煤火中走出铿锵足音——记西安科技大学“煤火灾害防治教育部创新团队”

本刊记者 刘德英

煤火中走出铿锵足音
——记西安科技大学“煤火灾害防治教育部创新团队”

本刊记者 刘德英

“煤炭带来的温暖、动力与光明，甚至是文明与进步，无法平复燃烧进行时下的爆烈与悲怆。”——这是专家学者的呐喊，也是面对熊熊燃烧的地下煤火给我国煤炭资源、生态环境造成的难以估量损失提出的一个沉重而悲怆的话题。

如今，在祖国的大西北，就有一支敢于直面这个话题的团队——西安科技大学“煤火灾害防治创新团队”，面对“沉重而悲怆”的煤矿安全话题，他们进行着不懈地探索，像浴火凤凰般地勇往直前，义无反顾。

提起这支团队，笔者就忘不了一个铭心刻骨的日子：2005年6月14日。这一天，笔者有幸约访到中国工程院院士候选人、西安科技大学“煤火灾害防治研究团队”创始人——徐精彩教授，请他就《科学中国人》关注的我国煤矿安全问题，进行深层次解析。然而，怎么也没料到，这位著名的安全防火专家与记者的促膝交谈，竟成绝唱。当天子夜，他在忙碌完一天工作，连夜赶赴甘肃窑街进行煤矿安全“会诊”的途中，不幸因公殉职，把生命献给了科学事业……

当团队创始人的生命已燃殆尽，近七个寒暑过后，“煤火灾害防治研究团队”的现状如何呢？带着这个主题，笔者近日走进了西安科技大学。值得欣慰的是，采访结束时，当年徐精彩教授的一番话再次在笔者耳边响起：“最让我值得自豪的，就是我的团队！”

上世纪80年代末，团队创始人徐精彩教授敏锐地察觉到了煤火灾害防治的重要性，选定了煤火灾害防治这一研究方向，并以相关科学研究工作为主线，以学科发展和团队建设为基础，不断地培养和发展科研队伍，最终形成了稳定的煤火灾害防治研究团队。

团队的形成经历了孕育培养期、成长壮大期和稳定发展期三个阶段。1996年以前是孕育培养期，主要以“大型煤自然发火实验模拟”、“储煤场煤堆自燃防治”、“综放面凝胶防灭火技术”等方面的研究为主线，着力培养高层次的防灭火专业技术人才。1996年至2002年为成长壮大期，主要以“煤层自燃危险区域判定理论”、“胶体防灭火理论与实践”、“矿井煤层火灾预测及防治新技术”等方面的研究为主线，强化已有防灭火队伍的理论基础和现场实践经验，并从外部引进相关的高级技术人才，壮大科研团队。2002年以后为稳定发展期，主要以“煤层火灾隐患识别及控制新技术”、“新型灌浆注胶防灭火材料及系统装备”、“煤层隐蔽火灾隐患监测和探测技术”、“煤田火区治理技术”等方面的研究为主线，加强科技成果的转化和现场应用，并成立了煤火灾害防治的专业化实体，保证科研团队的稳定和进一步发展。

这支团队，通过承担国家和省部委科技攻关、国家自然科学基金、以及煤矿企业科研合作项目，开展了矿井煤层自燃火灾过程热物理特性的基础研究，创建了能够真实模拟煤自然发火全过程的实验装置，创造性地提出了煤自燃预测和危险区域判定理论，完善了矿井内因火灾防治理论体系，攻克了煤最短自然发火期测定的世界性难题；创立了煤层火灾“胶体”防灭火理论，研发出能够有效预防和治理煤层火灾的系列胶体材料、设备和工艺，创建了矿井大面积火区开放式灭火的技术体系，推动了煤层自燃火灾防治技术的发展。

这支团队，始终坚持把科研成果与现场实际紧密结合，主要成员常年活跃在煤矿一线，采取专项研究、技术集成、技术跟踪、定向服务、联合攻关、委托研发等方式，完成了160余项横向科研课题，参与指挥决策了180多次火灾治理和救灾工作。

这支团队，先后承担了国家“九五”、“十五”重点科技攻关项目、国家“十一五”科技支撑计划、国际重大科技合作项目、国家自然科学杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目、“973”计划前期研究专项、国家自然科学基金面上项目、教育部博士点基金、教育部优秀人才支持计划、陕西省“13115”重大科技专项、陕西省自然科学基金等省部级以上科研项目40余项，企业合作科研项目160余项，获国家科技进步二等奖2项，省部级科技进步奖20余项，国家专利16项，出版了相关著作8部，发表相关论文200余篇，培养了8名博士和60余名硕士。

团队成员已将科研成果推广应用于全国20个主要采煤省的100多个矿区，并出口至俄罗斯、孟加拉、澳大利亚等国家，完成了160余项横向科研课题，参与指挥决策了180多次火灾治理和救灾工作，创经济效益60余亿元。

团队经过多年的科学研究、技术开发、成果转化与推广应用，巩固了我国在煤火灾害防治研究领域的国际领先地位，取得了以下创新性研究成果。

——通过煤分子表面活性基团氧化微观反应模拟研究，分析计算出煤表面活性基团及芳香环氧化反应过程的能量变化和化学动力学参数，分析确定了控制煤低温氧化的主要活性基团和关键环节，为进一步深入研究煤氧复合机理奠定了基础。

——创建立了能够真实模拟煤自然发火全过程的实验装置，发现了八个煤自燃特征温度及对应的指标气体变化规律，准确的掌握了煤自燃发火过程的量化判定指标。

——建立了矿井实际煤层自然发火期的预测方法和模型，形成了煤自然发火期预测理论，开发出采空区自燃危险区域判定技术，解决了现场煤自燃“三带”的理论划分依据和测算方法、发火后火源点范围的判定准则，为煤层自燃火灾早期防治奠定了基础。

——提出了煤层火灾“胶体”防灭火新理论，研发了系列胶体材料、设备和工艺，推动了煤层自燃火灾防治技术的发展。

——针对煤田火灾特点，建立了集煤田火区探测、监测和灭控与一体的整套火区治理体系，开创了煤田火灾治理的新途径。

——掌握了煤自燃初期火灾特征信息变化规律，建立了煤自燃火灾预警指标体系，研发了采空区无线自组网温度监测系统、煤矿回采采空区气体检测装置等煤自燃火灾信息检测技术，研究了基于模式识别方法的煤自燃火灾预警模型，开发出多源信息融合矿井火灾预警系统，取得了煤自燃早期火灾预警技术的实质性突破。

西安科技大学“煤火灾害防治研究团队”，在交织着风雨、交织着疼痛，也交织着希望的科学道路上一路走来，以不屈不挠、追求科学的精神，树立起了更高的目标和理想——继续以煤火灾害防治为主要研究方向，构建煤火灾害隐患识别、监测、预警和控制的基础理论体系，并在关键理论、技术及工程应用方面实现重大突破，着重开展煤田火灾防治理论与技术方面的科学研究工作；形成一支在国际上有重大影响的煤矿安全领域学术团队。

相信他们将继续无畏地走下去，在依然忙碌、疲惫和充满挑战的路上走下去，沿着徐精彩教授的未尽之路，打开这个领域的奇迹之门。