【编者按】三秦大地，英才辈出。他们是新时代的“铸剑人”，承“延安精神”之赤诚，继“西迁精神”之火种，秉“工匠精神”之风骨。他们于“千锤万凿出深山”中砥砺前行，在“敢教日月换新天”间铸就传奇，以科技报国之志，书写高质量发展的时代华章。即日起，由陕西省委人才办指导，陕西省科协组织，陕西省工程师学会承办开展陕西省工程师先进事迹宣传活动，在陕西网推出“致敬奋斗中的工程师”系列报道，追寻其奋斗足迹，讴歌其卓越功勋。愿以此辑，致敬所有以匠心擘画蓝图、以实干挺立时代脊梁的工程英杰！

秋雨润长安，创新热土育青禾。

这是一支平均年龄仅34岁、博士占比过半的青年团队：在由3名正高级工程师、6名高级工程师与14名工程师构成的坚实梯队支撑下，已取得手握专利80余项、出版著作3部、参编国家及行业标准3项的亮眼成绩；

这是一项名为“煤矸石浆体充填”的首创技术，为西部矿区煤矸石的绿色规模化处置提供了新思路；

这是一种“以‘废’治‘废’、点石成绿”的生态智慧，将令人头疼的煤矸石，转化为守护绿水青山的生态基石。

……

广袤的西部矿区，乌金滚滚的背后，曾堆积如山的煤矸石如同大地的伤疤，占用土地、污染环境、潜藏风险……成为煤炭行业高质量发展道路上必须破解的难题。

中煤能源研究院矸石零排放研究团队

然而，在中煤能源研究院矸石零排放研究团队的眼中，这些令人头疼的“工业固废”却是“放错位置的资源”。他们以“十年磨一剑”的定力、“终日乾乾”的探索精神，在绿色转型的征程中持续深耕，蹚出了一条“矸石零排放”的新路径。

找寻绿色答案

“2016年研究院成立之初，我们其实很迷茫。”中煤能源研究院采矿技术研究所负责人刘成勇回忆道。作为中国中煤集团的二级单位，研究院在成立时便设立了采矿技术研究所等多个部门。而他所带领的这支团队，正是研究院探索发展方向的重要力量，当时同样面临着关键的“生存之问”：业务方向在哪？如何形成自身核心竞争力？

中煤能源研究院采矿技术研究所负责人刘成勇接受采访

转机发生在2017至2018年间。国家生态环境保护政策持续收紧，对工业固体废弃物处置的要求日益严格。“我们发现并抓住了这个契机，将煤基固废绿色处置作为团队的主攻方向，既能解决企业面临的难题，服务国家生态文明建设大局，也能找到我们自身业务的立足点。”刘成勇介绍说。

彼时，传统的矸石充填技术如固体充填、膏体充填已在东部矿区应用，但照搬到西部却“水土不服”。西部矿井产能巨大，动辄千万吨级，传统技术“采充时空干扰”，严重影响生产效率和效能；且部分矿井生产条件复杂，存在放顶煤开采，传统充填方式无从下手。

2018年，团队学术带头人朱磊博士借鉴金属矿浆体管道输送的理念，大胆提出了一个全新的构想：能否将煤矸石制成浆体，像输送血液一样，通过管道输送至采空区附近，再借助定向钻孔将其精准“注射”至目标区域？

这就是后来被誉为行业突破性技术的“煤矸石浆体充填技术”的雏形。它不再局限于刚刚采掘的狭小空间，而是将目光投向了整个采空区上覆岩层垮落形成的三维孔隙网络，实现了对废弃空间的大范围、精准化利用。

实现“浆心独运”

看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛。让构想变为现实，首当其冲的难题就是“输送”。团队负责人古文哲博士解释说，要将毫米级粒径的矸石颗粒在一定时间稳定地悬浮在浆体中，实现数公里甚至十余公里的长距离管道输送，谈何容易？这涉及复杂的固液两相流问题。

团队负责人古文哲博士（右一）

“我们出身采矿专业，这种研究相当于跨界搞起了流体力学。”古文哲笑道。但团队没有畏难，他们四处求教，查阅国内外水煤浆、金属矿浆乃至黄河清淤输送等相关资料，邀请行业专家指导，并着手建立自己的实验室。无数个日夜，团队成员沉浸在数据与实验中，反复调整矸石颗粒级配、浆体浓度、输送速度，最终提出了针对性的“三度一场”理论，成功攻克了毫米级矸石浆体稳定输送的堡垒。

另一个“黑匣子”难题是“空间”。工作面后方采空区是人员设备无法进入的危险地带，如何精准掌握岩层垮落规律和孔隙动态运移分布特征？团队又一次使出了“十八般武艺”。通过理论分析、物理相似模拟、计算机数值仿真等方式，再结合现场物探手段进行验证。他们像地质侦探一样，一层层剖析地下岩层的“心事”，终于掌握了采空区孔隙动态发育的“密码”，为浆体精准注入找到了“靶心”。

团队成员宋天奇

现场实践的打磨同样至关重要。“在井下根本分不清时间，凌晨下井，傍晚才升井。大家很辛苦，但没有抱怨，有的是因打破纪录的兴奋。”团队成员、黄陵二号煤矿充填项目负责人宋天奇补充道：“很多问题在实验室是发现不了的，只有真正下到现场，通过实践才能看到技术效果，才能暴露操作过程中‘意想不到’的问题。”

正是这种深入一线、与工人同进同出的坚守，让他们掌握了技术的痛点和改进空间，并能持续迭代更新，保持领跑地位。如最初设计的注浆钻孔容易塌孔，影响效率。他们通过反复试验，优化钻孔轨迹，成功避开了应力集中区，大幅提升了成孔率和充填效率。

树立行业标杆

汗水浇灌出硕果。2021年，团队的心血终于在陕煤集团黄陵二号煤矿取得关键技术突破，建成了国内首个井下智能化浆体充填系统。宋天奇介绍说，该系统将井下掘进产生的矸石直接破碎制浆，泵送至采空区，实现了矸石“不升井”的闭环处理，每年可处置矸石20万吨，为矿井节省环保费用近千万元。

黄陵二号煤矿项目的成功，如同一颗投入湖面的石子，激起了层层涟漪。此后，团队一路高歌猛进：在胡家河煤矿，尝试了井下破碎研磨制浆充填，实现了充填系统井下小型化、集约化和模块化；在张家峁煤矿，建成了高度集约的地面集中浆体充填系统；在桑树坪煤矿，设计了“采-选-充”一体化系统，减少矸石无效提升；在安山煤矿，开创了矸石浆体充填与黄泥灌浆“一站两用”的协同模式……

截至目前，团队已成功设计建设了8项各具特色的充填示范工程，形成了以固体充填、膏体充填、浆体充填为核心的 “矸石原位多态充填技术体系”，真正做到了一矿一策、对症下药。

与此同时，团队已发表高水平论文40余篇，获授权专利80余项，出版著作3部，参与编制国家及行业标准3项，荣获“中央企业青年文明号”“陕西好青年”集体等多项荣誉。团队原创的浆体充填技术，更于2024年入选国务院国资委首批职务科技成果赋权改革试点项目，极大地激发了科研人员的创新活力。

站在新的起点，团队的目光已投向更远的未来。如何让矸石产生更大的经济价值，是实现绿色低碳转型可持续的动力。将矸石“变废为宝”作为原料制成混凝土、提取其中有效成分制成新型胶凝材料；研发矸石基生态土，用于改良盐碱地、治理荒漠化；探索煤基固废矿化封存二氧化碳新技术，服务国家“双碳”目标……新的研发方向已然明确。

打造卓越团队

这支平均年龄仅34岁，核心成员中博士占比过半的年轻团队，为何能爆发出如此惊人的能量？

创新、拼搏、执行、融合，这是在采访过程中，被多次提及的几个词语。“我们最大的特点是敢想敢干，有奉献精神。”团队成员潘浩表示。

在学术带头人朱磊博士的鼓励下，团队形成了“天马行空又想方设法落地”的氛围。其人员构成巧妙融合了有设计院经验的“务实派”和高校毕业的“创新派”，确保了想法既大胆又切合实际。“我们不怕出错，就怕不敢想。快速试错，快速迭代，让技术始终保持领先。”古文哲谈到。

团队成员何志伟

强大的执行力是将想法变为现实的关键。“执行力超强，想干事、能干事、也能干成事。”团队成员、青年党员何志伟评价，“一旦任务明确，必定钉是钉铆是铆地完成。”这种执行力，源于深入骨髓的拼搏精神。党员比例超过70%的团队，将党建与业务深度融合，党员的先锋模范作用在井下深处、在攻关时刻熠熠生辉。

“师带徒”的传统则让新成员能快速融入。刘成勇谈到，无论是专业问题还是事务协调，都有经验丰富的“师傅”引路，使团队的凝聚力和传承性得以保障。

更重要的是，依托中国中煤科技体系和丰富的应用场景，团队拥有了“研发+设计”的独特优势以及广阔的工业试验场。“我们可以大胆地想，又能在集团内部的矿井里去验证、去实践，这是很多高校和科研机构不具备的条件。”刘成勇说。他们联合高校、科研机构、设备厂商等组成创新联合体，集智攻关，形成了从原理创新、装备研发到工程设计、现场服务的全链条服务体系。

“厚积薄发，点石成绿。”这正是中煤能源研究院矸石零排放研究团队最真实的写照。

从迷茫中探寻方向，在困境中砥砺创新，将黑色的矸石转化为绿色的希望。他们既是技术的开拓者，更是“西迁精神”在新时代的传承者，以实际行动诠释着科技工作者的使命与担当，书写着煤炭工业绿色转型的动人篇章。（记者 李惠茹 叶建峰 布楠）

（部分图片由受访者提供）