煤火中走出鏗鏘足音——記西安科技大學“煤火災害防治教育部創新團隊”

本刊記者 劉德英

煤火中走出鏗鏘足音
——記西安科技大學“煤火災害防治教育部創新團隊”

本刊記者 劉德英

“煤炭帶來的溫暖、動力與光明，甚至是文明與進步，無法平復燃燒進行時下的爆烈與悲愴。”——這是專家學者的吶喊，也是面對熊熊燃燒的地下煤火給我國煤炭資源、生態環境造成的難以估量損失提出的一個沉重而悲愴的話題。

如今，在祖國的大西北，就有一支敢于直面這個話題的團隊——西安科技大學“煤火災害防治創新團隊”，面對“沉重而悲愴”的煤礦安全話題，他們進行著不懈地探索，像浴火鳳凰般地勇往直前，義無反顧。

提起這支團隊，筆者就忘不了一個銘心刻骨的日子：2005年6月14日。這一天，筆者有幸約訪到中國工程院院士候選人、西安科技大學“煤火災害防治研究團隊”創始人——徐精彩教授，請他就《科學中國人》關注的我國煤礦安全問題，進行深層次解析。然而，怎么也沒料到，這位著名的安全防火專家與記者的促膝交談，竟成絕唱。當天子夜，他在忙碌完一天工作，連夜趕赴甘肅窯街進行煤礦安全“會診”的途中，不幸因公殉職，把生命獻給了科學事業……

當團隊創始人的生命已燃殆盡，近七個寒暑過后，“煤火災害防治研究團隊”的現狀如何呢？帶著這個主題，筆者近日走進了西安科技大學。值得欣慰的是，采訪結束時，當年徐精彩教授的一番話再次在筆者耳邊響起：“最讓我值得自豪的，就是我的團隊！”

上世紀80年代末，團隊創始人徐精彩教授敏銳地察覺到了煤火災害防治的重要性，選定了煤火災害防治這一研究方向，并以相關科學研究工作為主線，以學科發展和團隊建設為基礎，不斷地培養和發展科研隊伍，最終形成了穩定的煤火災害防治研究團隊。

團隊的形成經歷了孕育培養期、成長壯大期和穩定發展期三個階段。1996年以前是孕育培養期，主要以“大型煤自然發火實驗模擬”、“儲煤場煤堆自燃防治”、“綜放面凝膠防滅火技術”等方面的研究為主線，著力培養高層次的防滅火專業技術人才。1996年至2002年為成長壯大期，主要以“煤層自燃危險區域判定理論”、“膠體防滅火理論與實踐”、“礦井煤層火災預測及防治新技術”等方面的研究為主線，強化已有防滅火隊伍的理論基礎和現場實踐經驗，并從外部引進相關的高級技術人才，壯大科研團隊。2002年以后為穩定發展期，主要以“煤層火災隱患識別及控制新技術”、“新型灌漿注膠防滅火材料及系統裝備”、“煤層隱蔽火災隱患監測和探測技術”、“煤田火區治理技術”等方面的研究為主線，加強科技成果的轉化和現場應用，并成立了煤火災害防治的專業化實體，保證科研團隊的穩定和進一步發展。

這支團隊，通過承擔國家和省部委科技攻關、國家自然科學基金、以及煤礦企業科研合作項目，開展了礦井煤層自燃火災過程熱物理特性的基礎研究，創建了能夠真實模擬煤自然發火全過程的實驗裝置，創造性地提出了煤自燃預測和危險區域判定理論，完善了礦井內因火災防治理論體系，攻克了煤最短自然發火期測定的世界性難題；創立了煤層火災“膠體”防滅火理論，研發出能夠有效預防和治理煤層火災的系列膠體材料、設備和工藝，創建了礦井大面積火區開放式滅火的技術體系，推動了煤層自燃火災防治技術的發展。

這支團隊，始終堅持把科研成果與現場實際緊密結合，主要成員常年活躍在煤礦一線，采取專項研究、技術集成、技術跟蹤、定向服務、聯合攻關、委托研發等方式，完成了160余項橫向科研課題，參與指揮決策了180多次火災治理和救災工作。

這支團隊，先后承擔了國家“九五”、“十五”重點科技攻關項目、國家“十一五”科技支撐計劃、國際重大科技合作項目、國家自然科學杰出青年基金、國家自然科學基金重點項目、“973”計劃前期研究專項、國家自然科學基金面上項目、教育部博士點基金、教育部優秀人才支持計劃、陜西省“13115”重大科技專項、陜西省自然科學基金等省部級以上科研項目40余項，企業合作科研項目160余項，獲國家科技進步二等獎2項，省部級科技進步獎20余項，國家專利16項，出版了相關著作8部，發表相關論文200余篇，培養了8名博士和60余名碩士。

團隊成員已將科研成果推廣應用于全國20個主要采煤省的100多個礦區，并出口至俄羅斯、孟加拉、澳大利亞等國家，完成了160余項橫向科研課題，參與指揮決策了180多次火災治理和救災工作，創經濟效益60余億元。

團隊經過多年的科學研究、技術開發、成果轉化與推廣應用，鞏固了我國在煤火災害防治研究領域的國際領先地位，取得了以下創新性研究成果。

——通過煤分子表面活性基團氧化微觀反應模擬研究，分析計算出煤表面活性基團及芳香環氧化反應過程的能量變化和化學動力學參數，分析確定了控制煤低溫氧化的主要活性基團和關鍵環節，為進一步深入研究煤氧復合機理奠定了基礎。

——創建立了能夠真實模擬煤自然發火全過程的實驗裝置，發現了八個煤自燃特征溫度及對應的指標氣體變化規律，準確的掌握了煤自燃發火過程的量化判定指標。

——建立了礦井實際煤層自然發火期的預測方法和模型，形成了煤自然發火期預測理論，開發出采空區自燃危險區域判定技術，解決了現場煤自燃“三帶”的理論劃分依據和測算方法、發火后火源點范圍的判定準則，為煤層自燃火災早期防治奠定了基礎。

——提出了煤層火災“膠體”防滅火新理論，研發了系列膠體材料、設備和工藝，推動了煤層自燃火災防治技術的發展。

——針對煤田火災特點，建立了集煤田火區探測、監測和滅控與一體的整套火區治理體系，開創了煤田火災治理的新途徑。

——掌握了煤自燃初期火災特征信息變化規律，建立了煤自燃火災預警指標體系，研發了采空區無線自組網溫度監測系統、煤礦回采采空區氣體檢測裝置等煤自燃火災信息檢測技術，研究了基于模式識別方法的煤自燃火災預警模型，開發出多源信息融合礦井火災預警系統，取得了煤自燃早期火災預警技術的實質性突破。

西安科技大學“煤火災害防治研究團隊”，在交織著風雨、交織著疼痛，也交織著希望的科學道路上一路走來，以不屈不撓、追求科學的精神，樹立起了更高的目標和理想——繼續以煤火災害防治為主要研究方向，構建煤火災害隱患識別、監測、預警和控制的基礎理論體系，并在關鍵理論、技術及工程應用方面實現重大突破，著重開展煤田火災防治理論與技術方面的科學研究工作；形成一支在國際上有重大影響的煤礦安全領域學術團隊。

相信他們將繼續無畏地走下去，在依然忙碌、疲憊和充滿挑戰的路上走下去，沿著徐精彩教授的未盡之路，打開這個領域的奇跡之門。