個問題時,實在是聽不 懂了,他就回答了一個萬能答案:“你的問題是很重要的,但是三言兩語不能說清楚,我想請你在會下交流?!碑斔牭脚_下熱烈的掌聲時,心想終于完成了演出任務。大會中間休息時,有六七個國 家的代表來向他祝賀,稱贊論文的內容,有的還說:論文是優(yōu)秀的,你的記憶力也是優(yōu)秀的,因為你在講述論文時,沒有看一眼你的文章,所有的公式符號都說得很對,甚至小數點后面的兩位數都是準確的。他心里想:我背了兩百多遍,當然符號和數字都是正確的。
第一次出國講述學術報告的成功,打開了通向世界的窗戶, 也增加了他參與國際學術交流的信心,為他以后的國際學術交流創(chuàng)建了良好的開端。
從第十八屆國際采礦安全大會回來后,周世寧被提升為副教授。已經不年輕的周教授迫切希望自己的科研成果得到更廣泛的應用,迫切希望煤礦安全事故減少到最少。他以最大的熱情投入到科研教學中,并獲得了豐碩成果。
——發(fā)現了地應力場和煤層瓦斯壓力場的翹合作用
上世紀80年代,周世寧在四川許多煤及瓦斯突出礦井的研究實驗中發(fā)現一個有趣的現象,就是煤層瓦斯排放后,煤層收縮 頂底板靠攏,但煤層的滲透率反而增加幾百倍之多。這表明煤層 內部的煤體有收縮效應,煤體的收縮,擴大了煤層內部的裂隙,增 大了煤的強度,降低了地應力,提高了煤層的滲透率,表明了煤層的瓦斯壓力場和地應力場是相互耦合的,從而提出了地應力、瓦斯壓力、煤強度三項突出要素之間存在有機耦合的新概念,推動了瓦斯突出防治技術的發(fā)展。為了充分證實這一觀點的正確性, 他在天府煤礦和中梁山煤礦進行了四年的實驗研究,結合煤和瓦斯突出災害防治,找出了消除突出危險的技術指標,這是瓦斯災害防治技術的重大發(fā)展。這一成果在1993年獲煤炭工業(yè)部科技進步一等獎。
周院士對記者說:“我這一輩子最大的一個成果是什么呢?就 把煤與瓦斯突出時的地應力、瓦斯壓力、煤強度這三個因素結合在一起考慮。煤吸附瓦斯后要膨脹,放出瓦斯后要收縮,這樣就帶 來了地應力的變化。另外,煤含了瓦斯以后,煤變軟,強度變低,排出瓦斯以后,煤變硬。因此,地應力、瓦斯壓力、煤強度這三者是密切聯(lián)系的。這個現象是我最早發(fā)現的,也是最早寫在著作里面 的?!?/span>
——發(fā)明了主動式封孔測定煤層瓦斯壓力的技術和裝置
煤層中的瓦斯壓力是瓦斯涌出和突出的動力,是防治煤礦瓦斯災害最重要的參數。但長期以來,國內外對瓦斯壓力很難準確測定,其根本原因在于向煤層打鉆孔封孔測壓時,鉆孔周邊在強 大的地應力作用下,產生許多微裂隙,封孔的固體材料不能進入微裂隙封堵瓦斯的漏失,使測得的瓦斯壓力值低于煤層真實的瓦斯壓力,錯誤的測壓值會導致錯誤的技術決策,造成重大損失和事故。周世寧決心解決這個技術難題。他設想用高于瓦斯壓力的 液體封孔,由于壓力液體可進入孔周的微裂隙防止瓦斯的泄漏, 因而可以獲得真實的瓦斯壓力值。為此,他發(fā)明了“壓力黏液瓦斯 壓力測定儀”和“三相壓力泡沫密封測壓儀”,在煤礦中取得良好的應用效果,解決了長期以來困擾國內外瓦斯壓力測不準的難題。
——研究含瓦斯煤體的流變性
周世寧在長期實踐中發(fā)現飽含瓦斯的煤體變軟,有從固體變?yōu)樗苄泽w的特點。比如,在井下煤層打鉆孔時,一個直徑12cm的鉆孔有時能排出2?3噸的煤粉;而一次拋出上百噸的煤和瓦斯突出,往往事后找不到孔洞。在南桐煤礦一次5000噸大突出事 故的現場,他在距突出點158米的地方,發(fā)現煤體流動位移的痕 跡。他想:是不是流變性強、易于流動的煤,容易形成大的突出?是 危險性強的標志?1993年,周世寧讓他的博士生何學秋對此進行 專門的研究。實驗結果表明:不同的煤的流變特性是不同的,有的 煤在壓力下的流變漸漸趨緩,有的則在平穩(wěn)一段時間后突然加速 變形,直至破壞。這樣就第一次把時間因素加入到煤體破裂形成 突出的過程中,填補了含瓦斯煤體緩慢失穩(wěn)破裂的空白,對解釋 煤和瓦斯的延期性突出起到了重要作用。實驗證明了煤的流變特 性是突出危險性的重要因素,易于流變的煤容易形成大的突出, 也容易產生延期性突出。
四、彈精竭慮,勇于為煤礦安全生產建言
1999年,周世寧當選為中國工程院院士。
進入21世紀后,隨著我國國民經濟的高速發(fā)展,為了保證能 源需要,煤炭生產隨之進入一個高強度開采階段。大量的統(tǒng)計數 據顯示,世界各國在人均國民生產總值進入1000~3000美元區(qū) 間,事故呈現出高發(fā)態(tài)勢,被稱為事故高發(fā)期理論。2003年,我國 人均GDP首次突破1000美元,達到1090美元,邁進了事故高 發(fā)期的門檻,煤炭工業(yè)安全生產面臨前所未有的壓力,死亡百人 以上的事故屢屢發(fā)生。
2004年10月20日,河南大平煤礦瓦斯爆炸事故,造成148 人死亡。
2004年11月28日,陜西陳家山煤礦瓦斯爆炸事故,造成 166 A死亡。
2005年2月14 B,遼寧孫家灣煤礦瓦斯爆炸事故,造成 214人死亡。
2005年12月7日,河北劉官屯煤礦瓦斯爆炸事故,造成91 人死亡,17人失蹤。
周世寧院士對煤礦企業(yè)瓦斯災害頻發(fā)甚為憂慮,他積極向各 級有關領導直至中央領導呼吁建言。
2005年1月1日,溫家寶總理到陜西銅川視察,召開了有國家有關部委領導、地方領導、礦區(qū)負責人和專家參加的煤礦安全 生產工作座談會,周世寧院士和張鐵崗院士以專家組成員的身份 參加了這次會議。首先由張鐵崗院士匯報了陳家山事故的調研情 況,溫總理對張院士的工作和匯報表示贊許。隨后周世寧院士就 我國礦井瓦斯災害問題進行了匯報,在綜述以后,他向總理建言 獻策:
1、 國家對煤礦企業(yè)的技術定位不夠準確
煤礦在人們的心目中是技術水平不高、要求比較低的勞動密 集型產業(yè),因而長期以來,技術投入不足,技術裝備差,把千軍萬 馬的隊伍放在高度危險的作業(yè)環(huán)境中勞動,一旦發(fā)生瓦斯爆炸、 礦井火災等事故,人員傷亡慘重,
因此,要將煤礦從勞動密集型產業(yè)轉列為高危行業(yè),給予必 要的投入,大幅度提高技術裝備水平和勞動生產率,從而提高礦 井的安全水平。
2、 應鼓勵礦井瓦斯抽放工作
抽放瓦斯利用的收入應減免稅收,且鼓勵用瓦斯發(fā)電和并網 使用,使高瓦斯礦井千方百計地提高瓦斯抽放量和利用量 這樣, 既提高了礦井的安全性,又降低了瓦斯對大氣的溫室效應,因為 瓦斯對大氣的溫室效應是二氧化碳的21倍。
3、 開展高瓦斯礦井的瓦斯參數測定和瓦斯來源鑒定
通過測定礦井采掘范圍內煤層的瓦斯壓力、煤層透氣性、煤的強度、煤層瓦斯含量等技術參數,以確定在井田范圍內瓦斯的賦存情況和危險程度,以便及時采取措施。這項工作應由煤礦企 業(yè)配合專業(yè)瓦斯檢測機構共同進行,以求數據準確,特別是對具 有突出危險的新水平和新區(qū)域,要作出危險性預測和提出安全保障措施。
在聽完周世寧院士的建言后,溫家寶總理十分中肯地說:“這些都是很好的建議!”
結束視察慰問的溫總理邀請周世寧與張鐵崗兩位院士同乘專機回京。在飛機上,總理繼續(xù)與院士探討我國煤炭工業(yè)的安全生產問題??偫硖岢?,我國的煤礦事故這么多,是否可以從國外得到一些幫助,引進一些技術,來解決這些問題。周世寧院士的回答是否定的。他對總理說:“您是學地質的,您知道中國的煤田很特殊,經過二十幾次的板塊撞擊移動,把煤體的結構破壞了 ,在外國見不到這樣復雜的結構。中國的煤與瓦斯突出占世界的90%以上,原因就在這里。因此,最好的理論、最好的技術、最好的人才, 都在中國,我們對付瓦斯災害是最有辦法的,問題在人才的接續(xù) 和培養(yǎng)?!?/span>
周世寧院士向總理特別提到煤炭行業(yè)人才隊伍建設的問題。他說:“銅川礦務局十幾年來沒有進一個大學畢業(yè)生,四川省也是七八年沒有大學生到煤礦去,平頂山礦務局三年之內僅高工就流失了 162 Ao如果這樣下去,煤炭行業(yè)面臨的不是后繼乏人的問題,而是后繼無人的問題!”
總理聽了以后感動地說:“周院士,你不要著急,這是政府的責任?。∧惴判?,一定會有辦法來改變這種局面的。”
2005年2月,遼寧孫家灣煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故,周世寧院士作為國務院專家組成員趕去現場參加事故調查,住在阜新市財政局招待所。那天夜里他剛睡下,招待所值班人員便來電話說領 導要來看望他。原來是時任遼寧省委書記的李克強和省長張文岳,他們是剛開完會趕過來的。
周院士見到李書記和張省長,首先衷心感謝領導的關懷,表 示要作好這次事故的調研工作,同時也直截了當地說:“李書記、 張省長,這一次我們不應該吃這么大的虧、死這么多的人”。他說: “一個產能70萬噸的采區(qū),又是綜采工作面,竟下了 500多人, 發(fā)生瓦斯爆炸,不要說是死214人,就是死314人也是可能的。煤炭行業(yè)是高危行業(yè),不是一般的勞動密集型產業(yè),我向每次向中央匯報時都要強調,對這個產業(yè)來說,要實現安全生產,就要盡 可能地減少井下的工作人員?!敝茉菏康倪@個觀念對領導同志觸動很大。
五、希望與寄托目前,中國的煤炭產量占到全世界煤炭產量的40%,是國家的主體能源,這個局面在將來的很長一段時間內不會改變。溫總理曾經指明出,煤炭的問題一個是要安全地開采,一個是要潔凈地使用。對煤炭企業(yè)而言,主要的任務就是安全地開采。而對于從 事了一輩子教育工作的周世寧院士來說,他更看重的是人才的培養(yǎng)問題。他曾向溫總理反映,原來全國有18所帶煤字的高等院校,現在除了中國礦業(yè)大學,其他的全都改名了 ,這對于培養(yǎng)煤礦所需人才,保證煤礦的安全生產是極為不利的。
說到人才培養(yǎng)的問題,周院士給我們講述了一個故事。1952年,還在中國礦業(yè)學院讀書的他到焦作礦區(qū)去實習,焦作礦區(qū)的 總工程師在給學生們作報告時說過這樣一段話:煙煤瓦斯大,無 煙煤瓦斯小,焦作礦區(qū)產無煙煤,所以瓦斯小??墒堑搅?1955 年,焦作礦區(qū)的瓦斯等級連升三級,從一二級瓦斯礦成為超級瓦斯礦。這從一個側面說明,當時我國的技術人員對瓦斯的認識幾乎就是空白。
講到這里,周院士不無感慨地說:“科學技術是第一生產力, 并不僅僅體現在先進的技術和設備上,更重要的是掌握先進技術的人,離開了人,再好的設備、再先進的技術也只能是擺設。美國的礦井我下過,澳大利亞的礦井、日本的礦井我也下過,在瓦斯治理上,我們國家的技術水平是世界上最先進的,這也是客觀條件把我們逼到這一步的。外國沒有那么多的瓦斯礦,像美國和澳大利亞,露天礦占到了 50-60%,剩下的一些礦井,如果瓦斯大就 關閉了。而中國的情況比他們要復雜得多。所以說,外國專家解決 不了我們中國的煤礦瓦斯問題,只能靠我們自己?!?/span>
他向記者說起了許多人的名字,其中有在我們國家煤與瓦斯 突出最多的南桐礦務局工作,每次遇到突出情況都要作詳細記錄 的梁定基;制作瓦斯遙感儀,在全世界第一個完整測定地層的震動、位移、瓦斯壓力變化等參數的中梁山礦總工程師鄒奎業(yè);煤炭 科學研究總院撫順分院從事瓦斯防治工作的王佑安等。他說:“這些都是在瓦斯防治方面作出過突日貢獻的人,希望從事煤礦安全工作的人能記住他們?!?/span>
自上世紀90年代以來,周世寧院士堅持在許多大學和研究機構講述“創(chuàng)新思維方法”,致力于推動科技創(chuàng)新與發(fā)展。他認為, 中國是一個有著五千年歷史的文明古國,人口占世界的五分之一,但在近代科學技術史上,中國的發(fā)明創(chuàng)造實在是太少了,這和中國的地位是不相稱的。當前,要破除把創(chuàng)新神秘化的思想,大膽去探索,做符合科學的試驗,在創(chuàng)新的道路上打破專業(yè)界限,用什么就學什么。但是一定要學深學透,保證基本概念正確,因為創(chuàng)新是靠基本理論和科學的思維方法做支撐的。
在這一方面,周院士堪稱身體力行的楷模。在礦山安全領域, 礦井瓦斯災害的防治是他的主要研究方向,但他在機械、電氣、密封技術、流體和化工方面也取得了多項專利。例如,他在江蘇電視臺的科學宮節(jié)目中看到日本的水射流手犬刀,覺得很有新意,但認為用水泵做動力源太笨重,且不利于消毒,于是改用高壓氮氣壓縮切割液塑料袋來產生切割的水射流,在醫(yī)院的實際應用中效果良好,且成本遠低于國外相似產品。
如今,已是75歲高齡的周世寧院士依然在為煤炭工業(yè)的安 全發(fā)展四處奔走、嘔心瀝血。用他自己的話說:“現在的活動還比較多,特別是上層的一些活動,院士還要參加,我還經常要去為我 們煤炭行業(yè)說幾句話?!钡巧儆腥酥?幾年前他曾患前列腺癌,做過大手術,雖然手術很成功,但身體狀況已是大不如前?,F在,他堅持每天上午、下午兩次走路鍛煉身體,目的是為了保持體力,為煤炭工業(yè)的發(fā)展再盡自己的一份力量。
讓周院士欣慰的是,經過幾年的努力,我國的安全生產形勢 有了明顯好轉,煤礦的安全生產技術水豆和裝備能力得到了迅速提升,瓦斯事故得到了有效控制。他深有感觸地說:“像淮南、平頂山等高瓦斯礦井,能夠實現長周期安全生產,這是很典型的。究其原因,就是因為企業(yè)重視科技創(chuàng)新,在企業(yè)里有一批善于學習、勇于創(chuàng)新、大有作為的年輕人。有了他們這一批人,我們煤礦的安全生產就大有希望了?!?/span>
周院士的言語之中,充滿了期待與信任。