为煤矿安全开采撑起一把防治水“保护伞”——记矿山水害防治专家黄选明研究员

吕腾波

水害是煤矿开采五大灾害之一，水患爆发造成的人员伤亡与社会影响不容小觑。作为世界上矿井水文地质条件最为复杂的国家，我国煤矿水害类型也最为多样，无论是“治水”抑或是“保水”，都面临艰巨挑战。幸运的是有这样一群人，矢志不移地坚守在煤矿水患防治工作一线，用勤奋与汗水攻克行业众多技术难关，用心血与智慧维护着煤矿从业者的生命安全。

在行业知名、矿山水害防治专家云集的中煤科工西安研究院（集团）有限公司西北矿井水文地质研究院，担任常务副院长兼总工程师的黄选明研究员是其中的佼佼者。他坚守岗位30余年，任劳任怨、不畏艰险、主动担当、身先士卒，长期奋战在矿山水害防治工作一线，从广袤的内蒙古草原到崎岖的云贵高原，从百米深露天矿到千米深井工矿，从石炭二叠系煤田到侏罗白垩系煤田，从煤矿到金属矿山都留下了他挺拔坚毅的身影、辛勤奔波的足迹。他年平均出差达270天以上，解决了一个又一个水害防治难题，排除了一项又一项水害隐患，经他开展过防治水工作的矿井至今未发生过水害事故，为我国煤炭工业安全健康发展作出了突出贡献。

黄选明

缘起·来自鲜活生命的冲击

20世纪80年代，刚刚迈入兰州大学水文地质专业的黄选明其实并不知道自己将来会做些什么，“填报志愿时相关的参考资料太少了，我们大多都是受老师影响报考院校的”。因为黄选明的高中班主任毕业于兰州大学，所以他自然对这所高校多了几分向往，“水文地质”这一专业的选择也是缘起于班主任的推荐。即便怀揣懵懂，也并不妨碍黄选明对知识的拳拳求索之心。

兰州大学的夕阳暮风与黎明天光，镌刻着他4年的青涩时光。爬满图书馆外墙的藤蔓与馆内手不释卷的有志青年一起，构成了一幅奋学笃思的青春画卷。黄选明就在如此的青葱岁月中，一步步走向了矿山水害防治事业，也走近了自己的理想。但迎接他的，却并不是岁月静好。

1984年，河北唐山开滦矿务局所属的范各庄煤矿发生了一场世界采矿史上罕见的特大透水灾害，这座年产300万吨原煤的大型机械化矿井被淹没，范各庄2171工作面奥陶系灰岩强含水层承压水突入矿井，最大涌水量竟高达每分钟2053立方米。在短短21个小时后，与之相邻的吕家坨矿也遭了殃。但水患却远没有停下来的趋势，相邻的林西矿、赵各庄矿、唐家庄矿很快受波及而停产，同时因区域奥灰水位大幅下降，周围几十平方公里内供水全部中断，约20万居民的生活与工农业生产均受到重大影响。且不提造成的巨大经济损失，单是抢险治理工作就持续了两年之久。而黄选明的师父，便是彼时主导抢险救援与水害治理项目的水文地质学家沈昌炽。跟随师父，黄选明得以参与到此次抢险工作之中，但由于他经验匮乏，且已接近抢险工作尾声，只能承担一些基础、辅助型的工作，即便如此，也足以让黄选明快速成长。面对惨痛的灾难现场与无数工作人员舍生忘死地日夜奔波，他有感而发：“那一刻我明白了，我以后的工作就是避免让这种场面再次上演。”

“小伙子，好好干，遏制水患威胁、保护矿工安全，这可是咱们的责任呀！”师父在抢险现场随口而出的一句家常话，也自此成了黄选明一生的使命和追求。

砥柱·撑起保水采煤的脊梁

锤炼黄选明科研意志的第一份压力，来源于社会环境。20世纪末至21世纪初，煤炭行业曾迎来至暗时刻，小煤矿过多过滥，导致煤炭总量过剩，行业逐渐走向无序发展，整个行业滑入低谷。而这一时期正是国家大力推行“科教兴国”战略、推动科技创新的关键时期，国家科技政策变为“稳住一头，放开一片”，希望稳住基础研究工作和科技人员这支队伍，同时放开面向社会、面向经济建设这一方面，大力推进行业类科研院所整体转制为企业。黄选明所在的西安研究院作为第一批转制单位，于1999年转制为国有全民所有制企业。行业低谷叠加企业转制、国家下达项目锐减叠加煤炭企业无力开展项目，从旱涝保收到自负盈亏，彼时实在是步履维艰。在困难面前，黄选明没有退缩，秉承着西北人坚毅的性格，凭借扎实的业务能力，他带领团队转战公路、铁路、隧道、桥梁、工民建等多个行业，顺利度过煤炭行业低谷期的同时，也掌握了更加丰富多样的水文地质工程地质灾害防治技术、工艺，为他后来推动行业发展奠定了更加坚实的基础。

其中一项技术就是现今在建筑界被广泛应用的高压旋喷注浆，黄选明及其团队是西北地区第一批应用这项技术进行工程施工的，解决大量工程地质问题的同时也为企业创造了丰厚的效益。高压旋喷只需在建筑的地基中钻一个孔径为50～90毫米的小孔，便可在土层中喷射成直径为0.6～2.5米的水泥-土固结体。由于固结体的强度明显提高，这一技术既可用于新建建筑物软弱地基处理，又可用于已有建筑物地基病害加固，不会损坏建筑物的上部结构。彼时，在风雨中屹立千百年且声名远播的古城墙、大雁塔等文物建筑都经历过这样的“治疗”，这一技术之后还被运用于多个国防工程。也正因其普适性，黄选明得以顺理成章地将陕西省煤炭工业科学进步奖二等奖收入囊中。“这是我工作之后收获的首个奖项，说不高兴是假的，但更重要的是，我很清楚这蕴含着更大的责任与动力。”

黄选明（左三）指导工作

千禧年新年的钟声混合着举国上下的雀跃与欢腾，标志着人类迈入了全新世纪，而低迷的煤炭行业也迎来崭新气象，焰火点燃了夜空，也同时照亮了煤炭行业的未来。2002年，随着政府的高效调控，煤炭行业正式进入公认的“黄金十年”。但是，持续高涨的行业态势让黄选明在骄傲之余也产生了对防治水工作的种种忧虑。

2010年，噩耗突袭。

“我记得很清楚，就在3月初某日下午临下班时，突然接到了紧急通知，骆驼山煤矿发生透水事故，要求相关人员迅速整装以待。”西安研究院的防治水专家团队几乎是整建制赶赴骆驼山救援现场，采用最先进的堵水工艺、最强大的施工设备、最顽强的战斗意志、最有力的组织协调，顶着常人难以承受的超强压力，以最快的速度完成了这一几乎不可能完成的抢险任务。黄选明作为团队的一员，对灾害造成的巨大人员伤亡固然是感同身受，但是他面临的更大挑战却是在救援结束之后。

“开采同一煤层的临近矿井是否也受到威胁？”“桌子山煤田的16煤还能不能继续采？”这是黄选明团队需要回答的问题。于是，抢险救援结束后，他受国家能源集团乌海能源有限公司（原神华集团乌海能源）的委托，身先士卒，带领团队第一时间开展了桌子山煤田奥陶系灰岩含水层水文地质条件勘探与评价工作。地面调查、物探、水文地质钻探、地面抽水试验、井下放水试验，每一步勘探都稳扎稳打，“虽然心里急，但是工作必须严谨细致，要对后续开采安全问题负责”。最终，他们查明了桌子山煤田底板奥灰含水层水文地质条件，对煤层带压开采可行性进行了综合评价，依据受奥灰水威胁程度对桌子山煤田水文地质单元进行重新划分。针对矿区的主要水害隐患，黄选明团队提出了桌子山煤田奥灰水综合防治的总体方案，不仅使主采9#煤层的矿井陆续恢复生产，还解放了部分受底板奥灰水威胁的16#煤层，合计解放煤炭资源约4亿吨。

2011年，黄选明再担重任，主导西北矿井水文地质研究院（以下简称“西北院”）的组建工作，并出任常务副院长兼总工程师。这一机构由西安研究院与国家能源集团（原神华集团）共同组建，旨在充分利用西安研究院的技术优势，全面构建本质安全型、质量效益型、科技创新型、资源节约型、和谐发展型的“五型工业体系”，力求实现煤矿生产零伤亡的安全生产奋斗目标，在矿井水害综合防治等方面开展安全技术研究，将“探、防、堵、疏、排、截、监”的综合防治水措施落到实处。西北院成立十余年来，通过开展煤矿灾害风险评估、疑难问题技术攻关、日常跟踪技术指导等，杜绝了所服务矿井的水害伤亡事故，实现了水害超前防控，构建了水灾防控技术体系，丰富了重大灾害管控经验，攻克了大量水灾治理技术难题，培养了大批技术专家，成为我国煤矿水害防治领域院企合作的典范。

黄选明（左一）在项目现场

作为西北院的总工程师，黄选明在治水过程中遇到了层出不穷的技术难题，解决位于呼伦贝尔大草原海拉尔河附近的扎尼河露天矿的水害问题防治就是典型事例。扎尼河露天矿毗邻海拉尔河湿地。露天矿剥采前需通过地面大口径钻孔疏排降水将地下水位控制在煤层底板标高以下。生产伊始，疏降效果还比较理想，但是随着开采范围、深度的不断加大，持续疏排降水导致区域地下水系统原始平衡被打破，地下水流向发生反转，海拉尔河水通过煤层隐伏露头反向渗入采坑，矿坑疏排水量急剧增加，传统的疏降方式已经无法保障矿井正常生产。更为严重的是，疏排降水引起的水位持续下降，影响到露天矿周围地表植被的正常生长，矿井周边农牧民生活、生产用水也成了问题。矿井要生存、生态要保护，而疏排降水的传统防治水手段又难以为继，那就要开拓创新、另辟蹊径，走出一条地下水控制的新路子，由“治水”向“治保”转变。

黄选明在煤炭行业低谷期被迫转战公路、铁路、隧道、桥梁、工民建等领域时练就的本领，在露天矿地下水“治保”结合上擦出了绚丽的火花，团队创造性地将深基坑支护中常用的地下连续墙建造工艺应用到露天矿截水帷幕研究设计中。随着2015年截水帷幕截水减排试验段的成功，证明了在呼伦贝尔地区特有的地层条件下建造地下连续墙帷幕的可行性，坚定了大家的信心。通过5年的努力，在扎尼河露天矿建造了一座长度近6千米，最大深度近60米，有效厚度大于0.6米，墙体渗透系数小于0.001米/天的综合截水帷幕。此“庞然大物”一经问世，便成功使矿坑疏排总水量减少73%，其中海拉尔河的动态补给量减少了89%，截水效果显著。不仅如此，帷幕墙外围约20平方千米范围内地下水位迅速回升至生态水位，解决了当地牧民取水困难的问题；同时，帷幕外围植被多样性增加15%以上，生态环境得以改善；在节能降碳方面，自2019年以来，扎尼河露天煤矿结余电量7108.63万千瓦时，结余疏排水电费7800万元以上，相当于减排约1933.5×10千克“碳”，2021年度后预计平均每年结余电量约3175万千瓦时，平均每年减排约863.6×10千克“碳”，真正实现了经济效益、社会效益、生态效益共赢，也使黄选明团队成为草原上煤炭资源绿色开采的守护者。

但黄选明还远未止步于此。随着“一带一路”建设的稳步推进，他携带着我国领跑世界的一系列煤矿防治水技术稳步走向国际，足迹涉及沿线许多国家。早在2007年，他就主持完成了孟加拉国巴拉普库利亚电厂水源地的勘察与施工，而今即便已过十数载，回访时仍能收获当地业主与政府的一致好评。不仅如此，黄选明还陆续主持了巴基斯坦、土耳其矿井水文地质补充勘探设计及防治水技术服务等多个国际项目，也会定期作为技术专家前往各国进行技术支援，致力于在世界民族之林中撑起“中国煤炭”的脊梁。

传承·展望绿色煤炭的未来

岁月悠然，弹指经年。如今已逾耳顺之年的黄选明仍然坚守在岗位第一线，着力普及防治水工程的相关标准与规范。“我们会定期对煤炭企业进行培训，旨在提升其对矿山水害的认识。过去发生的灾害已经无法挽回，但今后要最大限度地进行规避，这也是在实现我当初开展抢险救援工作时萌生的一个理想。”

虽是壮心未已，但时间却奔流不息。“我马上就要正式办理退休手续了，是时候将维护矿山安全的接力棒交接给年轻人了。”黄选明说，脑海中同时回闪过西北院的23张年轻面孔。尽管平均年龄只有32岁，但那却是一支由2名专家、5名研究员、10名副研究员、5名博士及7名硕士组成的“科技强军”，经由黄选明数年“润物细无声”的言传身教，必将延续水害防治之华章，“我对他们非常有信心”。

再回首，纵观西北院成立后的十余年，煤矿水害伤亡事故得到了有效控制，黄选明连同团队成员，联手开发出了针对我国不同矿区、不同水害特点的技术防控体系，共同为我国煤炭行业撑起了一把坚实的防治水“保护伞”。