自人类繁衍生息以来,岩石工程就成为保障和改善人类生活的基本工程。如旧石器时代的工具与武器、新石器时代的巨石文化、公元前2700年的埃及金字塔、公元前256~251年四川岷江的都江堰、公元前221~206年的万里长城、20世纪初中国杰出工程师詹天佑主持修建的北京—张家口铁路段长约1km的八达岭隧道等等,所有这些工程都离不开岩石力学基础。
随着全国及山西省社会与经济的迅猛发展,相关的岩石力学与工程行业呈现出一片欣欣向荣的发展形势。煤矿开采规模的迅速增加、高速公路与铁路的飞速建设、水利电力需求的日益增长,都迫切需要一个能够促进岩石力学与工程领域技术交流与合作的宽广平台,并推动山西省岩土工程及经济与社会的快速发展。为此,山西省岩石力学与工程学会在2008年3月成立了,这无疑是山西省科技界的一件好事、大事,它的成立必将进一步推动山西岩石力学工程及基础经济建设的快速发展。
岩石力学的发展,是从20世纪四五十年代,二次世界大战以后经济恢复期开始的。当时,由于对岩石力学与工程研究的不够深入,常有大大小小的工程事故,如众所周知的1959年法国的马尔帕萨大坝溃决,由于坝基(片麻岩)选址及加固不当,左坝肩沿倾斜软弱面滑动,造成400余人丧生。为此,1962年成立了国际岩石力学学会。但不幸的是,1963年意大利瓦依昂水库山体滑坡事故再次发生,事故造成5000万方水溢、激起250m高的巨浪、漫过100m高的坝顶、造成下游3000余人死亡。因此,可以说岩土工程离不开岩石力学,同时岩土工程也促进了岩石力学的发展。
2008年3月,山西省岩石力学与工程学会成立的热闹场景仿佛就在昨日,眨眼间却已过去13年了。在成立大会上,中国岩石力学与工程学会副理事长蔡美峰讲道,“今天,岩石工程正朝着‘高、大、深、长、难的方向发展。国际山最高的坝超过300m,最大的硐室跨度超过50m,最深的矿开采超过4000m,石油开采深度超过9000m。在中国,目前已建成最长的水下公路隧道超过7km(英法海底隧道50km),而正在建設的石太铁路太行山隧道全长将达28km。今后,随着能源、交通、环保、国防等事业的发展,更为复杂巨大的岩石工程将日益增多。”
岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩石的力学性质以及与力学有关现象的一门新兴学科。它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系,具有重要的使用价值,而且也是力学和地学相结合的一门基础学科。
虽然,岩石力学随着时间的推移得到了巨大的发展,但与岩体失稳有关的大坝崩溃、边坡滑动、矿山瓦斯爆炸、围岩地下水灾害等重大工程事故时有发生。这充分说明能否安全经济地进行工程建设,在很大程度上取决于是否科学地应用了近代岩石力学的原理和方法去解决岩土工程问题。“因此,推动岩石力学与工程的发展,不仅是从事岩石力学与工程的专家、学者肩负着责无旁贷的重任,也是我们做好本职工作的基本需要。”蔡美峰说。
目前,包括山西在内,全国共有20个省都成立了省级岩石力学与工程学会。这是中国岩石力学与工程近年来快速、全面、健康发展的良好体现,也是中国岩石力学与工程科技工作者积极投入到中国特色社会主义现代化建设大潮流的集中表现。山西省岩石力学与工程学会的成立,意味着又有一股新的力量加入到这一大军,必将进一步推进中国岩石力学与工程科学技术的大发展。
“2011年10月,我们在北京参加了第12届国际岩石力学大会。国际岩石力学大会是国际上最高水平的岩石力学与工程界的学术大会。参加这次盛会,极大开阔了我们的视野,同时,在与各国学者交流互动的过程中,锻炼和提高了我们的英语表达水平。”山西省岩石力学与工程学会理事长赵阳升告诉记者。
此后,学会领导人多次参加国内岩石力学与工程相关的各大会议。2013年11月,山西省岩石力学与工程学会秘书长梁卫国一行5人,远赴澳大利亚卧龙岗大学参加了“第六届绿色开采国际研讨会”。隔年9月,山西省岩石力学与工程学会承办了“第13次全国岩石力学与工程学术大会”,这个国内岩石力学领域内规模最大、级别最高的学术会议首次在太原举办。回顾当初的盛景,赵阳升在接受记者采访时难掩激动地心情。
在岩力行业中,高瓦斯低渗透煤层瓦斯抽采可以说是国际性难题。由赵阳升主持,冯增朝、肖亚宁等共同完成的“低渗透煤层高压水力割缝强化瓦斯抽采成套技术与装备”项目获2014年度国家技术发明二等奖。该项目发现了地层应力是影响煤层渗透性的主要因素,经15年攻关,发明了以连续水平割缝为核心的煤层改性方法,以连续钢管为核心的水力割缝装备,适用于煤矿可反复缠绕、长距离传输超高压流体的连续钢管及制造方法,形成了水力割缝改造低渗透煤层的系统发明。这项技术已在原潞安集团、原晋煤集团等使用,大幅度提高了煤层瓦斯抽采率,对瓦斯灾害防治具有广阔的应用前景。这一发明具有理论创新、技术创新与工程应用有机结合的特点,属国内外首创、国际领先水平。
把“岩石力学与采矿工程研究”确定为自己未来研究方向,坚持向“地”要资源,这一坚持就是40多年。2019年11月22日,中国科学院公布新增院士名单,赵阳升赫然在列。“最初我跟着采矿工程专业的靳钟铭教授下矿井,一步步熟悉了巷道、工作面、支架等只有井下才能见到的场景,也了解到了山西在煤炭开采过程中存在的问题和困难。”赵阳升说,“要解决这些问题,光在实验室里做研究可不够,必须走到井下,去发现并认识深埋在岩石里面的规律。”
“赵老师重视理科研究,我们团队所有的科研设备基本都靠自己研制。有了科研成果之后,他就不再申请科研经费,转而做工业化推广,让科学成果服务于山西经济发展,这种精神特别让人敬佩。”山西省岩石力学与工程学会秘书长梁卫国说,“我作为赵阳升科研团队的成员,见证了赵阳升的科研成果,在屯留、赵庄等矿井成功实施。