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劉寶琛:礦產開采的領路者

2019-06-28 13:25:00 能源思考6月刊

簡介:劉寶琛(1932.07.20-2017.06.21)采礦工程專家。遼寧省開源市人,是我國著名的巖土工程學家,中國共產黨優(yōu)秀黨員,中國工程院資深院士。1962年畢業(yè)于波蘭科學院巖石力學獲博士學位,1994年當選為波蘭科學院外籍院士,1997年當選為中國工程院院士,2000年當選全國勞動模范。 

劉寶琛是我國隨機介質理論的奠基者及其應用的開拓者。發(fā)展創(chuàng)建時空統(tǒng)一隨機介質理論,將其應用于建筑物下、河下及鐵路下開采地表保護工程。使在本溪、撫順、阜新等礦區(qū)從“三下”安全采出煤炭達千萬噸以上。打破了蘇聯專家規(guī)定的太子河保安煤柱禁區(qū),采出煤上百萬噸。又應用于鐵礦、金礦及磷礦,從“三下”采出大量礦石,解決了北京地鐵建設預疏水地表沉降預計問題,獲巨大經濟效益。擔任中南大學教授,出版專著5本,發(fā)表論文百余篇。培養(yǎng)碩士7人,博士37人。于2017年6月21日15點30分在長沙逝世,享年85歲。

我國隨機介質理論奠基人

1957年,劉寶琛被中國科學院選派去波蘭科學院巖石力學研究所做博士研究生,師從波蘭著名的教授沙烏斯托維奇院士及李特維尼申院士。

世界上,最早提出隨機介質理論的就是李特維尼申教授。但是,劉寶琛發(fā)現這個理論存在一些問題。于是,他開始從力學角度研究巖層地表移動理論。留波期間,他用英文寫的研究地表移動規(guī)律的論文在波蘭科學院院報上連續(xù)發(fā)表,引起很大反響。

傳統(tǒng)介質理論認為“三下”礦產是不能開采的,否則就會塌陷造成危險。劉寶琛則用時空統(tǒng)一的隨機模式來研究巖石移動的規(guī)律,認為巖石的移動具有多變性、隨機性,隨著時問的推進和空間的不同而變化,很多地方的“三下”礦產也是可以開采的,并由此確定了一系列的開采方法。

隨機介質理論是礦產開采的一場革命,這一理論應用于實踐,可以預防地表移動、下陷,使采礦工程對地基的不良影響減少到最小程度,還可以最大限度地開采出礦產資源,使資源浪費減少到最小程度。本溪礦務局在工業(yè)、民用建筑群和太子河下的開采研究是第一個試驗性項目,劉寶琛帶領科研人員來到這里,經過周密勘測、計算,制定出了可靠方案,在工業(yè)及民用建筑群下先后采煤6層,開采出近1000萬噸優(yōu)質煤,節(jié)省搬遷費上億元。其后,他與同事們承擔了“連云港新浦磷礦海泥流砂層下開采”、“江西省上珠嶺鐵礦地表移動的研究”、“湘西金礦冶煉廠保安礦柱開采”等一系列科研項目,為企業(yè)從“三下”開采出大量有用礦產。上世紀90年代以來,劉寶琛還把他的隨機介質理論和方法發(fā)展到應用于巖土工程,如邊坡工程、地鐵工程和深基坑工程等,取得顯著效果,不少達到國際先進水平。

上世紀90年代以來,劉寶琛又把他的理論和方法從采煤發(fā)展到采礦、石油和天然氣的開采等,創(chuàng)造了巨大的經濟效益和社會效益。劉寶琛曾任長沙礦冶研究院副院長、教授級高級工程師。

“本溪水泥廠在采煤區(qū)地表建設大型架空索道”項目,開創(chuàng)了國內外先例,達到國際領先水平。礦區(qū)鐵路下煤礦的開采成功,進一步證明了劉寶琛發(fā)展的隨機介質理論和方法的科學性。從本溪市到田師傅煤礦的礦區(qū)鐵路支線地下的煤,過去一直不敢采,按照劉寶琛的方法開采后,鐵路路基并沒有遭到破壞。

學術水平超理論發(fā)源地

上個世紀80年代,劉寶琛把隨機介質理論和方法,應用于除煤礦以外的其他礦山的“三下”開采。

他進一步發(fā)展并完善了三維隨機介質理論系統(tǒng)的預計與反分析方法,使其理論可以應用于復雜的開采條件與復雜的反分析問題中。同時,開發(fā)了一系列微機化的預計及反分析軟件,現場工程師可以用它來解決實際技術問題。

劉寶琛的這些理論和方法,被公認為是目前較完善的預計地表移動的好方法。他和同事們承擔了“連云港新浦磷礦海泥流砂層下開采”等全國各地的一些科研項目,為企業(yè)從“三下”開采出大量的有用礦產。

隨機介質理論與方法,概念明確、計算精確、措施可靠,很快在全國各大煤礦的“三下”開采中推廣應用,回采了原來大量劃為永久損失的國家資源。

劉寶琛在隨機介質理論及應用方面做出了重大貢獻,其學術水平被波蘭科技界認為已經超過該理論的發(fā)源地波蘭。1994年5月27日,波蘭科學院在華沙召開全體院士大會,劉寶琛被選為波蘭科學院外籍院士。

為科研教育傾注心血

2002年5月,劉寶琛應中南大學二級學院調整的需要,擔任了中南大學土木建筑學院院長。雖然他年事已高,并常年患有高血壓、心血管等疾病,但他仍然帶病準時上下班。他還自己出錢設立“院長獎”,以獎勵為土建學院爭得榮譽的老師和同學。

在他任職期間,中南大學土建學院獲得橋梁隧道工程、道路鐵道工程兩個國家重點學科,巖土工程省重點學科,土木工程博士后流動站等成績。目前土木建筑學院已發(fā)展成擁有國家一級重點學科兩個,國家工程試驗室一個,博士后流動站兩個,擠身于我國高校的前列。

與已取得的成果相比,劉寶琛更傾向于培養(yǎng)人才。1978年國家恢復研究生制度,劉寶琛成為長沙礦冶研究院第一批研究生導師。1979,他擔任副院長以后,在任務多、時間緊的情況下,仍沒有放松培養(yǎng)研究生的工作。1999年正式調入中南大學后,他把更多精力投入到培養(yǎng)博士研究生上。

劉寶琛治學嚴謹,要求研究生扎扎實實地打好外語基礎和理論基礎;他培養(yǎng)研究生,既注重研究生的理論研究,又注重實踐學習;循循善誘是他培養(yǎng)研究生的重要方法。

對學生,他總希望“青出于藍而勝于藍”。他已培養(yǎng)碩士研究生7人,博士研究生40余人,他們中許多已在采礦和巖土工程領域建功立業(yè),成為主要技術骨干和跨世紀的學術帶頭人。




責任編輯: 李穎

標簽:劉寶琛,礦產開采,采礦工程專家