言传身教 倾心育人
——江苏省先进工作者王德明同志先进事迹
王德明教授是中国矿业大学“安全科学与工程”一级学科的学术带头人,我国煤矿安全工程科技专家。自1982年1月留校后,一直工作在煤矿安全科研与人才培养一线,发明了防治煤炭自燃的三相泡沫、化学阻化剂和阻化砂浆防灭火技术及高效泡沫降尘技术,培养了一批煤矿安全方向的高水平科技人才,为我国煤矿安全科学研究与教育事业做出了贡献。
一、研发出三相泡沫防灭火技术
矿井火灾是矿井的主要自然灾害之一,煤矿井下受限空间中火源隐蔽、灭火困难且易复燃。针对注水注浆覆盖面小且难以到达高部空间位置、注氮气易随漏风逸散且灭火降温能力弱等现有技术的不足,王德明发明了三相泡沫防灭火技术。三相泡沫由粉煤灰或黄泥、水和氮气三相防灭火介质组成,利用固相的覆盖性、氮气的窒息性和水的吸热降温性防灭火。研制出了能使固相物完全分散在泡沫中且对环境无害的发泡剂,发明了三相泡沫发泡装置及制备系统,提出了采空区埋管、架间插管及钻孔灌注等工艺,构建了三相泡沫防灭火技术体系,该技术已在全国200多对煤矿获得应用并取得显著效果。如在2003年10月,宁夏白芨沟矿发生瓦斯爆炸并引发大面积火灾,矿井封闭后还连续发生瓦斯爆炸,救灾十分困难,王德明主持该灭火工程,成功扑灭并安全启封了1000万m3的特大型火区,防止了火区的复燃,整个救灾过程未造成一人伤亡,成为国内外成功救灾的范例。
二、发明高效阻化防灭火技术
为防治煤自燃,王德明深入研究了煤自燃机理,应用现代测试及计算技术,阐明了各单元产热升温化学反应机理及相互作用关系,构建了煤氧化动力学理论,提出了消除煤中活性结构的化学阻化原理,并研发出高效化学阻化剂,其阻化能力较传统的盐类阻化剂提高3倍,阻化期持久,特别适合治理小煤窑老火区和综放工作面大采空区等地点的煤自燃火灾,该技术在新疆哈密、山西朔州等矿区近百个煤矿获得成功应用并取得显著效果。
针对西部地表多砂少土缺水,传统灌浆防灭火技术难以实施的实际,因地制宜利用山砂防灭火,发明了一种高吸水和保水、能悬浮山砂的阻化稠化剂,成本仅为传统凝胶材料的1/3,创建了适宜西部矿区的“集中制浆、槽车运浆、移动灌浆”的阻化砂浆防灭火技术,在神东矿区大柳塔、补连塔等千万吨矿井获得成功应用,实现了零自然发火,成为保障神东亿吨级矿区安全生产的关键防灭火技术之一。
三、研发出泡沫降尘技术
矿尘导致尘肺病和发生爆炸,是煤矿生产中最严重的灾害之一。针对现有的矿井防尘喷雾易堵塞和雾化环境不利工人作业、除尘风机在高瓦斯和突出矿井使用不安全、煤层注水降尘率低等现有降尘技术的不足,王德明将泡沫技术应用于矿尘防治中,利用泡沫比雾粒表面积大、黏附性强和湿润性好的抑尘和捕尘优势,开发出了高效泡沫降尘技术,研制出一种绿色环保和高润湿性的降尘发泡剂,发明了一体化泡沫高效制备及喷射系统。该技术与传统喷雾相比,降尘率提高30个百分点以上,而耗水量降低80%,已在西山、淮北等矿区的数十对煤矿获得广泛应用,成为防治矿尘灾害的创新技术。
四、对煤矿安全科技发展和高水平人才培养做出突出贡献
王德明是我国煤矿火灾与粉尘方向的领军人物,出版了《矿井火灾学》、《煤氧化动力学理论及应用》、《矿尘学》等著作,发明的三相泡沫、化学阻化剂、阻化砂浆、泡沫降尘等技术引领了该领域的发展方向。主持完成的国家自然科学基金仪器专项、重点项目、国家科技攻关与“973”子课题等科研项目,创新成果突出。
王德明在国内外煤矿安全学术界有重要影响,多次在国际学术会议上作主题报告,指导了南非、孟加拉等国的矿井火灾治理。曾担任国家煤矿安全“会诊”专家组第三组组长,主持了平顶山、义马、焦作等矿区的77对煤矿的安全“会诊”工作,为提高我国煤矿安全水平做出了贡献。
王德明热爱祖国、品行端正、学风严谨,具有创新及团队精神,在煤矿安全科技领域有重大发明创造和显著成果,享受国务院政府特殊津贴,是江苏省有突出贡献的中青年专家、全国优秀教师、“国家百千万人才工程”煤炭行业专业技术拔尖人才。作为中国矿业大学“大学生最喜爱的教师”,已培养博士34人、硕士63人,其中1人获得国家杰出青年基金资助、1篇博士论文被评为全国百篇优秀博士论文,指导学生获得全国大学生“挑战杯”竞赛特等奖、一等奖等共6项,获国家级教学成果一等奖1项、江苏省教学成果一等奖1项。作为学科带头人,带领中国矿业大学“安全科学与工程”学科在2012年全国一级学科评估中排名第一。