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【2022世界杯】在岩体力学与巷道支护领域深耕下去——记中国科协第七届青年人才托举工程名单入选者彭瑞

发布日期:2022-05-23 来源:中国煤炭报

在同事的眼中,无论面对怎样的挑战,彭瑞总能举重若轻。

前不久,明升体育应急技术与管理学院副教授、该学院城市安全教研室主任彭瑞成功入选第七届中国科协青年人才托举工程名单,大家在为他欣喜欢呼之余,又觉得他的入选在情理之中。

来到该院不到5年,彭瑞主持了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金等课题10项,在国内外知名期刊发表论文40余篇。他作为第一发明人获得了12项发明专利,同时还担任山西省煤炭学会“千人智库”特聘专家以及多个国内外期刊的编委和审稿专家。

在科研的道路上,彭瑞日复一日地向着心中的目标迈进。

“我最大的兴趣就是推导公式”

从本科到博士,彭瑞一直就读于安徽理工大学采矿工程专业。在这里,他遇见了他的老师孟祥瑞、赵光明。

“在向孟祥瑞、赵光明老师求学的6年时光里,他们基本上每天都呆在实验室”彭瑞回忆到,两位老师对待科研的精神和毅力,使他深受鼓舞。这也成了他对自己的要求。

如何从理论上描述复杂条件下岩体大变形失稳,是矿业工程研究领域关键基础科学问题之一。从研究生阶段起,彭瑞开始接触此研究领域,向“如何利用结构力学知识解决弹塑性力学问题”这一核心难题发起挑战。进行了无数次尝试,彭瑞却始终突破不了理论算法。

“基本上都成执念了,晚上做梦也会梦见解题算法。”彭瑞对那段经历记忆犹新,“但我从没有过放弃的念头。我最大的兴趣就是推导公式,推导出来我会非常开心。”最终,他找到了解决了算法边界和有效条件不够的问题,取得了突破性进展。

类似的挑战很多,比如探究工程岩体开挖失稳机理。“难点非常多,其中,寻找压裂岩体细观失稳机理、提出岩体压裂三维信息处理方法是关键。当时主要的方法是光学扫描和声发射,但如何借助matlab等软件优化算法并获取有效信息,同时通过实验方法模拟真实巷道开挖工程,是解决岩石细观力学试验问题的关键。这个问题解决好了,我们才能建立合理的岩体力学模型,给工程实际予以指导。”彭瑞说。

历经多年摸索,彭瑞和研究团队克服重重困难,试验条件不够就自筹经费,先后试制了反应真实环境试验模型和三维信息处理器,并编制了优化算法,初步掌握了工程岩体在复杂环境下裂化行为。根据研究结论,他们发表了多篇论文,其中中科院JCR二区以上2篇,JCR三区以上3篇。

“实地勘察是做科研的关键之一”

“光从实验室获得数据是闭门造车,而且获得的结论别人也不会信服。”彭瑞长期从事矿山深部岩体力学与易损巷道支护的科研工作,在他看来,实地勘察是做科研的关键之一。

彭瑞经常会带着自己指导的研究生姜士源、庄通一起工作。在他们的印象中,彭老师每次去矿区开展科研项目时,都会先在矿区住一段时间,对矿井设计、开采情况、立项项目进行详细了解。在项目实施环节,他经常在现场认真观察并记录数据,严格按照要求和计划执行。在项目结题环节中,彭瑞也要准备充分,把合理的论点和论据摆出来,用最精简的汇报把问题说清楚。

“实地勘察对选取合理方案和实施手段很有帮助,也是科研产出的关键要素。”彭瑞表示。

做项目消磨的是精力,更是身体。对此,彭瑞有过印象深刻的经历。“有一次出差比较赶:下午2点多下井,晚上7点多升井,没来得及吃饭,因为第二天明升体育有会,还得连夜赶回明升体育,所以就在路上随便买点对付一口。挨饿是常有的事。”繁杂的事项和精细的流程,使早出晚归成为彭瑞的日常。

“他很刻苦,作为教研室主任他日常工作很多,他只能加班搞科研。”应急技术与管理学院院长连会青教授每每加班到深夜时经常遇到彭瑞,“彭老师基本晚上11点之前没离开过办公室。”

扎实的研究终能结出硕果,基于两淮矿区深部开采巷道易损、难支护的现状,彭瑞率先提出了深井巷道卸荷损伤精准描述和分层控制技术。2019年至2021年,淮北矿业集团、山东里能里彦煤业矿业有限公司等应用了此技术,有效减少了矿井顶板事故,降低了人员伤亡和财产损失。

“希望每一位同学都能有所收获”

“彭瑞老师还是一位教科研的好老师,他会把科研成果引到课堂里面,做到科研和教学融合。”连会青院长说。

丰富的科研工作经验,使他在传道授业中有的放矢,为学生在理论知识和实际应用之间搭建起桥梁。在第四届全国城市地下空间工程专业讲课比赛中,他一举获得一等奖。

教学中,彭瑞十分在意学生的学习状态,帮助学生分析问题、细致规划,希望每一名同学都能有所收获。作为2021届城市地下空间工程专业班主任,他带领的班级里,先后有9名学生考上了研究生。这使他非常自豪。

课堂外,彭瑞经常鼓励学生参加竞赛,提升实践创新能力。在彭瑞的指导下,学生先后获得2019年安徽省“挑战杯”竞赛三等奖、第八届全国高校采矿工程专业学生实践作品大赛二等奖和三等奖等荣誉。

彭瑞经常骑着单车出现在校园里,学生跟他打招呼,他也会热情回应。“彭老师年纪也不大,相处起来比较轻松。”姜士源说。

面对未来,彭瑞也有自己的打算:“入选青年人才托举工程名单是一个好的开始,是对我们这些科研人一份认可,不过,路还是要一步一步地走。”他表示,将继续在岩石力学与巷道支护控制研究方向深耕,为我国深部矿区开采提供更有效的安全技术保障。

作者:何蕾 谭煜华 缪慧尊

原文刊登于《中国煤炭报》2022年5月21日 第四版