《焦作日报》2019年10月17日第12版整版以《汇聚协同发展澎湃动力,激活科技创新源头活水——河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心建设掠影》为题并配发图片,我校申报的“煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心”获批2019年省部共建协同创新中心及中心建设的历程。相关内容如下:
《焦作日报》2019年10月17日第12版整版报道如下:
汇聚协同发展澎湃动力 激活科技创新源头活水
——河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心建设掠影
本报记者 张璐 本报通讯员 徐春浩
日前,教育部公布了2019年省部共建协同创新中心名单,河南理工大学申报的“煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心”获批建设。消息传来,河南理工大学人的脸上写满了欣慰,他们多年来用无私奉献和辛勤汗水浇灌出来的成功之花终于惊艳绽放。
“省部共建协同创新中心是国家为加快一流大学和一流学科建设,推进产学研协同创新,激励高校积极投身实施创新驱动发展战略的重要举措。”河南理工大学党委书记邹友峰在接受记者采访时说,“学校作为中心建设依托单位,将严格按照教育部的要求,不断加强中心能力建设,增强协同效能,注重科教融合,用创新质量和服务贡献有力支撑学科建设和人才培养;不断督促中心提升创新条件和能力,进一步聚焦区域、行业战略需求,加强产学研合作,积极协同各方承担国家、区域、行业重大任务,解决实际问题。”
作为中国矿业高等教育的发源地,创建于1909年的焦作路矿学堂(河南理工大学前身)开了中国近代能源工业专门人才培养的先河,成为中国民族工业步入现代文明时代的见证,为国家经济发展和社会文明进步作出了特殊贡献。110年来,河南理工大学人擎起服务国家采矿业技术进步的大旗,把振兴国家煤炭工业作为自己的神圣使命,取得了一系列原创性成果:在国际上首创瓦斯地质学科,编制我国首幅《1∶200万中国煤层瓦斯地质图》,7次获得国家科技进步二等奖……一系列的创新与突破,为打造“平安矿山”,构建以人为本和谐社会作出了突出贡献。
据了解,河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心是在该校煤炭安全生产河南省协同创新中心建设的基础上申报的。2012年,由河南理工大学作为牵头单位的煤炭安全生产河南省协同创新中心获批建设,标志着河南省煤炭科技工作跨入集中优势、合作共赢的新征程。该中心积极对接国家及河南建设对能源的需求,不断集聚校内外创新力量和创新资源,进行了大量的协同创新实践,已逐渐成为煤炭行业的学术高地、研发基地和转化阵地。省部共建协同创新中心获批后,将以保障煤炭能源安全和清洁利用为使命,组织协同单位共同开展煤炭安全生产与清洁高效利用重大基础理论研究、技术与装备协同攻关,为助力国家深入实施科教兴国战略、建设创新型国家书写出新时代的壮丽篇章。
协同创新筑就煤矿生产“安全长城”
“‘十三五’时期是全面建成小康社会的决胜阶段,也是煤炭工业加快转型发展、实现由大到强历史跨越的重要机遇期。主动适应、把握、引领经济发展新常态,切实维护国家能源安全,是煤炭行业肩负的重大历史使命。”河南理工大学校长杨小林说,“加强煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心建设,是实现煤矿安全、高效、绿色、低碳、创新驱动发展的重要举措,对推动实施能源‘四个革命、一个合作’的战略思想,充分发挥能源技术创新在建设清洁低碳、安全高效现代能源体系中的引领和支撑作用,促进全国和河南省能源工业全面、协调、可持续发展具有重要的理论和现实意义。”
立足新起点,担当新使命,实现新作为。为撑起国家能源生产安全伞,实现创新资源和创新要素的高效汇聚,河南理工大学与协同单位突破创新主体间的壁垒,充分释放彼此间“人才、资本、信息、技术”等创新要素活力而实现深度合作,经历了“项目协作—战略合作—协同创新”逐步深化的演变过程。
一次次重大活动像一个个历史坐标,彰显了河南理工大学人在服务国家煤炭工业和经济建设方面的不懈追求和突出贡献。
1965年,河南理工大学就已经与河南省内的焦作、平顶山及湖南、江西等全国多个省份的矿务局开展项目协作,进行瓦斯地质理论及应用研究。
进入21世纪,河南理工大学与各战略单位间的产学研合作更加紧密,双方在煤矿灾害防治、瓦斯治理、煤矿绿色开采、瓦斯洁净高效抽采等领域研究及人才培养方面取得了一系列突出成就。
国家“2011计划”启动后,按照教育部和河南省相关工作部署与要求,河南理工大学与行业主管部门、研究机构、行业企业紧密合作,累计培育组建了9个校级协同创新中心。
2012年5月,河南理工大学协同河南能源化工集团、中国平煤神马能源化工集团等单位组建了煤炭安全生产协同创新中心,并于同年10月获批省级协同创新中心。在中心理事会的领导下,中心建设稳步推进。
与此同时,河南理工大学对协同创新中心的运行体制机制进行了积极探索,构建了“基础研究—技术研发—工程应用—产业化”的协同攻关机制,形成“采—治—用”多元化创新科研与育人体系,实现了学科建设、科学研究、人才培养“三位一体”的创新能力提升。
挺起的是脊梁、撑起的是天空、屹立的是信仰。怀着用科技创新筑就煤矿生产“安全长城”的美好夙愿,河南理工大学以对矿山安全事业的无比忠诚和执着追求,为煤矿安全生产开辟出一片新天地。
2014年3月,河南理工大学在前期建设的基础上,又联合中煤科工集团重庆研究院、西安研究院等,围绕瓦斯治理与利用,进一步凝练科技团队,汇聚高水平专家队伍,共同致力于解决河南煤矿瓦斯灾害治理。
功夫不负有心人。2016年、2017年,河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心、中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心的中期考核和期终验收均获得“优秀”评价,并获得第二建设周期滚动支持。
拥抱新时代,聚焦新目标,奋斗新征程。河南理工大学紧扣国家、河南煤炭行业共性关键技术需求,以凝练的重大科技任务为牵引,以国家重大科技专项、重点研发计划等国家级和企业委托重点攻关项目为依托,组织协同攻关,着力引领行业科技进步、支撑产业升级和国家经济发展。
历史的脚步不会停歇,奋斗的征程永远向前。河南理工大学人正一步一个台阶,在时代大潮中书写出新的辉煌。
科学管理锻造矿山安全“忠诚卫士”
“立足煤矿生产实际,突出实践工作特色,以新理念推动新发展、以新姿态树立新形象、以新贡献开启新未来,河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心在改革中奋进,与新时代同行,以科学管理锻造出一大批矿山安全的‘忠诚卫士’。”杨小林说。
在运行管理与人才团队建设上,中心实行理事会和学术委员会指导下的中心主任负责制,采用“理事会(学术委员会)—中心主任—创新平台—创新团队”的组织管理体系。中心每年召开理事会暨河南省煤炭协同创新工作推进会,落实重大科研任务,协调解决运行问题,组织全省煤矿总工程师论坛和煤炭行业校企产学研合作交流,推动煤炭行业科技进步,保障能源安全与可持续发展,现已成为河南煤炭行业沟通交流的重要平台,在河南及全国协同创新领域产生了较好的示范效应。
汇聚国内外著名专家,打造创新高地学术特区。依据河南理工大学《协同创新中心岗位设置与人员聘用管理办法(试行)》,学校聘任中国工程院院士张铁岗为中心主任,设置瓦斯(煤层气)地质、瓦斯灾害防控、瓦斯(煤层气)抽采、瓦斯(煤层气)利用4个创新平台,组建8支创新团队。在内部管理方面,制定《省级以上协同创新中心业绩量化办法》,实施年度绩效考核与奖励政策,建立健全有利于重大成果产出的体制机制。目前,该中心拥有院士2人、“国家百千万人才工程”人选3人、国家安全生产专家11人等全职固定人员96人,按照中心的建设使命、发展目标和重大任务开展研究工作,其中“煤岩瓦斯复合动力灾害防控”科研团队于2013年、2017年两次入选教育部创新团队。
为鼓励和支持协同创新体间更好地开展科技合作,河南理工大学改革科研管理模式,制定出台《省级以上协同创新中心科研项目管理办法》,对协同企业提出的技术攻关项目提供更加积极的政策支持。中心内协同企业也制订了相应计划,配合中心建设,对协同创新项目落实“四个优先”政策,即项目优先考虑、资金优先安排、人员优先组织、成果优先验收,保障了协同创新中心重大科技创新的有序开展。目前,围绕中心内企业的重大共性技术需求,遴选设立了两批共6项协同创新重大项目,开展协同攻关,切实解决中心内企业的生产技术难题。
为给协同创新培养源源不断的高素质后备人才,学校积极构建协同培养创新人才新机制,鼓励中心采取多种形式联合开展人才培养,制定《博士研究生招生“申请审核制”实施办法》,在省内率先建立并实施博士研究生招生申请考核制度,由中心导师对提出申请考生综合考评,进行单独招生;与美国宾州大学天然气研究所签订研究生联合培养协议,依托合作研究项目,共同联合培养研究生;在安全科学与工程、矿业工程、地质资源与地质工程三个博士后流动站招收博士后10人,并选派8名博士后到山西蓝焰煤层气集团、河南能源化工集团等协同单位参与项目攻关,解决煤层气勘探与开发过程中的重大问题;把教育部“卓越工程师教育培养计划”纳入协同创新体系并扎实推进,努力为行业转型升级培养更多更好的后备工程人才。
此外,该中心与河南能源化工集团等协同企业共建研究生教育创新与实践基地,充分发挥双方综合优势,实现资源共享,为培养社会所需的高层次复合创新型人才提供支撑。矿业工程入选“全国工程硕士研究生教育特色工程领域”,获批“全国示范性工程专业学位研究生联合培养基地”1个、“河南省研究生教育创新培养基地”3个。中心出台针对性措施,对硕士生招生给予政策倾斜、博士生招生优先保证指标。5年来,中心共招收122名博士、1368名硕士,协同培养了598名本科生。依托国家一级安全培训资质,全方位加强煤炭企业在职高管、中层管理人员和安全生产技术人员的轮值轮训。5年来,共培训21200人次,增强了受训人员的安全生产意识,更新了安全生产技术与管理知识,有效地保障了煤炭企业的生产安全。
该中心自认定以来,优化整合了炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室、瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地、深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室等13个国家、省部级科技平台,科研场所面积达3.6万余平方米,大型仪器设备237台(套),设备总值3.44亿元,一系列高水平创新平台的打造,有力地促进了学校人才培养、科学研究和学科发展。该中心依托的安全科学与工程学科在2017年全国第四轮高校学科评估中进入A类学科,全国排名第三;矿业工程学科排名进入B类,并在2018年“软科世界一流学科”排名中跻身百强;工程学学科持续保持ESI前1%。学校“煤矿综掘工作面机械装备虚拟仿真实验”获批国家级实验教学项目,获批新工科国家级教研项目1项、省级5项,安全工程、采矿工程、矿物加工工程和资源勘察工程等4个专业通过全国工程教育专业认证。
河南理工人以卓越的科研成就、无私奉献,为中原崛起、河南振兴和民族工业进步作出了巨大努力。
硕果累累奏响安全生产“华美乐章”
奋斗的生活是美好的,追梦的人生是丰满的。河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心围绕煤炭安全高效开采、矿井节能减排与煤炭清洁高效利用的现实需要,围绕瓦斯地质与瓦斯抽采利用、煤矿智能绿色开采、深部矿井灾害防治、煤炭清洁高效转化与利用等展开协同创新,为行业科技进步、区域经济社会发展作出突出贡献。
“安全是煤炭企业的‘天字一号’大事,而危险因素中,瓦斯是头号天敌。”为查明全国不同矿区、矿井瓦斯赋存规律,该中心依托国家“十二五”科技重大专项“全国重点煤矿区瓦斯(煤层气)赋存规律和控制因素”等课题,开展了瓦斯(煤层气)富集规律及控制因素、煤层各向异性与渗透性、瓦斯(煤层气)地质信息与开发利用决策支持平台等方面研究,首次揭示了中国煤矿瓦斯(煤层气)赋存10种区域构造控制类型及其分布规律,厘清了地质构造对瓦斯赋存和煤与瓦斯突出危险性分布的控制机制;科学划分了全国17个高突瓦斯区、13个瓦斯区及22省(区、市)重点煤矿区煤与瓦斯突出危险区带;创立了煤矿多级瓦斯地质图编制技术体系,形成了煤矿采掘工作面、矿井、矿区瓦斯地质图编制方法3项行业标准和省(区、市)瓦斯地质图编制方法,为国家制订瓦斯(煤层气)开发规划、开发选区和技术选型提供了重要依据,对煤矿瓦斯治理具有重要指导作用。研究成果已在国内22个省(区、市)的煤炭行业得到推广应用,降低了瓦斯事故、提高了生产效率、保障了开采安全,直接经济效益达120多亿元。
“当时带几个技术人员就下井了,饿了啃块馒头,渴了喝口凉水。能弄懂瓦斯涌出规律及相关因素,比啥都重要。”作为我国第一位从煤矿一线工人成长起来的中国工程院院士,张铁岗自1966年从焦作矿业学院(现河南理工大学)毕业后,就开始了煤矿瓦斯治理的征程。
随着矿井向深部开采,地应力、瓦斯压力增大,传统非突出煤层发生了突出、非冲击矿井进一步升级,出现煤与瓦斯突出与冲击地压互为诱因、相互转化的复合型煤岩动力灾害。由于对其发生的机理不明,传统的防控措施难以满足需求。为此,张铁岗院士牵头组建团队、协同联合攻关,首次提出了“煤与瓦斯突出和冲击地压”复合动力灾害的概念,揭示了相关灾害发生的机理,为动力灾害防治提供了理论基础;厘清了复合动力灾害的主控因素,形成了煤岩瓦斯复合型动力灾害防治技术体系;研发了水力压裂和水力冲孔配套的卸压增透技术工艺及装备,并全面推广到平煤集团所属矿井,为平顶山矿区复合动力灾害防治提供了重要的理论支撑,使平煤集团各矿的防突费用每年平均降低5%,增收节支效益12.21亿元,矿井安全生产状况得到明显改善。
随后,“煤与瓦斯突出和冲击地压”复合动力灾害研究得到国内外业界人士的一致认可,成为煤矿重大煤岩动力灾害研究的热点,被列入国家重点研发计划“煤矿深部开采煤岩动力灾害防控技术研究”的主要研究内容,有力促进了行业科技进步和国家科技政策决策。相关成果除在河南矿区成功应用外,已推广至山西、贵州等地,产生了良好的经济和社会效益。
“实践是第一位的,只有到生产一线才能准确地发现和解决问题。”全国煤炭工业先进工作者、河南省“五一劳动奖章”获得者、河南理工大学教授孙玉宁常说,“要善于用心灵去感受科研。”
孙玉宁在确定了煤层钻孔封孔的研究方向后发现,找到既有一定韧性又有一定膨胀性的材料是关键。为此,他试验了多种材料却毫无进展。一天,他在穿衣服时发现秋裤的缩口具有这种性质,便兴奋地当即把秋裤缩口剪下试验,著名的囊袋式注浆带压封孔装置终于研制出来,解决了困扰煤炭生产多年的瓦斯封孔难题。不久,他还配套开发了注浆封孔材料和封孔施工机具,引领带动了国内瓦斯抽采封孔技术,已基本取代传统的聚氨酯封孔法,并为国内4家企业申办了11款煤安标志产品,大大提高了瓦斯抽采浓度和瓦斯利用率。
“我国煤层瓦斯含量大、压力高,但煤层透气性极低、煤质松软,导致井下瓦斯抽采长期以来普遍存在工程设计依赖经验,抽采钻孔‘钻不深、易塌孔、封不严’,抽采管网‘联管乱、易漏气、欠调控’,瓦斯抽采效率低、浓度低等重大共性难题。”孙玉宁深有感触地说。
为解决这些问题,该中心协同多家单位开展了系统深入的研究。首次提出了松软煤层“钻穴”观点,发明了“双动力排渣”和“涡流松透排渣”两种钻进排渣新方法,开发了系列新型钻杆和阶梯式护孔管,使煤层钻孔深度提高30%至150%,并在全国推广应用;发明了多变可调、可复用的标准化联孔装置和抽采参数自动调控系统,形成了瓦斯抽采“钻—护—封(堵)—联”一体化关键技术体系;首创了目前构造煤增产改造的首选技术——虚拟储层压裂技术等。研究成果在河南、山西、安徽、贵州、新疆等省(自治区)几百座煤矿推广应用。2013—2018年,相关煤矿新增产值32.7亿元,新增利润9.6亿元。
“山再高,往上攀,总能登顶;路再长,走下去,定能到达;梦想再遥远,只要努力,总有实现的那一天。”河南理工大学教授曹运兴和他带领的科研团队用奋斗和坚守交出了一份新疆煤层气开发的新答卷。利用煤层气开发关键技术,他们在新疆完成示范工程井22口,水平井实现了最高日产气量3.5万立方米且长期保持稳定,直井单井最高日产量17125立方米,成为新疆煤层气开发历史的里程碑工程,刷新了全国煤层气开发历史的垂直井日产纪录。
此外,为改变传统低效、落后的煤炭资源开采模式,以河南理工大学特聘教授、美国工程院院士彭赐灯和河南理工大学教授李化敏等为带头人的多支创新团队,研发了“矿山大数据平台+智能信息感知与处理+数值计算+深度学习与算法+智能装备”系统,构建了综放工作面智能化放煤工艺体系;开发了基于多传感器融合的智能放煤控制系统,实现了放煤量的智能调节与控制,提高了厚煤层放顶煤工艺的煤炭回收率与智能化水平……成果已在河南能源化工集团、中国平煤神马能源化工集团等大型煤业集团下属矿井推广应用,部分成果达到国际领先水平,为实现机械化换人、自动化减人提供了理论及技术支撑。在成果实施矿区,矿井回采率提高20%,井下作业人员减少了10%以上,巷道掘进和支护成本降低30%以上,大幅降低了顶板事故发生频次。研发的新型矿用注浆加固材料,性能优良、价格低廉,累计为企业创造经济效益达14亿元,直接经济利润3.5亿多元。
一路走来,该中心累计承担国家重大专项、国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点项目等国家级科研项目/课题212项,协同单位委托项目等1454项,科研总经费达8.27亿元;授权发明专利464项;发表学术论文600余篇,其中SCI、EI收录231篇;出版学术专著67部。中心成果的推广应用显著提升了河南省及全国煤矿安全生产水平,协同体企业及成果推广矿区事故率显著下降,瓦斯抽采利用水平稳步提升。
国家科学技术二等奖、中国专利优秀奖、国家安全生产科技成果一等奖、中国煤炭工业科学技术特等奖、河南省科学技术进步一等奖、山西省科学技术进步一等奖……抚摸着一摞摞闪光的获奖证书,如同凝视着一簇簇生生不息的信念之火,展望着一束束爱国利民的价值之光,聆听着累累硕果奏出的煤矿安全生产“华美乐章”。这是对坚守与奉献的褒奖,也是对卓越功绩的肯定。河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心的故事,更是对践行社会主义核心价值观最有力的诠释。
“走向未来,河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心正按照‘国家急需、世界一流、制度先进、贡献突出’的建设目标,汇聚协同发展澎湃动力,激活科技创新源头活水,为实现中华民族伟大复兴的中国梦、实现人民对美好生活的向往继续奋斗。”邹友峰对中心的建设满怀信心与期望。
不负时代,不辱使命。河南理工大学人正以更加坚不可摧的信仰、信念,创造出新时代新的更大的奇迹。
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