山东科技大学教授张广超:把专利论文种在“煤田”里

大众新闻客户端 薄克国

2024-06-24 21:57:20原创

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今年4月,山东科技大学与山东能源集团签订一项千万级重大横向项目,主要解决煤矿巷道支护的重大技术难题。山东科技大学能源学院教授张广超是这一课题的主要负责人之一。

济宁市的东滩煤矿、菏泽市的郭屯煤矿、咸阳市的亭南煤矿、鄂尔多斯市石拉乌素煤矿……签约之后,张广超的身影频繁出现在煤海深处。

其实,对张广超来说,下井是常态,他常年在井下发现、分析、解决问题。

今年37岁的张广超,于2017年到山东科技大学工作,35岁时破格聘为教授,36岁时担任博士生导师,从青年教师到博士生导师,再到获得全国煤炭青年科技奖,张广超仅用了不到7年时间。

目前,张广超已完成10余项省部级以上科研课题,获12项省部级科技奖励,发表40余篇论文,授权20余项国家发明专利,他坚持把理论成果带到煤矿一线,将自己的论文、专利种在“煤田”里,20多项科研成果已在各地煤矿实现应用。

“泡”在煤矿现场找问题

将实验室搬到地下几百米的矿井中,张广超是名副其实的“地下工作者”。一有时间就去煤矿现场,在煤矿就一定下井。这是张广超“雷打不动”的习惯。

2020年,张广超牵头成立深部动力灾害预控科研团队。四年时间,张广超带领着团队成员东奔西走,寻找生产问题难题,足迹遍布山西、陕西、山东等地的50多个煤矿现场,不断深入井下实测一手数据资料。

张广超说,“我们这个专业,必须奋战在一线,采场就是理论研究的战场。”就是这种信念,驱动着他和团队成员多次放弃休假,舍去和亲人团聚的机会,“泡”在煤海里,发现解决制约生产的一个个瓶颈问题。

有一年冬天,张广超带领团队成员在郭屯煤矿开展地应力的实测工作,他们连续2周每天晚上11点下井安装仪器进行监测,凌晨7点上井,天亮后和矿上技术人员一起讨论方案。就这样一直干到腊月28日,矿上技术人员都对这个团队的拼搏精神竖起大拇指。

采矿是一项相对艰苦的工作。有些时候,巷道都已经被压得变形了,只有爬过去才能进行现场测试;有些时候,顶板来压时也会有很多风险……张广超时常对团队成员说:“恶劣的环境,也是最优的实验室,这是发现问题、开展研究的‘宝地’。”

在矿井采场这个“天然实验室”里,张广超啃下一块块“硬骨头”:围绕深部强采动巷道围岩防控难题,建立“基础理论—工艺方法—技术装备”技术体系;围绕巨野矿区厚松散层下深部巷道冲击问题,提出“封—扩—断—支—注”多层次联合控制技术;针对兖州矿区巨厚红层下强矿震频发问题,提出“岩控—降能—减震”的强矿震调控原理与方法体系……

科研成果解决生产难题

自从选择了采矿专业,张广超便在心里埋下了一颗种子:把自己学到的知识奉献给矿山。他将手中的专利、技术从实验室带到生产线,书架上的科技成果实现落地生金,目前累计转化经费已达上千万元。

和张广超的一次技术“联姻”,让山东泽明能源科技有限公司董事长李鑫对这位年轻的大学教授钦佩不已。

前不久,备受无煤柱巷道顶板非对称破坏技术难题困扰的煤矿企业找到李鑫,希望生产一套解决这一问题的设备,但由于技术受限,一直没有落地。在了解到张广超拥有多项创新成果后,李鑫第一时间联系到张广超,以430 万元的价格转化了张广超的研发成果,解决了困扰企业多年的难题。

“我们以这项创新技术生产出的锚索产品已经取得国家煤安标志,已经应用到全国20多座煤矿。”李鑫高兴地说。

熟悉张广超的人都说,哪个企业有难题,他就往那跑。每年,他有近一半的时间都在煤矿现场,在多个煤矿连续打了几个漂亮仗,不仅解决了危难问题,而且收到丰硕的经济成效。

张广超主持的企业合作科研项目“马道头矿特厚综放与沿空掘巷窄时空间隔及围岩控制”,创新了煤矿巷道的高效支护等技术。“我们单个工作面可多回收22.68万吨煤,同时大大降低巷道返修量,每年节省巷道成本2000余万元。”马道头煤矿总工程师王振说。

该成果率先在兖州、济宁、巨野等地的矿区应用,后来又推广至王家岭等千万吨级示范矿井,累计经济效益 达42.29 亿元,助力多家矿企跻身国家高产高效典型示范企业。

让学生在工程一线收获成长

在张广超的每一个项目中都活跃着研究生和本科生的身影。

陶广哲是张广超的首批硕士研究生之一,跟随张广超常驻工程现场。在现场的日子里,陶广哲不仅学业成绩优秀,还发表了4篇论文,授权12项专利。陶广哲坦言,“每一项成绩,都与张老师的现场指导密不可分。”

陶广哲说,有一次,与张老师一起到郭屯煤矿现场实践。在与企业负责人交流中,他们获悉企业生产遇到深部巷道锚固围岩受卸压措施影响破坏严重的难题。

“巷道锚固体卸压破坏问题,我们能不能解决?”从现场回来,张广超便组织学生开展了4个多小时的“头脑风暴”。第二天,他们就带着解决方案来到了郭屯煤矿,当面提出了解决方案并签订了合作协议。经过一个多月的努力,他们研发出了“卸—固”协同防控技术,解决了困扰郭屯煤矿多年的难题。

而采矿工程2019级学生左嘉诚也有同样的经历。大二期间,左嘉诚一度变得焦虑与迷茫,成绩下降很快,而张广超正是左嘉诚的学业导师。“为了帮我走出困境,张老师指导我加入了科研团队,寻找适合我的发展方向。”从学习认知到参与项目,左嘉诚很快熟悉了创新技能要领,成为团队学生骨干,做出了很多科研成果。

“张老师对学生成长十分关心,我们经常能对一项试验,一个难题,通宵达旦讨论。一篇论文,张老师能给我们改15遍以上,飞机、火车、出租车,工程现场、矿区宿舍……处处留下了张老师指导我的身影。”左嘉诚说。

如今,张广超培养的博士、硕士在读期间,已有15人次获省部级科研奖励,授权国家发明专利近20项。

(大众日报·大众新闻客户端记者 薄克国 通讯员 韩洪烁 报道)

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