将赤子之心浇筑进煤矿安全事业

DOI：10.12433/zgkjtz.20231901

创新引领未来，在推进新中国建设的过程中，煤炭事业是不可或缺的一部分，而在这份事业中，却有一种星辰，他们在平凡中见证伟大，在追逐中实现梦想；他们是知识渊博、德行兼备的中流砥柱；是同事眼里不惧艰难、工作态度积极的领头羊；尤其在我国经济快速成长、产业结构不断升级的今天，他们与时俱进，用自己的经验与智慧继续为国家的发展奉献，用创新为人民的美好生活创造了更多可能性。

张铁岗，一位从煤炭行业走出来的耀眼星辰，将拳拳赤子心浇筑进了祖国的煤矿安全事业，将创新成果应用于生产实践，为祖国的煤炭事业发展保驾护航。

衷心谏言，推动煤炭事业稳步前行

煤炭是我国重要的基础性能源。当前我国已成为世界上的能源生产和消耗大国，一次性能源的消耗量居世界第二位、生产量居世界第三位。而陆地人均可采的煤炭为1600t、石油4.7t、天然气22000m3，这意味着我国陆地的石油再有50年、煤炭还有300多年就要开采完毕。另外，我国能源存在两大矛盾：第一，能源储存量、能源生产与消耗量大之间的矛盾；第二，能源开发与环境保护之间的矛盾，解决这些矛盾迫在眉睫。

究其原因，张铁岗从三方面进行了阐述：

第一，薄煤层开发少。薄煤层储量占全国煤炭储量的28%，而其产量仅占煤炭总产量的8%。很多薄煤层低硫低磷，品质优良，而且开采安全条件好，但由于某些原因导致浪费严重。

第二，优质煤矿被滥采滥挖。内蒙古自治区许多矿井煤厚越过6m，但却被个体户矿主采用早已淘汰的“房柱式采煤法”，导致回收率较低。

第三，小煤矿没有合理利用。小煤矿产量占全国煤产量的1/3，且大多是二十世纪五十到九十年代大矿开采余下的边角废料，开采成本较低，有其合理利用价值。张铁岗认为，对待这些小煤矿，符合开采条件的应当让其开采，把剩余的煤炭资源充分利用起来。

作为煤炭资源大国，我国采煤工业理论和技术都已经达到世界先进水平，甚至高于美国，那么，为何还存在这么多问题，且每年会发生多起矿难？张铁岗认为，其中的原因主要包括：

一是开采条件越来越复杂。我国煤炭的产量原来仅有几个亿，现在30多亿，而实际产量40多亿，占世界煤炭产量的一半。浅层开采完就要向深部开发，深部条件复杂，瓦斯含量大，容易发生事故。

二是我国人均GDP达到1200多美元，统计数字表明，GDP在1200～3000美元时，会增加煤矿事故的发生概率。

三是随着经济的发展，我国的经济层次和结构也发生了一些变化，造成行业内部的无序竞争，再加上国外的技术渗透，新环境也是造成事故的一个重要因素。

瓦斯安全，煤炭事业发展的核心

对于煤炭企业而言，安全总是被放在第一位，瓦斯安全则是重中之重。而在张铁岗院士眼中，瓦斯虽然是煤矿事故的灾害源，同时也是一种宝贵的不可再生资源和一种清洁能源，它不仅可以用来发电，还可以用来炼油。如果能采用新技术抽采瓦斯，使其和煤炭一样作为一种资源进行开采，可以解决煤矿事故发生问题，缓解国家的能源需求。

张铁岗院士对瓦斯安全的研究已经有二十多年的时间，早在1996年，他担任平煤集团总工程师期间，便以课题组首席科学家的身份，承担了国家“九五”重点科技攻关项目《矿井瓦斯综合治理示范工程配套技术的研究》5个专题和23个子专题，全面组织全国科研院所的专家联合攻关，最终取得了令人欣喜的成果。

承担该项目期间，张铁岗时时刻刻都在思考如何处理瓦斯，主要是进行隅角瓦斯问题的处理方法。最终带领课题组对瓦斯预测、分级、防治、装备等方面进行了全面研究，在实施的22个子专题中，有6个达到国际领先水平、6个达到国内领先水平、其余达到国内先进水平，推动我国防治矿井瓦斯技术系统化、规范化，瓦斯综合治理整体水平迈上一个新台阶。

如今，该项目研究开发的技术装备仍在发挥着效用，已在韩城、淮南、淮北、峰峰、邢台、开滦等全国16个矿务局40多个高瓦斯突出矿井中得到广泛推广应用，经济效益和社会效益显著。

科技创新就像登山，爬得越高，看到的风景越美。当很多人都在为张铁岗的新技术新装备喝彩时，他又调整思路，发现被动预防不如主动抽放。于是，自1997年开始，他便一改原来只对瓦斯进行预防的被动局面，变单一抽放为综合抽放，采用多项先进技术，并同澳大利亚约翰分雷公司、林康公司共同设计千米钻机，把该项技术引进国内开发应用，此钻机被澳大利亚称为“张氏钻机”。

在张铁岗的努力下，当时共组织建成瓦斯井下抽放站14个，地面抽放站3个，平煤集团瓦斯超限次数由1996年的8700次降至2003年的118次，连续十年杜绝了重大事故的发生，也使平煤集团瓦斯抽放量由1996年的400万m3上升到1亿多m3，递增速度位居全国前列，也让张铁岗在治理瓦斯领域名声大噪。

借助于科技力量，人类在许多方面取得了巨大的成就，但我们又不得不承认，关乎人类的前途命运，甚至生死攸关的世界性难题在不断增多，需要我们相互学习、共同面对。张铁岗院士，就是在这样的不断学习和进步中，不断探寻更加合理的煤炭安全技术与方法，解决着一道道难题。

科学实践，实现资源合理利用和绿色开发

如今，年逾古稀的张铁岗院士站在国家能源发展的战略高度，对煤炭资源的合理利用有了更加全面的认识。2018年“两会”期间，他作为全国政协委员，就今后如何更加合理地利用煤炭资源，以及大家普遍关心的低碳经济、节能减排、安全生产等问题，发表了自己的意见。

张铁岗院士认为，从能源结构上讲，我国煤炭占一次性能源的70%、石油占19%、水电占6%、核能占0.88%、风能等可再生能源不到1%，他呼吁资源开发与环境保护并行的方法，同时，他长期在研究低碳经济、瓦斯利用、节能减排、污水处理、充填开采、防止矸石山自燃与爆炸、地表塌陷治理等工作，并作了大量卓有成效的研究，关于“矸石山灾害及治理”专题是一个典型范例。

2005年5月15日，平煤四矿自燃的矸石山因连降暴雨先后连续两次发生大爆炸，造成123人伤亡。张铁岗闻讯立即奔赴现场，担起了现场总指挥的重任，当时，他用军用望远镜进行观察，发现有可能发生第三次爆炸，于是凭借丰富的理论和实践经验，立即决定采用炮击矸石山的方式，炸开矸石山内部巨大的高温火区。这是人们不曾想过也从未采用过的方案。

在济南军区的支持下，张铁岗院士要来了200发火箭弹。当打完第120发炮弹时，矸石山巨大的火光、浓烟挟带打火红的矸石被抛向了高空，形成了遮天蔽日的蘑菇云。

然而，事故发生后的整整三年里，遮天蔽日的蘑菇云始终未散。张铁岗院士为此带领团队展开了矸石山灭害研究，最终破解了矸石的自燃蔓延的机理及矸石爆炸的机理，发现矸石山内部的烟囱效应。基于此，他设计制造矸石山的燃烧实验系统及测试设备，建立自燃发火物理化学的数学模型，界定我国矸石山自燃燃烧的临界温度标准，同时研制深部注浆灭火装备，优化灭火参数，建立矸石山预警系统，在全国大量绿化矸石山。国家安全生产监督管理总局向全国通报：“填补了我国在该领域剥学研究的空白。”

到二十一世纪中叶，我国要建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国，我们不仅要富起来，而且要强起来，实现“两个一百年”奋斗目标。能源产业关乎国家命运，建设经济发展与环境保护并行的能源发展体制，才能更好地推动社会主义现代化强国的早日实现。为此，张铁岗院士将继续无悔的走下去。未来，承载了太多责任和希望！

作者简介：张铁岗，1946年9月出生，来自煤矿生产一线的中国工程院院士，我国著名安全技术及工程专家，教授级高级工程师，被业界誉为“矿山的脊梁”。1966年毕业于焦作矿业学院（现河南理工大学）采煤系，1990年进修于北京煤炭干部管理学院，曾任平煤集团公司副总工程师、总工程师，有十多项成果获国家、省、部级奖，先后被评为全国首届优秀科技工作者，全国科技创新“十佳”人才，并荣获孙越崎能源大奖。2002年被国务院聘为国家安全生产专家组矿业组副组长，现为组长。2003年当选为中国工程院院士，现任河南理工大学教授、博士生导师，国家级瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室主任，河南省煤矿瓦斯与火灾防治重点实验室主任等职。长期在一线致力于煤矿工程、科研与安全技术工作，解决了一系列煤矿生产与安全领域的重大技术问题，取得了多项具有开创性的研究成果，并广泛应用于生产实践，为我国的煤炭工业和生产安全作出了突出贡献。