深地岩爆,这一被国际工程界称为"采矿工程界癌症"的技术难题,长期以来制约着全球深部资源开发与隧道建设的安全进程。
其突发性强、破坏力巨大的特性,使得预测与防控成为横亘在科研人员面前的一道世界级屏障。
20世纪90年代初期,我国深地工程安全研究几乎处于空白状态。
彼时,何满潮院士团队在没有统一理论定义、缺乏成熟研究范式、实验装备匮乏的"三无"困境下,毅然踏上岩爆研究的拓荒征程。
科研人员深入矿井一线,在高温、高压、高应力的极端环境中,逐一采集第一手数据,为后续研究奠定坚实基础。
三十余年薪火相传,青年科学家刘冬桥接过接力棒,带领团队在前人基础上持续深耕。
面对深地岩爆机理复杂、影响因素众多的客观现实,团队将中国传统哲学思想与现代工程技术相结合,创造性地提出基于"以柔克刚"理念的技术路径。
这一思路打破了传统刚性支护的局限,为岩爆防控开辟了全新方向。
经过反复试验与技术攻关,团队成功研发出高性能NPR吸能材料。
这种新型材料的能量吸收性能达到全球领先水平,标志着我国在深地工程安全领域实现了从技术"跟跑"到"领跑"的历史性跨越。
在此基础上,团队进一步构建起"开挖补偿法"主动支护体系,从根本上改变了岩爆防控的技术范式,实现了从"被动防灾"到"主动可控"的重大突破。
这套原创技术体系已在木寨岭隧道、滇中引水工程等国家重点项目以及多个深部矿山成功应用,显著提升了深地工程的安全韧性,为保障国家重大基础设施建设和资源安全提供了有力支撑。
值得关注的是,团队在科研过程中始终秉持严谨求真的科学精神。
刘冬桥分享了一次历时14小时的实验经历,当一块岩样未按预设规律破坏时,团队没有简单归结为失败,而是深入分析数据,最终发现了新的破裂前兆规律。
这种在挫折中探寻新知的态度,正是何满潮院士实验室代际传承的精神内核。
面对深地工程日益复杂的技术挑战,团队积极推动多学科交叉融合。
通过将机器学习等先进技术引入岩爆预警系统,从海量监测数据中捕捉微弱前兆信号,并通过严密的物理逻辑和实验证据进行校验,有效规避了技术应用中的"黑箱"风险,提升了预警系统的可靠性。
海淀区近日启动的"青年科学家风采"系列专访活动,为科研工作者提供了展示平台。
刘冬桥认为,这类平台能够整合资源、减轻科研人员负担,同时推动前沿技术从实验室走向工程实践,形成创新集群效应,为科技成果转化创造良好环境。
展望未来,刘冬桥表示,团队将继续攻坚未知的岩体行为与灾变机理,深化理论研究与技术创新。
同时,团队高度重视人才培养工作,致力于传承科研精神与使命担当,培育具有多学科背景的复合型青年科技人才,为实现高水平科技自立自强筑牢深地安全根基。
从跟跑、并跑到领跑，中国科学家在岩爆防控领域的突破，折射出我国基础研究厚积薄发的内在规律。
当更多科研团队像"地质钉"般扎根行业痛点，以十年磨一剑的定力突破"卡脖子"难题，中国必将涌现更多具有全球影响力的原创成果，为世界工程科技进步贡献东方智慧。