
从贫苦渔村的穷孩子,到中国工程院院士,他勤奋向学、苦心钻研,几十年如一日,用知识武装自己,用科学照亮前程,以赤子之心向岩层深处开掘,为我国采矿事业的发展作出了重大贡献。日前,《光明日报》报道了北京科技大学教授、博士生导师蔡美峰热忱科研、赤心报国的感人故事。
蔡美峰,北京科技大学教授、博士生导师。1978年考入北京科技大学采矿工程专业攻读硕士学位,1981年1月毕业留校任教至今,期间于1985—1990年在澳大利亚新南威尔士大学做访问学者,并攻读博士学位。先后获1999年国家技术发明三等奖、国家科技进步三等奖,2000年、2003年、2007年国家科技进步二等奖,2005年国家级教学成果二等奖,2008年、2009年、2010年分别被授予"国家级教学名师"、"全国模范教师"和"全国优秀科技工作者"荣誉称号。2013年当选中国工程院院士。
1943年,蔡美峰出生在江苏如东黄海边的一个渔村里,他刚三个月大时,父亲出海遭遇意外不幸去世,自此,母亲孤身一人拉扯着4个孩子,贫苦的乡村生活是他成长的起点。后来,蔡美峰以高分考入上海交通大学,就读于工程力学本科专业。1978年,国家恢复研究生招生,他又报考了北京科技大学采矿工程专业。入学面试时,岩石力学学科领域专家于学馥教授问蔡美峰的第一个问题就是:"以前,你是搞上天(火箭发射)的,现在要入地,行吗?"蔡美峰回答:"我能吃苦肯学习,干什么都行。"
蔡美峰没想到,当时的回答成为自己人生的重要转折点,他的专业领域从工程力学转入采矿工程。采矿是一门极为复杂的系统工程,其复杂性既在于开采结构的设计,也在于对开采条件和环境的研判。采矿的理论基础是力学,经过工程力学本科训练的蔡美峰,深感自己在采矿领域"大有用武之地"。蔡美峰说:"以前,采矿被很多人看不起,大家认为采矿就是刨地三尺,没有学问,也不是一门科学。但是,随着矿产资源的开发越来越举足轻重,特别是与国外相比,我国采矿工程的技术水平相对落后,使人们逐渐重视采矿领域的科技应用。"
采矿其实是力学问题,地层本身存在地应力,无开采活动时,地层处于自然平衡状态,而采矿开挖活动打破了这种平衡,引起地应力的释放,正是这种地应力的释放荷载导致采矿岩体的变形和破坏。根据实际地应力进行合理的采矿开挖设计,保持采矿工程的稳定性,这项技术重要且复杂,测量误差可能造成上亿元的浪费。20世纪80年代末,蔡美峰去澳洲留学,主要研究方向就是如何测量地应力。由于资金和人员缺乏,当时,他需要自己将几十公斤的岩石块从试验台上搬上搬下,在一尺半的试验台底部爬进爬出。没多久,连原先的导师都调走干别的项目去了,但他却经受住脑力、体力的磨炼,继续坚持研究。
"国家给予我出国留学攻读博士的机会,在当时是投入很大的,学成归来我就一定要用所学的知识为国家服务,这个初衷一直从未变过。"回国后,蔡美峰将满腔热情都投入到了岩石力学与工程、采矿工程优化和安全高效开采技术的研究与应用中,并取得了突出的成绩。他建立了符合工程岩体特性的地应力测量分析理论,发明了一种高精度的地应力测量方法和装置,完成了15个矿山和地下工程的地应力现场,相关成果在本领域国际权威刊物发表论文多篇,得到了国际知名专家的高度评价。同时,他提出了以地应力为切入点,根据矿山的实际工程地质和开采技术条件,通过科学的定量计算和分析,选择最合理的采矿方法,确定最佳的开采总体布置、采场结构参数、开采顺序和支护加固措施的金属矿采矿优化理论,并在实际工程中得到成功应用。
多年苦心钻研的成果,既推动了我国采矿业的发展,也让蔡美峰自己得到了回报。他先后获得了1999年国家技术发明三等奖、国家科技进步三等奖,2000年、2003年、2007年国家科技进步二等奖,2005年国家级教学成果二等奖,2008年、2009年、2010年分别被授予"国家级教学名师"、"全国模范教师"和"全国优秀科技工作者"荣誉称号;出版学术专著4部,其中,《地应力测量原理和技术》是国内外第一部系统介绍地应力测量方法和实践的专著,《岩石力学与工程》等被北京科技大学和其它很多矿业、土木和地质类院校用作岩石力学课程的重要参考教材;发表学术论文200余篇,其中被SCI和EI收录100余篇。
丰硕的成果与多项荣誉并没有让蔡美峰忘记自己的初心。"经过几十年的开采,我国浅层的矿产很快就要采光了,现在需要向更深层次进行开采,这就是深部开采。"如今,深凹露天矿边坡稳定性控制与优化设计方法、露天转地下开采关键技术、深部开采岩爆预测与防控技术,是蔡美峰的主要研究内容,虽已年逾古稀,他依然领衔多项国家研发技术重点专项:"我的目标是,集中优势力量,力争在开拓先进的采矿新理论、新技术、新装备方面取得重大突破。"
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注:文章部分素材来自北京科技大学新闻网


