忆往昔,岁月匆匆!2020年9月,我初入山大,我们课题组上半年刚承接了国家能源投资集团有限公司“煤炭开采地下水运移与保护综合智能实验平台研制”项目,创山东大学近十年单项科技研发项目经费最高记录。当年山大要闻头条的报道犹在昨日,而现在,作为四年级博士生,我很荣幸亲身参与到了项目研发中。目前,综合智能实验平台的硬件安装调试已进入收尾阶段,在不久的将来便要进行联调联试和验收试验,届时该平台将成为我国矿山地下工程领域具有鲜明特色的科学实验用仪器设备。
得益于导师王汉鹏教授“科研反哺教学、实践引领创新”的培养模式,项目研发期,我便参与其中,在设计图和照片中便感受到实验平台的震撼。记得2023年10月23日,在王汉鹏教授的带领下,我有幸来到国家能源集团全国重点实验室现场参与实验平台的安装调试与试运行相关工作。踏入实验室,映入眼帘的便是学校和国家能源集团自主创新研发的综合智能实验平台,只一眼就震撼了我!试验平台26m×10m×7.5m的巨大外形尺寸,再加上对面的二层操控房间,占地面积约整个实验室大厅的一半。无尘搅拌输送、3D智能铺设、数据获取融合与可视化仿真、废料回收等先进功能,是本领域模型尺寸最大(10m×3m×3m)、智能化程度最高、信息化程度最强的实验平台。
该实验平台立足于我国西部矿区煤炭绿色开发和地下水资源保护,在国家能源集团顾大钊院士和山东大学李术才院士的指导下,学校岩土工程团队和国家能源集团煤矿地下水保护与利用团队共同技术攻关,创新研发的综合实验平台将有利于西部矿区煤炭开采覆岩移动规律和地下水运移规律的研究,有助于揭示煤炭开采上覆岩层应力场、裂隙场、渗流场三场演化机理,为西部矿区煤矿地下水库建设提供理论支撑和试验验证,丰富煤炭开采上覆岩层运移规律和地下水运移规律的基础理论体系,从而优化开采工艺,指导现场工作,有力促进西部矿区煤炭的高质量绿色开发。
此次科研任务由王汉鹏教授及张冰副研究员、李梦天副研究员三位老师具体指导,博士后王伟、博士生王粟、孙德康、张金厚和我等课题组多位研究生共同参与。在项目现场近两个月的时间里,我体会到了现场实践与室内科研的巨大差异。现场实践的道路充满不确定性,实验平台配套系统、装置的设计研发要经过多学科交叉创新、多次方案讨论和验证才能最终成功。其中,在相似材料自动配制模块研发过程中,我们历经几十次方案讨论及十几次验证版测试,均无法达到理想效果。尽管遇到了多重困难与挫折,但王老师带领我们在失败中吸取宝贵的经验和教训,最终通过负压风管定量供料机构、螺旋上料机构、注射式乳化输送装置等多个装置的改进与优化,成功攻克了大容重物料高远距离负压输送、高粘物料搅拌起球和粘壁等技术难题。
两个多月的现场实践教会了我科学管理与高效科研。为了兼顾现场调试的进度与质量,我们每天往返于住所与实验室,白天在实验室与工人一起进行仪器的安装与调试,晚上回到住所进行项目进度总结汇报,并制定第二天的工作计划。在此期间,我们圆满完成了自动配料搅拌输送系统及顶梁滑移框架的安装与调试。虽然两点一线的日子枯燥乏味,但是当看到我们取得的进展成果时感到无比充实与愉悦。
参与本项目让我真切感受到了科研和实践的重要性,只有将二者结合起来,才能真正解决实际问题并取得创新突破。面向国家重大需求和地下工程重大科技难题,王汉鹏老师很早就提出“科研反哺教学,实践引领创新”的研究生培养模式,践行“既习其理,又习其器”的教学理念,培养理论联系实际、研发应用并重的综合型人才,在此也得到了很好的印证。在未来的工作中,我将继续秉持这种精神,不断学习和提高自己的能力。