【导师团队风采】安全学院 “矿山安全及资源环境保护”创新团队

  矿山安全及资源环境保护”创新团队成立于2013年，以“长江学者”学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者周福宝教授为学术带头人，汇聚了中国矿业大学安全工程学院、中国矿业大学材料科学与工程学院、中国矿业大学化工学院、北京大学、美国犹他大学、澳大利亚西澳大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、新疆煤田灭火局、山西潞安集团等高校、研究所、国有重点企业，组成跨学科、跨学校、跨行业、跨国界的交叉型、创新型研究团队，本团队有教授5名、特聘研究员2名、副教授6名、高级工程师2名，其中博士生导师8名，硕士生导师15名；

  近5年来，导师团队秉承“优势学科为依托、科研合作为纽带、学生培养为目标”的管理理念，长期从事矿山安全及资源环境保护方面科研与工程实践工作，在团队建设、科学研究、研究生教学、学生培养等方面取得了丰硕的成果。

  “绿水青山就是金山银山”，我国煤矿生产的环境恶劣，全国重点煤矿每年因自燃火灾封闭的工作面超100个，煤矿尘肺病确定诊出的病例高达60万人，煤矿抽采的低浓度瓦斯利用率仅为35%左右，造成了严重的资源浪费和环境污染，这样一些问题是我国煤矿安全生产中面临的严峻挑战，也是矿山安全领域的世界性难题。

  为了解决上述科技难题、形成有国际影响力的研究成果，周福宝教授亲自带领科研团队年复一年奋战在煤矿安全生产第一线，足迹遍布潞安、神东、华亭、盘江等60多个矿区，与新疆煤田灭火局、神华集团、潞安集团等开展了校企合作与成果转化。提高了团队的理论研究水平，近年来从北京大学、南京大学、中国科学技术大学、美国西佛吉尼亚州立大学等国内外著名高校引进流体力学、化学、火灾科学等有关专业背景的青年教师。此外，为了扩大了团队的国际视野，聘请澳大利亚联邦科学与工业研究组织Zhejun Pan教授等作为矿大特聘教授，将团队的博士生送往美国犹他大学、澳大利亚西澳大学等国际知名高校，与国际知名学者联合培养研究生。目前，团队已逐渐形成了瓦斯与煤自燃耦合灾害防治、煤矿瓦斯绿色高效抽采、粉尘防治与职业健康防护、低浓度瓦斯高效利用等6个方向，每个方向均由“四跨”型导师团队带领博士、硕士展开科技攻关，形成了有国际知名度的科研团队。

  例如，我国煤矿抽采的瓦斯中70%以上为低浓度瓦斯（甲烷体积浓度30%），每年因采煤活动排入大气的瓦斯约300亿立方米，造成巨大的能源浪费和环境污染。团队周福宝教授与王绍荣教授、凌意翰特聘研究员、北京大学符策基教授、澳大利亚联邦科学与工业研究组织Zhe Junpan教授等共同指导3名博士和8名硕士，在国际上首次成功研发了适用于低浓度煤矿瓦斯的燃料电池发电成套技术，将可利用的瓦斯浓度下限扩展至3%，低浓度瓦斯工况下发电效率高达50%，克服了低浓度瓦斯燃料电池阳极积炭和氧化的关键技术难题，相关成果发表SCI论文30篇，申请、授权国家发明专利共19项，国际PCT专利6项，达到了国际领先水平。

  我国地下煤火防治形势非常严峻，煤火燃烧的产生的能量约为1000吉瓦/年，远超过世界核电总容量400吉瓦/年。团队牵头组建了“中澳地下煤火防治与利用国际研究中心”，并成功申报了国家地下煤火防治与利用学科创新引智基地（111计划），汇聚了来自美国、澳大利亚、中国等数十名海内外相关领域的顶尖专家学者，通过国际协同合作，提出地下煤火热能利用的新理念，实现煤火热量由“治”到“用”的根本性转变，受到《新华社》、《人民日报》、《科技日报》、《中国能源报》、《北京日报》等媒体广泛报道，并在2018年金砖国家青年论坛上做特邀报告。

  又如，煤矿瓦斯抽采广泛使用水环线亿kW•h，但水环线%，其高耗能、低效率是世界性难题，“节能型泵及真空设备制造”已被列入《国家绿色产业指导目录（2019 年版）》。团队首次提出基于高分子减阻液的水环真空泵节能提效技术，原创性地研发了全面封闭式水环真空泵高效节能系统和井下直注式水环真泵节能系统，使大型瓦斯抽采水环线%以上，突破了瓦斯抽采系统高耗低效、耗水量大的世界性难题。

  我国大部分煤矿工作面迎头粉尘浓度为200~400mg/m3，远超于国家对煤矿粉尘浓度的要求标准，2017年全国职业性尘肺病占职业病总数的84.8%，煤炭行业每年因尘肺病死亡病例已超过生产安全事故死亡人数的2倍，直接经济损失达80亿。团队成功突破国外技术壁垒，研制出我国首套具有自主知识产权的适用于煤矿井下掘进工作面的“一体式安装和移动的巷（隧）道施工干式过滤除尘系统”，除尘效率达99%以上，在冀中能源葛泉煤矿、淮南矿业集团丁集煤矿、中铁四局京沈客专朝阳隧道、青岛地铁八号线海底隧道等处成功应用。

  近5年来，依托这些交叉前沿热点课题，团队获批国家重点研发计划1项、教育部创新团队发展计划1项、国家111引智基地项目1项、国家自然科学基金12项、德国洪堡基金1项；获国家科学技术进步二等奖1项，省部级科技进步奖6项；4人荣获中国煤炭青年科技奖，1人获中国青年科技奖，3人获江苏省“青蓝工程”优秀中青年学术带头人，2人入选江苏省“六大人才高峰”高层次人才；发表SCI论文150余篇，其中高被引8篇，申请国家发明专利55项，国际PCT专利5项。

  团队从始至终坚持“师者，传道授业解惑也”的崇高信仰，以精深的知识和严谨的治学态度培育学生，切实肩负起立德树人根本使命。研究生加入团队后，导师团队会引导学生选择自身感兴趣的领域，认真指导学生开展理论和实验研究，并鼓励学生参与论文撰写、专利申报、项目申请和研究成果总结与报奖等工作，使学生能够逐步深入课题项目的研究，让学生在自己的学习、实践中闪现出创造的光辉。

  团队导师亲自参加的新生每周视频例会、各科研小组的旬例会和团队定期开展的学术报告交流大会，实现了导师对学生的针对性学术指导，还提供了学生展示自我、观点碰撞的平台。此外，团队还经常邀请国内外专家进行讲座、座谈交流和学习指导，如邀请西澳大学Jishan Liu教授开展SCI论文撰写的讲座、邀请德国卡尔斯鲁厄理工学院Franco教授对流体CFD相关联的内容进行授课等。这些精心组织的讲座交流，开阔了学生的视野、强化了学生的科研能力。

  高层次复合型人才是瞄准需求、面向未来的重点培养人才。本导师团队的“跨学科、跨学校、跨行业、跨国界”背景，为实现科研工作的专业交叉、学科融合奠定了坚实的基础。例如，周福宝教授和王绍荣教授、凌意瀚研究员共同指导的王鑫鑫博士和魏康伟博士等人，创造性地提出了矿井低浓度瓦斯燃料电池发电技术；周福宝教授和美国犹他大学ling Zang教授联合指导的轩吴凡博士，在尘肺病快速检测理论与技术方面开展了深入研究，有望为尘肺病尽早发现、尽快治疗提供解决方法。

  在导师团队的全力支持下，15人出国联合培养、9人次主持创新博士项目、8人次参与国家和企业委托的重大科研项目、60余人赶赴现场一线人次参加国内外学术会议、7人次具有参与组织学术会议等重大活动的经历。同时，团队研究生取得了大量的科研成果，也获得了多项荣誉称号，先后有3人次获得国家奖或省部级科学技术进步一等奖、发表高水平SCI论文80篇、获授权发明专利10项、4人次获国家奖学金、5人次获省部级以上奖项或荣誉称号。

  例如，2016级博士生李世航，作为第一完成人获挑战杯全国一等奖、江苏省特等奖，中国青少年科学技术创新奖，全国百佳研究生党员标兵、中国大学生年度人物提名奖等。2018级直博生轩吴凡，荣获江苏省大学生年度人物、 “创青春”大学生创业大赛全国金奖，入选了2018年国家奖学金百名获奖学生代表名录，刊登在2019年2月25日的《人民日报》上，个人事迹被《都市晨报》、《彭城晚报》及徐州电视台等媒体采访报道。在中国矿业大学建校110周年创新发展大会上，轩吴凡同学代表全校学生发言，充分展示了本团队培育学生的风采！

  一分耕耘，一分收获。团队至今已毕业研究生40余人，其中博士毕业生10人、硕士30余人。博士毕业生大部分进入知名高校任职，包括中国矿业大学、中国地质大学、太原理工大学等，硕士毕业生就职单位遍布煤矿、汽车、航天、电池、消防、电力等数十个领域，其中2019届硕士毕业生谭东升入选基层技术先进个人。

  “严肃紧张、生动活泼”是本科研团队工作氛围的真实写照，也是本团队令人向往的真正原因。在工作中，攻克一个又一个科研难题、取得一项又一项科研成果，离不开本科研团队强大的战斗力和执行力。导师团队提倡研究生自我管理机制，使研究生在他们自己制定的规则内自由发挥，极大激发了研究生的科研热情和工作动力，为团队强大的战斗力奠定了基础。在自我管理框架内，逐步形成了科研攻关制度、协同创新制度、成果转化制度、实验室管理制度、考勤管理制度和团队活动制度等。团队所在党支部获批教育部首批“全国党建工作样板支部”。

  在生活中，导师与学生交朋友、亲如一家，定期地开展集体郊游与聚餐活动，向研究生分发节假日小礼品，这些极大缓解了研究生的科研学习压力。此外，导师团队重视帮助学生解决思想、学业等实际困难，如想方设法的向家庭困难学生提供助研岗位，给予2000-5000元的学费补助，让他们安心学习；又如向意外受伤住院的李金石硕士进行捐款，并安排小组成员探访陪护，既减轻了他们的经济压力，又向他们传递了团队如家的温暖。

  此外，导师团队还引导研究生积极奉献社会、服务社会。如刘应科和康建宏两位老师发起了一项长期定向资助贫困学生的公益活动，得到了各位研究生的热烈响应和热情参加。该活动从2018年开始，小组成员以捐款的形式定期资助徐州市白庄小学白天悦、白天齐两位小朋友（兄妹，因家庭变故，目前仅由奶奶抚养），提升了研究生的社会责任感。

  在学术交流方面，团队导师作为会议发起人、会议分会主席等承办或协办多次国际学术会议，如作为共同主席承办“第十一届世界矿山通风大会”、“第三十五届国际匹兹堡煤炭会议”发起人、受邀参加“第三届金砖国家青年科学家论坛”、举办“2019国际矿山通风论坛”等近30余场次学术报告。同时，在学生培养过程中，坚持“请进来”与“走出去”相结合，注重培育学生的国际化视野，聘请加拿大国家工程研究院院士RickChalaturnyk，英国皇家工程院院士、澳大利亚技术科学与工程院院士Jose L. Torero Cullen，美国工程院院士DerekElsworth等国外知名学者来校讲学与指导交流。

  团队与澳大利亚昆士兰大学、美国西弗吉尼亚大学、日本东北大学等多所国际知名院校与科研机构建立人才合作培养与访问交流关系，联合培养优秀博士生10名，短期访学研究生5人。此外，为提升学科国际影响力，招收国际留学生硕士2人、博士1人。