2020年初暴發(fā)的疫情，止住了中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學家康紅普出差調(diào)研的腳步。雖然大部分時間都呆在北京，但康紅普沒閑下來過。研究巷道支護技術最新進展，參加單位內(nèi)部專題培訓，學習企業(yè)管理、財務等新知識……突發(fā)的疫情讓常年奔走忙碌的康紅普有了緩沖時間。

不過，疫情防控進入常態(tài)化之后，康紅普立刻去了一趟陜煤集團，交流巷道錨桿支護技術項目，隨后又參加了潞安礦業(yè)集團的科技大會。記者采訪時，他馬上要動身前往西寧，調(diào)研青海煤礦綠色開采相關項目。

經(jīng)常站在工作面的最前面

康紅普似乎早已適應了如此快速的工作節(jié)奏。在他看來，如果要提供技術服務，必須要掌握第一手資料，進行實地調(diào)研。

1981年9月，作為山西人的康紅普考入山西礦業(yè)學院采礦系（現(xiàn)太原理工大學），與煤炭結緣。1985年畢業(yè)后，康紅普進入中國礦業(yè)大學采礦工程系攻讀研究生課程，并于1988年、1991年獲得碩士學位和博士學位。從學生時代到工作生涯，30多年來，康紅普一直從事煤礦巷道圍巖控制理論與技術的研究工作。

作為煤礦開采基礎性技術之一，如今的錨桿支護技術已經(jīng)很成熟。但倒回上個世紀90年代初，我國大多數(shù)煤礦巷道采用砌碹支護、型鋼支護等傳統(tǒng)支護方式，既容易引發(fā)頂板事故，又耗費人力，效率也低。

“我國巷道掘進量大、地質(zhì)條件比較復雜的現(xiàn)實情況以及當時的煤礦頂板事故死亡率，客觀上要求我們改進支護方式，保證安全和效益。”康紅普回憶研究工作的初心時說。

1991年，康紅普被分配到當時的煤炭科學研究總院北京開采研究所，開展巷道礦壓理論和支護技術方面的研究和試驗工作。這一年，正是國家“八五”項目攻關第一年。

承擔了“采準巷道組合錨桿支護技術”等重大課題的康紅普，經(jīng)常在幾百米的井下開展長時間的現(xiàn)場試驗。試驗初期，井下夾雜著打眼放炮的聲音和煤塵，他與課題組成員輪換跟班，顧不上頂板冒落的危險，指揮施工人員作業(yè)。因為是新技術，大家都有所顧及，康紅普就經(jīng)常站在工作面的最前面，驗證試驗結果。實踐證明，錨桿支護技術試驗成功，解決了礦區(qū)回采巷道支護難題。

這些既是我國煤礦支護方式改革過程中的一些嘗試，又是康紅普在現(xiàn)場積攢的寶貴經(jīng)驗。1996年，已工作5年的康紅普來到英國諾丁漢大學進行訪問，加速了他對改進支護方式的創(chuàng)新過程。在當時支護技術較為先進的英國，康紅普查閱了大量與錨桿支護相關的資料，考察了巖石力學實驗室，參加了國際會議，還看遍了當時最先進的支護材料和儀器的展覽。

“當時就是把能收集到的資料都收集下來了，軟件也掌握得比較熟，錨桿支護基本上了解得比較清楚。”康紅普說。

回國后，康紅普向單位領導建議，立刻引進國外最先進的計算軟件和測試儀器，便于在國內(nèi)進行試驗并推廣。此舉得到肯定答復，煤炭科學研究總院投資60萬元支持這項研究工作。

腳步遍布多個礦區(qū)

有了先進的軟件和儀器，結合已有的研究成果，康紅普迅速帶領團隊投身錨桿支護技術的開發(fā)和試驗中。

“1999年，我們跟潞安礦務局合作，用錨桿支護技術把他們之前比較落后的型鋼支護方式逐漸取代了，效果不錯。當時，到現(xiàn)場參觀的晉城礦務局技術人員一看效果這么好，表示也要跟我們合作。”康紅普說。

在合作中，康紅普帶領團隊開發(fā)研制了我國第一套井下巷道圍巖地質(zhì)力學快速測試系統(tǒng)，編制了支護設計和監(jiān)測軟件，將支護材料系列化、標準化，制定了全礦區(qū)的錨桿支護技術規(guī)范，形成了潞安礦區(qū)煤巷錨桿支護成套技術。

由于該支護方式經(jīng)濟效益和社會效益顯著，當時稱其為“潞安模式”。據(jù)當時報道，潞安項目推廣的錨桿支護模式規(guī)模大、速度快，集中成套地完成巷道支護工作，一經(jīng)使用就能切實地解決巷道支護問題。該模式很快得到推廣，很多礦區(qū)取得了上億元的經(jīng)濟效益。

多年來，康紅普的腳步遍布山西、山東、河北、內(nèi)蒙古、陜西、安徽、江蘇等地，針對不同礦區(qū)深化錨桿支護技術研究。2005年以后，康紅普對深部與復雜困難巷道支護理論及技術進行了重點攻關研究，先后主持完成了大斷面煤巷錨桿支護技術與材料研發(fā)、高地壓圍巖控制技術與裝備研發(fā)及煤礦松軟破碎煤巖體環(huán)保節(jié)約型化學加固材料及技術合作研發(fā)等國家級項目，在深部與復雜困難巷道支護理論、支護設計、支護材料與構件、施工機具與工藝等方面取得了多項創(chuàng)新成果，解決了多個礦區(qū)的巷道支護難題。

“做好這個事情，一方面，要進行基礎研究，要有關鍵技術支撐；另一方面，要認識到我國煤礦地質(zhì)條件比較復雜，分布廣、地應力高，千米深井很多，需要有針對性的圍繞不同地質(zhì)條件展開攻關。”康紅普說。

康紅普及團隊的科研成果在多年里廣泛應用于我國20個省（自治區(qū)、直轄市）的幾十個大中型礦區(qū)，應用條件幾乎涵蓋了我國煤礦巷道的各種類型。

據(jù)統(tǒng)計，1990年，我國國有重點煤礦煤巷錨桿支護所占比重僅有5-10%，到目前為止，煤巷錨桿支護率平均達到75%以上。

隨著合作范圍的不斷擴大，不同地質(zhì)條件的礦井給巷道支護提出了新的難題。近3年來，針對千米深井巷道圍巖變形大等支護難題，康紅普和團隊在研究巷道圍巖變形破壞機理的基礎上，提出巷道圍巖支護—改性—卸壓“三位一體”、“三主動”協(xié)同控制理論，開發(fā)出集高預應力錨桿錨索主動支護、高壓劈裂注漿主動改性及水力壓裂主動卸壓為一體的深部巷道圍巖控制成套技術體系。

“像一般條件的礦井，單獨采用錨桿、錨索支護方式是可以的；但像淮南礦區(qū)埋藏深、巖性軟、變形大這種復雜條件，就要采用綜合多種技術加強支護。我們項目組研發(fā)了超細顆粒有機無機復合注漿材料，使巖石改性；通過水力壓裂，把高應力卸掉。通過多種方法的相互協(xié)同，降低圍巖變形量，達到更好的支護效果。”康紅普說。

實踐證明，巷道支護-改性-卸壓“三位一體”協(xié)同控制技術，成功解決了千米深井、軟巖及強采動巷道支護難題，巷道圍巖變形量降低50%以上，提升了我國煤礦巷道圍巖控制理論與技術水平。

堅持一個主要方向去鉆研

在進行科研工作的同時，康紅普還承擔著培養(yǎng)研究生的工作。從1999年開始帶碩士到2002年做博士生導師，康紅普大概培養(yǎng)了四十多個相關方向的研究生。很多該研究領域的老前輩或年輕人，幾乎都能跟康紅普“扯”上關系。

“現(xiàn)在搞巷道支護技術研究的年輕人不少，我挺高興。雖然我們做了很多工作，但還有很多問題沒有徹底解決，需要一代接著一代去鉆研。不過現(xiàn)在專業(yè)分得越來越細了，我建議現(xiàn)在的年輕人不要朝三暮四，一定要堅持一個主要研究方向。”康紅普說。

自博士畢業(yè)29年來，康紅普主持和參與完成了國家及煤炭行業(yè)項目60余項，獲得國家科技進步獎一等獎1項、二等獎3項，30余項成果獲省部級科技獎勵；出版專著4部，發(fā)表論文150余篇，獲得國家專利30余項。29年來，他走遍30多個礦區(qū)，在煤礦一線搞試驗和指導工作，促進了我國煤礦巷道圍巖控制理論與技術水平大幅提升。

“從這些年的經(jīng)歷看，我認為搞巷道支護精細化研究還是很值得的。煤礦對我們很信任，我們就必須得想辦法，通過團隊的集體智慧，共同商量解決棘手問題。我們所做的工作對煤炭行業(yè)的發(fā)展確實起了很大的推動作用，我個人的價值也能得到體現(xiàn)，這是很值得的事情。”康紅普說。

2020年5月30日，第二屆全國創(chuàng)新爭先獎表彰獎勵大會在北京舉行，康紅普是獲獎者之一。對此，他平靜地說：“這不只是對自己工作的肯定，更要看到國家對煤炭行業(yè)的重視。”

在同事眼里，康紅普行事低調(diào)，是“實干出來的楷模”。只要不出差的話，康紅普辦公室的燈總是很晚才熄滅。但對康紅普來說，自己只是做了本職工作。

 

【責任編輯：龍靜怡】