编者按:中国煤炭学会矿山建设与岩土工程专业委员是学会29个专业(或学科)设置的专业委员会之一,第1-7届专业委员会委员大多是部、省、局(公司)、矿、科研院所、大专院校、设计院所等单位的专业领导、总工程师和专家学者,共260多人(包括1-2届原设计专委会委员)。其中有两院院士6人,全国工程勘探设计大师12人和大学校长7人,著名能源与矿业专家和教授50多人。近期将系列介绍著名能源与矿业专家、教授们的简介和对矿山建设的突出贡献。
一、刘志强简介
刘志强,男,汉族,1962年12月出生徐水,河北徐水人,博士,研究员,博士生导师,1987年7月参加工作,1995年加入中国共产党。煤炭科学研究总院建井研究分院副院长,北京中煤矿山工程有限公司副总经理。作为我国大直径机械钻井领域的领军者与学科带头人,提出机械破岩钻井理论,形成了“一扩成井”、反井钻井机技术体系,发明了与之相配套的新工艺、新装备,促进了井筒掘进技术的技术突破。主持开发了大直径反井钻井配套的系列装备,研制了我国首台套矿山竖井掘进机,将反井钻井技术推广到非煤矿山、水力发电、公路铁路隧道等领域,为我国地下工程建设和深部资源开发提供有效的技术途径。
主持完成国家项目10项,获国家科技进步二等奖1项,煤炭协会科技进步特等奖2项,省部级一等奖6项,获得发明专利10余项,出版专著1部,发表论文100余篇。获得“科学中国人”(2012)年度人物。2013年享受国务院政府特殊津贴;2013年获得煤炭科技创新人才;2016年国资委“优秀共产党员”;2016年获得第七届“全国优秀科技工作者”。煤炭工业技术委员会委员,中国煤炭学会理事,中国煤炭学会煤矿建设与岩土工程专业委员会常务副主任,煤炭行业专用设备标委会井巷分会主任委员,中国岩石力学与工程学会地下工程分会常务理事,岩土锚固工程学会副主任委员。
钻井施工工艺
刘志强著的《反井钻机》
二、先进事迹
刘志强开始了艰苦的反井钻机技术的科研工作。他从参与小直径反井钻机研制,到带领团队进行机械破岩理论研究,最终形成了我国正、反井钻井凿井技术装备体系。三十余年来,他深入煤矿反井umfh施工现场,进行工业性试验,为调研第一手资料,曾距地面千米深的煤矿井下跟班作业,亲身体验井下反井施工的危险,他曾亲自进行应用示范,处理事故的危险时刻在井下连续工作24小时,他不畏艰辛,奔波在矿山、电站、公路铁路隧道等推广现场……
通过艰苦卓绝的努力,他带领团队先后完成了反井钻机、破岩刀具、钻井工艺等一系列的创新成果。在机械设备方面,研制了从钻孔直径0.75米到5.3米,钻井深度从90米到600米的系列反井钻机,研制出适合不同类型岩石的破岩滚刀;在钻井技术的应用方面,从反井钻孔到反井钻井,形成了新的井筒钻进工艺。如:钻井深度第一次突破300米,第一钻成大倾角斜井,第一次钻成近600米的瓦斯抽放井,第一次钻成直径3.5米的采区通风井,第一钻成直径5.3米的井筒。经历多年的应用和实验,逐步形成成熟的反井钻凿井筒工艺,不断刷新国内反井钻井新纪录,在地下工程技术领域取得巨大成功。因此,矿山井下危险的煤仓、暗井等反井施工由机械取代了人工操作,根本上的解决了人工反井施工的安全问题,大大避免了伤亡事故。为了技术发展和推广应用,他还带领团队将这些技术从煤矿到铁矿、金矿、盐矿、非金属等地下采矿工程进行示范。
“他”就是中国煤炭科工集团首席科学家,中国煤炭学会煤矿建设与岩土工程专业委员会常务副主任刘志强。
上世纪80年代以前,煤矿和其它地下开采的矿井,需要在井下建设大量的暗井、矿仓、溜井、通风井、管道井工程,这些工程一般只能采取由下向上掘进的反井施工方法。当时煤矿常用的反井施工方法为木垛法,从下向上搭设木垛,人员站在上面,由下向上钻眼、装药、连线和爆破,作业人员工作环境是难以想象,经常受到临水、落石、有害气体等职业伤害,特别是顶、帮坍塌还会造成人员伤亡。据不完全统计,以往施工一条深度40米的反井,就会发生一人以上的伤亡事故,人工施工一条40米需要2-4个月,每个煤矿都需要建设十几条反井,煤矿每年需要施工超过200条,加上其他地下工程全国需要施工的各种反井超过400条,从安全和效率看,反井是制约井工开采的重要环节!
刘志强从入院读研究生开始,就致力于解决这一困扰矿建界的难题。他研究生毕业答辩的第二天就去了现场,开始了艰辛的日日夜夜,将自己青春年华贡献给了建井事业。曾面对现场突发情况的懵懂和忐忑;曾在艰苦矿地干近半年吃不上一块肉;曾彻夜加班,不成功誓不休。他说,为热爱的煤矿建井技术研究事业付出,有苦有乐,但没有后悔。那些技术难点攻克前的煎熬,许多项目创新成功的喜悦,奔波路上直面生死的深刻体验,这些经历都充实了他丰满的人生。
在建井院六十余载的发展历程中,刘志强是其中的一个缩影,影射出许许多多献身建井事业人的顽强精神。在这里挥洒青春、汗水、泪水的人永远不会缺、不会断。未来,这种传承仍将继续,建井院的创新历程永远是进行时。创新,在这里是一种方向,一种指引。有了创新,建井人便不会停下探索的脚步,煤矿深处也不再是威胁生命之地。
为改变反井施工的落后面貌,刘志强主持完成国家“7.5”科技攻关的“LM-120型反井钻机与工艺研究”和“XP型镶齿盘形滚刀”的工艺研究部分,又先后主持完成包括煤炭科研重点项目“LM-200型反井钻机”、“300米深井反井钻井施工技术”、“大倾角深斜井反井钻井工艺及专用设备研究”、“LM-90型反井钻机”、“上排下疏立井凿井新工艺”,以及电力部科研项目“反井钻应用技术”等行业重点课题,研制小型反井钻机和反井钻机钻井工艺,解决井下反井施工难题,快速、安全钻成直径1.0-1.4米溜渣孔技术难题。
进入21世纪,为了煤矿大直径井筒建设和水电极坚硬岩石建设电站的需要,作为第一负责人,刘志强组织进行了科技部科研院所专项资金项目“深井反井钻井技术及装备”、“反井钻进竖井导孔轨迹测控装备与技术”、以及自主研发科研项目“ZFY3.5/400电控型反井钻机技术”、“反井正钻综合凿井新技术及装备研究”等。
为适应煤矿高产采区建设和整合矿井改造,刘志强还组织进行科技部科研院所专项资金滚动开发项目“大直径煤矿风井反井钻井工艺技术研究”,包括三个子课题“大直径反井钻机关键技术及装备研究”、“新型大直径扩孔钻头结构及配套钻具开发研究”、“大直径煤矿风井反井钻井工艺技术研究及应用”,项目完成研制了钻井深度600米、直径5米电液控制型反井钻机研制,形成了国内最先进大型反井钻机和钻井工艺,实现了从反井钻机钻孔到钻进井筒的转变,形成了一种新的井筒钻进工艺-反井钻井工艺,在坚硬岩石条件下,机械破岩钻成井筒,钻进全部地面作业,安全、环保、高效、无职业伤害,反井钻井技术进步及创新促进了建井技术的发展。
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