“我們研究事物，先要研究其普遍的科學(xué)規(guī)律，并在此指導(dǎo)下，研究其技術(shù)原理，進(jìn)而研究該事物具體工程門類的技術(shù)工藝和裝備。一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的突破能解決一大門類科學(xué)技術(shù)的問(wèn)題，從而推動(dòng)工業(yè)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展難題?！被仡欁约?0多年的科研之路，趙陽(yáng)升為當(dāng)初選擇采礦工程領(lǐng)域的科研工作感到自豪。

趙陽(yáng)升，太原理工大學(xué)教授、原位改性流體化采礦理論與實(shí)踐的開(kāi)拓者、中國(guó)科學(xué)院院士。從事巖石力學(xué)和采礦工程研究30余年，趙陽(yáng)升及其科研團(tuán)隊(duì)的課題始終緊扣山西能源革命的脈搏，潛心研究煤層氣、油頁(yè)巖和干熱巖地?zé)岬认乱淮Y源能源開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)，致力于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)能源開(kāi)發(fā)利用的低碳清潔化，為山西能源革命按下“快進(jìn)鍵”。

矢志不渝踐初心

1978年，趙陽(yáng)升被山西礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)太原理工大學(xué)）基礎(chǔ)部工程力學(xué)專業(yè)錄取，后被送往太原重型機(jī)械學(xué)院（現(xiàn)太原科技大學(xué)）數(shù)學(xué)力學(xué)專業(yè)委托培養(yǎng)，1986年獲得阜新礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)遼寧工程技術(shù)大學(xué)）采礦工程專業(yè)碩士學(xué)位。畢業(yè)后，趙陽(yáng)升回到山西，一頭扎進(jìn)了煤炭行業(yè)領(lǐng)域，開(kāi)始實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。

“在校期間，錢學(xué)森、周培源等科學(xué)泰斗在《力學(xué)與實(shí)踐》創(chuàng)刊號(hào)上提出了‘力學(xué)的生命力在于它的創(chuàng)造性’‘力學(xué)向天、地、生發(fā)展’等觀點(diǎn)，讓我深受啟發(fā)，當(dāng)時(shí)我就決定將巖石力學(xué)與采礦工程確定為自己未來(lái)研究方向，堅(jiān)持向‘地’要資源，這一堅(jiān)持就是近40年?！被貞浧甬?dāng)時(shí)的場(chǎng)景，趙陽(yáng)升還歷歷在目。

1987年，回到山西礦業(yè)學(xué)院的趙陽(yáng)升為加強(qiáng)礦業(yè)科學(xué)與工程的研究，與同是采礦工程專業(yè)的靳鐘銘教授共同創(chuàng)辦了采礦工藝研究室，堅(jiān)持巖石力學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，并將研究重點(diǎn)放在了厚煤層放頂煤綜放開(kāi)采、堅(jiān)硬頂煤控制、承壓水上采煤理論及工程。

“當(dāng)時(shí)，我國(guó)煤炭開(kāi)采不斷向深部延伸，受地層深部高承壓奧灰水的危害日趨加劇，突水事故頻繁發(fā)生，而國(guó)內(nèi)外對(duì)奧灰突水與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的研究均集中在采場(chǎng)圍巖的變形破壞失穩(wěn)上，對(duì)奧灰突水只能做出某些小范圍的預(yù)報(bào)，這種方法不敏感、速度慢，實(shí)施起來(lái)比較困難?！壁w陽(yáng)升如是說(shuō)。

為此，趙陽(yáng)升提出采用滲流力學(xué)的方法對(duì)奧灰突水進(jìn)行監(jiān)控。與此同時(shí)，他們團(tuán)隊(duì)還提出基于多含水層水力聯(lián)系的區(qū)域性帶壓開(kāi)采突水監(jiān)控理論、監(jiān)控軟件、帶壓開(kāi)采分段后退式開(kāi)采布局方法，并在山西多個(gè)礦井進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用。

2010年，趙陽(yáng)升完成了學(xué)術(shù)專著《多孔介質(zhì)多場(chǎng)耦合作用及其工程響應(yīng)》，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的高度評(píng)價(jià)與廣泛引用。從發(fā)表《演變多孔介質(zhì)傳輸及原位改性采礦理論、技術(shù)與工程》開(kāi)始，趙陽(yáng)升就致力于多孔介質(zhì)多場(chǎng)耦合作用這一新興分支學(xué)科領(lǐng)域的探索與研究，他研究揭示了擬連續(xù)介質(zhì)、裂隙介質(zhì)三維應(yīng)力作用下煤巖體中液體、氣體滲流物性規(guī)律，提出了修正的有效應(yīng)力規(guī)律，最先提出了擬連續(xù)介質(zhì)、裂隙介質(zhì)的固體變形與氣體滲流的耦合數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值解法，并應(yīng)用于煤礦瓦斯研究。

“研究的價(jià)值在于解決實(shí)際問(wèn)題?！被赝松跗饡r(shí)，趙陽(yáng)升深刻感受到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的重要性。這不僅是他職業(yè)生涯的起點(diǎn)，更是寶貴的機(jī)遇和財(cái)富，仿佛一束持續(xù)燃燒的火焰，照亮了他的前程。

攻堅(jiān)克難勇創(chuàng)新

趙陽(yáng)升不僅在巖石力學(xué)與礦業(yè)工程的研究中被廣泛認(rèn)可，還在煤層氣開(kāi)采研究中攻克了國(guó)際難題，并在1992年建立了國(guó)際上第一個(gè)固氣耦合的理論模型。

“當(dāng)時(shí)，高瓦斯低滲透煤層瓦斯抽采是國(guó)際難題。煤層氣開(kāi)采必須將微孔隙裂隙表面吸附的煤層氣解吸和擴(kuò)散，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)的煤層氣，進(jìn)而滲流進(jìn)入采掘空間。但煤層氣吸附與解吸是互為條件轉(zhuǎn)化的，游離煤層氣壓強(qiáng)低于吸附煤層氣壓強(qiáng)時(shí)，吸附煤層氣能較快轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x煤層氣，反之亦然?！壁w陽(yáng)升表示，國(guó)內(nèi)針對(duì)低滲透煤層煤層氣抽采實(shí)施了大直徑密集鉆孔開(kāi)采、水力沖孔擴(kuò)孔技術(shù)、水力壓裂加支撐劑技術(shù)等，但收效甚微，其他國(guó)家對(duì)此也無(wú)能為力。

人生如逆水行舟，不進(jìn)則退。1997年，趙陽(yáng)升團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了高壓水力割縫強(qiáng)化低滲透煤層氣開(kāi)采研究，系統(tǒng)研究了煤體基質(zhì)巖塊的氣體滲流規(guī)律，揭示了三維應(yīng)力和孔隙壓力對(duì)吸附氣體在煤體基質(zhì)中的滲流存在影響。次年，趙陽(yáng)升提出了卸壓抽采煤層氣的技術(shù)原理，即三維地層壓力是影響煤層滲透性的主要因素，煤體應(yīng)力低了，滲透性就會(huì)提高。

“技術(shù)原理總算有了，我們又提出水力割縫卸壓技術(shù)。鉆孔進(jìn)去，以700個(gè)大氣壓的水壓，從小孔里射出水流，這么大的沖擊力能使煤體破裂。”趙陽(yáng)升說(shuō)。此外，他還詳細(xì)研究了在煤層埋藏深度、有效割縫寬度等條件下的煤層應(yīng)力轉(zhuǎn)移規(guī)律和滲透系數(shù)改變規(guī)律、割縫引起的卸壓范圍及卸壓效果。

2006年，趙陽(yáng)升團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了低滲透煤層煤層氣吸附態(tài)到游離態(tài)轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系，發(fā)明了井下注熱開(kāi)采煤層氣的方法。同時(shí)，趙陽(yáng)升建立的原位改性流體化采礦理論與技術(shù)體系還闡明了下一代資源能源規(guī)模開(kāi)采的技術(shù)原理，孕育了非常規(guī)能源與資源開(kāi)發(fā)的重大變革，在油頁(yè)巖、干熱巖地?zé)岬缺姸嘞乱淮Y源能源開(kāi)采領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)顛覆性的技術(shù)突破。

培育桃李扶棟梁

“學(xué)科和學(xué)校要想發(fā)展，首當(dāng)其沖就是要培養(yǎng)領(lǐng)軍人才，只有這樣，才能不斷提升學(xué)科和學(xué)校的影響力?！背嗽趯W(xué)術(shù)科研領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)，趙陽(yáng)升同樣深耕立德樹人。多年來(lái)，他始終用心耕耘著教育這塊神圣的責(zé)任田，春風(fēng)化雨，桃李芬芳。

趙陽(yáng)升本科學(xué)的是數(shù)學(xué)力學(xué)專業(yè)，是理科；碩士學(xué)的是采礦專業(yè)，轉(zhuǎn)到了工科；博士學(xué)的是結(jié)構(gòu)工程，也是工科。他自己總結(jié)起來(lái)就是一條先理后工的道路。幾十年以后，他在培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)候，也用先理后工的模式來(lái)培養(yǎng)人才，理工相長(zhǎng)。這也正是目前國(guó)內(nèi)部分高校正在探索的道路?！拔覀円吹缴鐣?huì)發(fā)展的未來(lái)。我們布局新的東西，實(shí)際上就是力學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展的一個(gè)整體的思路。學(xué)校已經(jīng)在新能源科學(xué)工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)方面做了很多相關(guān)工作，如果能從未來(lái)非常有發(fā)展前景的工業(yè)門類入手，提早布局，將來(lái)一定大有可為?！壁w陽(yáng)升感慨道。

在人才的培養(yǎng)上，趙陽(yáng)升特別注重學(xué)生動(dòng)手能力的養(yǎng)成。他要求學(xué)生在關(guān)鍵核心的技術(shù)上，必須能親自操作。“只有下到礦井，一步步熟悉井下工作，才能了解到山西在煤炭開(kāi)采過(guò)程中存在的問(wèn)題和困難?！壁w陽(yáng)升表示，要解決這些問(wèn)題，光在實(shí)驗(yàn)室里做研究可不夠，必須走到井下，去發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識(shí)深埋在巖石里面的規(guī)律。

趙陽(yáng)升認(rèn)為，高?？茖W(xué)研究要盯緊國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中久攻不下的課題，一項(xiàng)技術(shù)的突破就可以帶動(dòng)多個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)生顛覆性進(jìn)步。現(xiàn)在他的團(tuán)隊(duì)中，“60后”領(lǐng)銜，“70后”擔(dān)綱，“80后”“90后”負(fù)責(zé)具體操作實(shí)施，已經(jīng)形成了一套完備的人才培養(yǎng)、儲(chǔ)備體系。

“教育的力量是強(qiáng)大的，它只要匯聚成一股洪流，就能奔涌向前，沖破重重阻礙，滋潤(rùn)萬(wàn)千心靈?！壁w陽(yáng)升一邊牢記強(qiáng)國(guó)復(fù)興有我，服務(wù)于畢生所愛(ài)的采礦工程領(lǐng)域，服務(wù)于國(guó)家重大需求；一邊竭盡全力孕育桃李，培養(yǎng)接續(xù)力量。將個(gè)人奮斗融入國(guó)家繁榮、社會(huì)發(fā)展的洪流中，是趙陽(yáng)升所追求的最崇高使命。