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中国工程院院士周世宁 防治煤矿瓦斯灾害的先行者

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来源:
《当代矿工》
2022/06/17 14:43
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【摘要】:
周世宁教授在1986年获得全国优秀科技工作者称号和全国“五一”劳动奖章,1999年当选为中国工程院院士,2001年被教育部任命为高等学校地矿学科第一届教学指导委员会主任。

煤,通过燃烧自己,带给人类温暖和光明,因此被称为“乌金”和“太阳石”。煤炭是我国的主要能源,在国民经济中具有十分重要的战略地位。但在煤炭开采的过程中,煤矿安全事故就像一个吃人的“怪兽”,夺走了许多矿工的生命,而矿井瓦斯又是造成煤矿重大恶性灾害事故的主要原因。中国矿业大学周世宁教授在向记者介绍煤层瓦斯流动理论时说,研究瓦斯在煤层中的流动规律和含瓦斯煤的流变破坏机理是防治矿井瓦斯事故的重要理论基础。煤层中的瓦斯气体90%以上以吸附态存在,这使得它既不同于对煤无吸附性的气体,又不同于水。认识瓦斯这种特殊气体在煤层中的储运规律和对煤力学性质的改变作用,是防止瓦斯事故的首要课题。

周世宁教授1953年毕业于中国矿业学院采矿系,后留校从事教学和科研工作。在长期的瓦斯防治研究中,他创建了煤层瓦斯流动理论体系,从本质上阐明了煤矿中的瓦斯来源及赋存条件,为减少瓦斯灾害做出了重大贡献。1993年,他的“煤层瓦斯流动规律研究”获国家自然科学四等奖。

通过对煤层瓦斯流动规律进行研究,周世宁教授发明了测定煤层瓦斯参数的技术,其中“煤层透气系数测定方法”在1983年获煤炭工业部科技进步一等奖,“胶圈-玉力粘液封孔测定煤层瓦斯压力的装置”获1986年国家发明三等奖。

周世宁教授在1986年获得全国优秀科技工作者称号和全国“五一”劳动奖章,1999年当选为中国工程院院士,2001年被教育部任命为高等学校地矿学科第一届教学指导委员会主任。

阳春三月,中国矿业大学北京校区已是花团锦簇,一派生机盎然的景象。在校区西二楼的家中,周世宁院士接受了《当代矿工〉杂志记者的专访。周院士给人的第一印象是和善、谦逊,哪怕是对慕名而来者也是恭敬有加、彬彬有礼,且思路敏捷,语调平和舒缓,不急不躁,让记者领略到了他刚柔相济、孜孜探求的性格。

周院士是煤矿安全工程学家,煤层瓦斯流动理论的创立者。当谈起在中国矿业学院上学时,他说:“我并不是由于热爱煤炭行业才学采矿的。当年,我是在复旦大学化学系读书,我的哥哥在上海交通大学读书,家里同时负担两个孩子上大学很困难。1950 年,中国矿业学院实行供给制,这样我才去学的采矿专业,但是在进入到这个行业后,深深为矿工的优秀品质感动,他们为了世界的光明来到地下深处进行艰苦的劳动,作为一个从事煤矿安全事业的科学工作者一定要为他们保驾护航。”

一、通往大师之路,周世宁的R-S-R学习方法

周世宁1934年出生在扬州市左卫街的一个旧式大家庭里,小学和中学都是在扬州度过的。在大家庭中,他年龄最小,哥哥周世恭比他大18个月,初中和高中都在同一学校、同一班级。虽然他的学习成绩远不及哥哥,但因年纪小,家里也不苛求他,从小给了他一个宽松自由的环境。当时家里有很多藏书,对他影响最大的是一本书是爱迪生的传记,爱迪生勤奋学习、勇于创新的精神给他留下了深刻的印象。

儿时的周世宁干什么事都比较专注,喜欢动手操作。在一次学习平面几何时,听老师说一角三等分是世界十大难题之一,于是他为了尝试一角三等分,连着几天一直画图研究到深夜;星期天到城外小河去捞鱼,他可以编织漁网到凌晨:制作橡皮筋牵引的模型飞机,包括螺旋桨在内的所有材料,他都是自己用小刀削刻出来的。这种专注精神深深地影响了他以后的学习和工作。

大学毕业后,为了研究煤层瓦斯流动规律,他继续学习渗流理论,并深感在上大一时没有把数学学好,于是重新自学高等数学一年多。经过这一反复后,他对高等数学有了较深的理解和认识。

教科书上说,瓦斯超限会使人窒息死亡。他对此很不理解:瓦斯不是有毒气体,人如果感到呼吸困难,可以往有新鲜空气的地方跑,怎么可能在那等死?一次,他在一个矿井下做实验,有一个地方冒顶,用灯光一照,就像有一层分界线,说明瓦斯浓度很高。他决定体验一下在这种环境下,人究竟是怎样一个感觉。他对同伴说:“我钻进去,你们看我不行了就把我拉出来。”他进去后,只感到困倦,并没有感到呼吸困难,更没有想到离开,这让他恍然大悟。在以后给学生讲课的时候,他经常讲起这次经历,也让他的学生对瓦斯有了更深刻的认识。

学习怎样才能做到学深、学透呢?他认为是必须在学习中反复思考,把握科学家发明理论的思维方法和过程,这样才能把知识变成自己的,才有可能用好、用对。

周世宁的学习方法是:第一,恭恭敬敬地听讲、看书,努力弄 懂理论的由来和立论的依据以及它的适用条件;第二,千方百计 地找毛病来推翻它,深化对它的理解和认识;第三,在不能否定它 之后,就坚定地相信它,并且在工作中恭恭敬敬地应用。他把这一 方法称为R-S-R学习方法,即From Respect to Suspect, From Suspect to Respect,从尊敬到质疑,从质疑到尊敬。

这一学习方法使他对知识的理解变得深刻和牢固,令他终 身受益,以后的重大决策时,能相信自己的分析,不犹疑、不退却。

1978年5月,甘肃窑街矿务局三矿在砂岩中掘进大巷时发 生了事故,突出岩石2000吨、二氧化碳24万立方米.牺牲了 90 人,初步判定是一起岩石和二氧化碳突出事故。煤炭工业部要求 中国矿业学院派人参加事故的分析处理,周世宁奉命参加事故调 查。在赶往现场的路上,他通过理论分析判断,认为不应该是岩石 和二氧化碳突出。因为砂岩对二氧化碳没有吸附力,只能以游离 状态存在于砂岩的孔隙,而砂岩的孔隙率一般只有10%,100立方米的空间要存储24万立方米的二氧化碳是不可能的。周世宁 确信这是一次煤和二氧化碳突出,一定是在掘进中岩巷遇到了断 层,断层把煤层隔在岩巷的前方,由于煤层含高压的二氧化碳,在 揭开煤层时造成了这次事故。当时“文革”刚结束,他还是个“反动 学术权威”,不能乱说乱动。由于种种顾虑,一路上,他不敢与别人 讨论交流。到现场后,他在事故分析会上果断地提出要求立即到 事故地点调查,因为他确信一定能在发生事故的岩石大巷中找至L 突出抛出的煤块。调查组在现场很快发现了突出抛出的煤块,并 找到了悬挂的放炮器,这表明与他事先分析的结果一致,这次事 故是由于地质条件变化,在放炮时岩巷误穿煤层引起煤和二氧化 碳突出产生的。事后,该矿根据这一调查结果改进了掘进工艺。

二、艰难攻关,创建煤层瓦斯流动理论

瓦斯灾害是煤矿最严重的自然灾害。旧中国没有专门研究防 治瓦斯灾害的专家,也没有有关的论著。1953年,周世宁被分配 到中国矿业学院采矿系通风安全教研室工作,成为新中国第一代 专门研究防治瓦斯灾害的专家。为了加深对煤矿瓦斯的了解,他 带着行李长期住在开滦煤矿和抚顺煤矿,经常一天下两三次井, 有时在井下一呆就是两三天,进行了大量的参数测量。通过长期 实践,他对瓦斯的涌出和运移有了新的认识。

当时世界上石油和天然气开采工业大发展,学术界普遍运用 地下水力学的理论来推导石油和天然气的流动情况。在这种情况 下,周世宁想到了运用地下水力学理论推导煤层瓦斯流动情况。但是岩石对石油和天然气没有吸附性,而煤层对瓦斯有很强的吸 附性,90%以上的甲烷气体以固体状态存在于煤层孔隙表面,以 动平衡的状态与游离气体不断交换。这就需要新的理论依据和数 学推导公式。

煤对瓦斯的吸附与释放的数学模型属于朗格缪尔方程,难于 用简单的数学分析处理。经过大量的演算后,周世宁决定采用近 似的抛物线方程来表达瓦斯压力和含量的关系,并从中导出了煤 层瓦斯单向、径向、球向流动的微分方程式。

下一步是要从微分方程式导出在工程中实用的计算公式。周 世宁在实验室中建立了单向和径向流动的模型,用二氧化碳在煤 粉中渗流的实验,寻找高吸附性的气体在多孔介质中的流动方 程,通过实验测定模型中的瓦斯压力、流量、吸附性、流动时间等 一个个具体的参数,导出了普遍的计算公式。1963年,这一研究 成果发表在的北京矿业学院科学文选中,这是国内外首次用简单 的代数方程表达出煤层瓦斯的单向、径向和球向流动的方程。这 些计算公式在以后的煤矿瓦斯防治工程中被广泛应用,然而一直 到30年后的1993年,这一成果才获得了国家自然科学奖。

1958年,在研究“煤层瓦斯流动理论”的同时,周世宁创制了 当时在世界上独一无二的“矿井通风网路电模拟计算机”。风流在 矿井通风网路中的流动是紊流流动,压差和流量是平方关系,属 于非线性流动,良好的通风状态是煤矿安全的基础。上世记50 年代还没有电脑,因而很难准确地调节计算和控制矿井的通风系 统。周世宁设想用线性电阻网络模拟风网,用电压模拟风压,用电 流模拟风量,用电阻模拟风阻。但是电流的流动规律属于线性流 动,不同于风流,两者之间存在根本的差别。一天,他突然想到风 网中风流的流动是稳定的,每一条风路只有一个风量和压差,在 坐标图上只有一个工作点,而线性电阻网络在相应的电路上也只 有一个电流、电压工作点,只要通过逐步调节的方法使各条电路 电的工作点和相应风路风的工作点重合,就可以完成模拟过程。这就是他在相似理论和模拟技术中提出的新概念——“点模拟”, 是对相似理论的新发展。基于这一理论,周世宁设计了一个有许 多可调电阻的网络,通过调节线性电阻逐步逼近非线性的风网, 研制出来的矿井通风网路电模拟计算机在开滦林西矿的65条 复杂风路的风网进行计算时,取得了与实际一致的结果,这是当 时该领域世界最新的成果。

研制的过程是艰难的。在研制过程中,周世宁搬到实验室居 住,有了新的想法就半夜里起来做试验。1958年是大跃进的年 代,强调一切都要政治挂帅。周世宁埋头搞研究工作,在那个年代 却一直被某些人说成是走白专道路,只专不红。虽然一些研究成 果已蜚声国际,他研制的矿井通风网路电模拟计算机1959年就 被北京市和国家科委选送到德国来比锡国际博览会展出,但是他 从1953年毕业当助教,这一当就是11年,直到1964年才晋升 讲师,到了 1966年又“破格提拔”成了反动权威。(在人们眼里, 既然是权威,起码应该是副教授、教授,所以周世宁说是被“破格 提拔”了。)

三、焕发青春,再攀科研新高峰

周世宁在国际煤炭学术论坛上一举成名,是1979年10月6 B在克罗地亚召开的第十八届国际采矿安全大会上。

1978年党的十一届三中全会后,周世宁获得彻底平反。同 年,第十八届国际采矿安全大会在中国征集论文,他的〈煤层透气 系数的测定方法》论文呈递后被大会组委会入选。1979年6月他 收到大会组委会的通知:……请你担任10月7日大会的执行副 主席……

周世宁一看就蒙了,因为他知道大会是用英语交流的。周世 宁上大学后学的是俄语,英语还是上中学时学的,二十多年没有 用过,连字母发音都像俄语。后来一想,还有三个多月时间,努努 力还是可以的。于是他把由翻译公司翻译成英文的论文分解成八 张幻灯片,一边查字典编写解说词,一边进行背诵。就这样每天背 三五遍,到9月底就背了两百多遍,再念念英语九百句,也就能和 “老外”对付着聊两句了。

10月4日,周世宁飞到克罗地亚的杜布罗夫斯克。这是他第 —次出国,因此非常兴奋。然而他还没有来得及欣赏亚得里亚海 风景如画的景色,就感觉到沉重的心理压力。按大会规定,宣读论 文后,要站在讲台上面对几百名听众用英语回答问题。在第一天 的会议上,有位日本教授因为听不懂听众的提问,出现了非常尴 尬的局面。他见到这一情景,心中非常紧张,因为第二天上午就轮 到自己作报告和主持会议。但他想,提的问题反正都是论文中的 事,可以把论文逐段分解,找出可能提问的问题,事先写好答案并 且背熟,只要听懂两个字就可以回答。

经过了大半夜的辛勤准备,第二天的大会终于来临了。在大 会主席台上与会议主席互致问候后,他上台开始宣讲论文。当他 流利地背完论文后,听到台下掌声雷动,心想不管真的假的,第一 场演出总算成功了。接下来就是站在台上回答听众的问题。会上 一共提了四个问题,回答前三个问题都是用听懂两句话就顺杆爬 的办法,对号入座地背诵了答案,到最后一个问题时,实在是听不 懂了,他就回答了一个万能答案:“你的问题是很重要的,但是三 言两语不能说清楚,我想请你在会下交流。”当他听到台下热烈的 掌声时,心想终于完成了演出任务。大会中间休息时,有六七个国 家的代表来向他祝贺,称赞论文的内容,有的还说:论文是优秀 的,你的记忆力也是优秀的,因为你在讲述论文时,没有看一眼你 的文章,所有的公式符号都说得很对,甚至小数点后面的两位数 都是准确的。他心里想:我背了两百多遍,当然符号和数字都是正 确的。

第一次出国讲述学术报告的成功,打开了通向世界的窗户, 也增加了他参与国际学术交流的信心,为他以后的国际学术交流 创建了良好的开端。

从第十八届国际采矿安全大会回来后,周世宁被提升为副教 授。已经不年轻的周教授迫切希望自己的科研成果得到更广泛的 应用,迫切希望煤矿安全事故减少到最少。他以最大的热情投入 到科研教学中,并获得了丰硕成果。

——发现了地应力场和煤层瓦斯压力场的翘合作用

上世纪80年代,周世宁在四川许多煤及瓦斯突出矿井的研 究实验中发现一个有趣的现象,就是煤层瓦斯排放后,煤层收缩 顶底板靠拢,但煤层的渗透率反而增加几百倍之多。这表明煤层 内部的煤体有收缩效应,煤体的收缩,扩大了煤层内部的裂隙,增 大了煤的强度,降低了地应力,提高了煤层的渗透率,表明了煤层 的瓦斯压力场和地应力场是相互耦合的,从而提出了地应力、瓦 斯压力、煤强度三项突出要素之间存在有机耦合的新概念,推动 了瓦斯突出防治技术的发展。为了充分证实这一观点的正确性, 他在天府煤矿和中梁山煤矿进行了四年的实验研究,结合煤和瓦 斯突出灾害防治,找出了消除突出危险的技术指标,这是瓦斯灾 害防治技术的重大发展。这一成果在1993年获煤炭工业部科技 进步一等奖。

周院士对记者说:“我这一辈子最大的一个成果是什么呢?就 把煤与瓦斯突出时的地应力、瓦斯压力、煤强度这三个因素结合 在一起考虑。煤吸附瓦斯后要膨胀,放出瓦斯后要收缩,这样就带 来了地应力的变化。另外,煤含了瓦斯以后,煤变软,强度变低,排 出瓦斯以后,煤变硬。因此,地应力、瓦斯压力、煤强度这三者是密 切联系的。这个现象是我最早发现的,也是最早写在著作里面 的。”

——发明了主动式封孔测定煤层瓦斯压力的技术和装置

煤层中的瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力,是防治煤矿瓦 斯灾害最重要的参数。但长期以来,国内外对瓦斯压力很难准确 测定,其根本原因在于向煤层打钻孔封孔测压时,钻孔周边在强 大的地应力作用下,产生许多微裂隙,封孔的固体材料不能进入 微裂隙封堵瓦斯的漏失,使测得的瓦斯压力值低于煤层真实的瓦 斯压力,错误的测压值会导致错误的技术决策,造成重大损失和 事故。周世宁决心解决这个技术难题。他设想用高于瓦斯压力的 液体封孔,由于压力液体可进入孔周的微裂隙防止瓦斯的泄漏, 因而可以获得真实的瓦斯压力值。为此,他发明了“压力黏液瓦斯 压力测定仪”和“三相压力泡沫密封测压仪”,在煤矿中取得良好 的应用效果,解决了长期以来困扰国内外瓦斯压力测不准的难 题。

——研究含瓦斯煤体的流变性

周世宁在长期实践中发现饱含瓦斯的煤体变软,有从固体变 为塑性体的特点。比如,在井下煤层打钻孔时,一个直径12cm的钻孔有时能排出2?3吨的煤粉;而一次抛出上百吨的煤和瓦斯 突出,往往事后找不到孔洞。在南桐煤矿一次5000吨大突出事 故的现场,他在距突出点158米的地方,发现煤体流动位移的痕 迹。他想:是不是流变性强、易于流动的煤,容易形成大的突出?是 危险性强的标志?1993年,周世宁让他的博士生何学秋对此进行 专门的研究。实验结果表明:不同的煤的流变特性是不同的,有的 煤在压力下的流变渐渐趋缓,有的则在平稳一段时间后突然加速 变形,直至破坏。这样就第一次把时间因素加入到煤体破裂形成 突出的过程中,填补了含瓦斯煤体缓慢失稳破裂的空白,对解释 煤和瓦斯的延期性突出起到了重要作用。实验证明了煤的流变特 性是突出危险性的重要因素,易于流变的煤容易形成大的突出, 也容易产生延期性突出。

四、弹精竭虑,勇于为煤矿安全生产建言

1999年,周世宁当选为中国工程院院士。

进入21世纪后,随着我国国民经济的高速发展,为了保证能 源需要,煤炭生产随之进入一个高强度开采阶段。大量的统计数 据显示,世界各国在人均国民生产总值进入1000~3000美元区 间,事故呈现出高发态势,被称为事故高发期理论。2003年,我国 人均GDP首次突破1000美元,达到1090美元,迈进了事故高 发期的门槛,煤炭工业安全生产面临前所未有的压力,死亡百人 以上的事故屡屡发生。

2004年10月20日,河南大平煤矿瓦斯爆炸事故,造成148 人死亡。

2004年11月28日,陕西陈家山煤矿瓦斯爆炸事故,造成 166 A死亡。

2005年2月14 B,辽宁孙家湾煤矿瓦斯爆炸事故,造成 214人死亡。

2005年12月7日,河北刘官屯煤矿瓦斯爆炸事故,造成91 人死亡,17人失踪。

周世宁院士对煤矿企业瓦斯灾害频发甚为忧虑,他积极向各 级有关领导直至中央领导呼吁建言。

2005年1月1日,温家宝总理到陕西铜川视察,召开了有国家有关部委领导、地方领导、矿区负责人和专家参加的煤矿安全 生产工作座谈会,周世宁院士和张铁岗院士以专家组成员的身份 参加了这次会议。首先由张铁岗院士汇报了陈家山事故的调研情 况,温总理对张院士的工作和汇报表示赞许。随后周世宁院士就 我国矿井瓦斯灾害问题进行了汇报,在综述以后,他向总理建言 献策:

1、  国家对煤矿企业的技术定位不够准确

煤矿在人们的心目中是技术水平不高、要求比较低的劳动密 集型产业,因而长期以来,技术投入不足,技术装备差,把千军万 马的队伍放在高度危险的作业环境中劳动,一旦发生瓦斯爆炸、 矿井火灾等事故,人员伤亡惨重,

因此,要将煤矿从劳动密集型产业转列为高危行业,给予必 要的投入,大幅度提高技术装备水平和劳动生产率,从而提高矿 井的安全水平。

2、  应鼓励矿井瓦斯抽放工作

抽放瓦斯利用的收入应减免税收,且鼓励用瓦斯发电和并网 使用,使高瓦斯矿井千方百计地提高瓦斯抽放量和利用量 这样, 既提高了矿井的安全性,又降低了瓦斯对大气的温室效应,因为 瓦斯对大气的温室效应是二氧化碳的21倍。

3、  开展高瓦斯矿井的瓦斯参数测定和瓦斯来源鉴定

通过测定矿井采掘范围内煤层的瓦斯压力、煤层透气性、煤 的强度、煤层瓦斯含量等技术参数,以确定在井田范围内瓦斯的 赋存情况和危险程度,以便及时采取措施。这项工作应由煤矿企 业配合专业瓦斯检测机构共同进行,以求数据准确,特别是对具 有突出危险的新水平和新区域,要作出危险性预测和提出安全保 障措施。

在听完周世宁院士的建言后,温家宝总理十分中肯地说:“这 些都是很好的建议!”

结束视察慰问的温总理邀请周世宁与张铁岗两位院士同乘 专机回京。在飞机上,总理继续与院士探讨我国煤炭工业的安全 生产问题。总理提出,我国的煤矿事故这么多,是否可以从国外得 到一些帮助,引进一些技术,来解决这些问题。周世宁院士的回答 是否定的。他对总理说:“您是学地质的,您知道中国的煤田很特 殊,经过二十几次的板块撞击移动,把煤体的结构破坏了 ,在外国 见不到这样复杂的结构。中国的煤与瓦斯突出占世界的90%以上,原因就在这里。因此,最好的理论、最好的技术、最好的人才, 都在中国,我们对付瓦斯灾害是最有办法的,问题在人才的接续 和培养。”

周世宁院士向总理特别提到煤炭行业人才队伍建设的问题。他说:“铜川矿务局十几年来没有进一个大学毕业生,四川省也是 七八年没有大学生到煤矿去,平顶山矿务局三年之内仅高工就流 失了 162 Ao如果这样下去,煤炭行业面临的不是后继乏人的问 题,而是后继无人的问题!”

总理听了以后感动地说:“周院士,你不要着急,这是政府的 责任啊!你放心,一定会有办法来改变这种局面的。”

2005年2月,辽宁孙家湾煤矿发生瓦斯爆炸事故,周世宁院 士作为国务院专家组成员赶去现场参加事故调查,住在阜新市财 政局招待所。那天夜里他刚睡下,招待所值班人员便来电话说领 导要来看望他。原来是时任辽宁省委书记的李克强和省长张文岳,他们是刚开完会赶过来的。

周院士见到李书记和张省长,首先衷心感谢领导的关怀,表 示要作好这次事故的调研工作,同时也直截了当地说:“李书记、 张省长,这一次我们不应该吃这么大的亏、死这么多的人”。他说: “一个产能70万吨的采区,又是综采工作面,竟下了 500多人, 发生瓦斯爆炸,不要说是死214人,就是死314人也是可能的。煤炭行业是高危行业,不是一般的劳动密集型产业,我向每次向 中央汇报时都要强调,对这个产业来说,要实现安全生产,就要尽 可能地减少井下的工作人员。”周院士的这个观念对领导同志触 动很大。

五、希望与寄托

目前,中国的煤炭产量占到全世界煤炭产量的40%,是国家 的主体能源,这个局面在将来的很长一段时间内不会改变。温总 理曾经指明出,煤炭的问题一个是要安全地开采,一个是要洁净 地使用。对煤炭企业而言,主要的任务就是安全地开采。而对于从 事了一辈子教育工作的周世宁院士来说,他更看重的是人才的培 养问题。他曾向温总理反映,原来全国有18所带煤字的高等院 校,现在除了中国矿业大学,其他的全都改名了 ,这对于培养煤矿 所需人才,保证煤矿的安全生产是极为不利的。

说到人才培养的问题,周院士给我们讲述了一个故事。1952年,还在中国矿业学院读书的他到焦作矿区去实习,焦作矿区的 总工程师在给学生们作报告时说过这样一段话:烟煤瓦斯大,无 烟煤瓦斯小,焦作矿区产无烟煤,所以瓦斯小。可是到了 1955 年,焦作矿区的瓦斯等级连升三级,从一二级瓦斯矿成为超级瓦 斯矿。这从一个侧面说明,当时我国的技术人员对瓦斯的认识几 乎就是空白。

讲到这里,周院士不无感慨地说:“科学技术是第一生产力, 并不仅仅体现在先进的技术和设备上,更重要的是掌握先进技术 的人,离开了人,再好的设备、再先进的技术也只能是摆设。美国 的矿井我下过,澳大利亚的矿井、日本的矿井我也下过,在瓦斯治 理上,我们国家的技术水平是世界上最先进的,这也是客观条件 把我们逼到这一步的。外国没有那么多的瓦斯矿,像美国和澳大 利亚,露天矿占到了 50-60%,剩下的一些矿井,如果瓦斯大就 关闭了。而中国的情况比他们要复杂得多。所以说,外国专家解决 不了我们中国的煤矿瓦斯问题,只能靠我们自己。”

他向记者说起了许多人的名字,其中有在我们国家煤与瓦斯 突出最多的南桐矿务局工作,每次遇到突出情况都要作详细记录 的梁定基;制作瓦斯遥感仪,在全世界第一个完整测定地层的震 动、位移、瓦斯压力变化等参数的中梁山矿总工程师邹奎业;煤炭 科学研究总院抚顺分院从事瓦斯防治工作的王佑安等。他说:“这 些都是在瓦斯防治方面作出过突日贡献的人,希望从事煤矿安全 工作的人能记住他们。”

自上世纪90年代以来,周世宁院士坚持在许多大学和研究 机构讲述“创新思维方法”,致力于推动科技创新与发展。他认为, 中国是一个有着五千年历史的文明古国,人口占世界的五分之 ―,但在近代科学技术史上,中国的发明创造实在是太少了,这和 中国的地位是不相称的。当前,要破除把创新神秘化的思想,大胆 去探索,做符合科学的试验,在创新的道路上打破专业界限,用什 么就学什么。但是一定要学深学透,保证基本概念正确,因为创新是靠基本理论和科学的思维方法做支撑的。

在这一方面,周院士堪称身体力行的楷模。在矿山安全领域, 矿井瓦斯灾害的防治是他的主要研究方向,但他在机械、电气、密 封技术、流体和化工方面也取得了多项专利。例如,他在江苏电视 台的科学宫节目中看到日本的水射流手犬刀,觉得很有新意,但 认为用水泵做动力源太笨重,且不利于消毒,于是改用高压氮气 压缩切割液塑料袋来产生切割的水射流,在医院的实际应用中效 果良好,且成本远低于国外相似产品。

如今,已是75岁高龄的周世宁院士依然在为煤炭工业的安 全发展四处奔走、呕心沥血。用他自己的话说:“现在的活动还比 较多,特别是上层的一些活动,院士还要参加,我还经常要去为我 们煤炭行业说几句话。”但是少有人知道,几年前他曾患前列腺 癌,做过大手术,虽然手术很成功,但身体状况已是大不如前。现 在,他坚持每天上午、下午两次走路锻炼身体,目的是为了保持体 力,为煤炭工业的发展再尽自己的一份力量。

让周院士欣慰的是,经过几年的努力,我国的安全生产形势 有了明显好转,煤矿的安全生产技术水豆和装备能力得到了迅速 提升,瓦斯事故得到了有效控制。他深有感触地说:“像淮南、平顶 山等高瓦斯矿井,能够实现长周期安全生产,这是很典型的。究其 原因,就是因为企业重视科技创新,在企业里有一批善于学习、勇 于创新、大有作为的年轻人。有了他们这一批人,我们煤矿的安全 生产就大有希望了。”

周院士的言语之中,充满了期待与信任。

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