——记中国煤炭科工集团二级首席科学家鞠文君

张方方  卫婷婷　　

　　中国煤炭科工集团二级首席科学家鞠文君，在办公室收藏着一件“宝贝”。那是一根两多米长的特殊锚杆，杆身上分布着传感器，可以用来测量锚杆工作状态下不同位置的应力变化情况。如今，我国国有重点煤矿锚杆支护率高达100%，煤巷锚杆支护技术已经成为我国煤矿最经济、有效、可靠的巷道支护方式，是煤矿安全高效生产的必备关键技术之一。锚杆并不稀有，但这是一根“测力锚杆”，是鞠文君的得意之作，曾被科技部列为2001年度国家级重点新产品，它所承载的意义远比外观更为深刻。

　　“锚杆支护，以前是美国、澳大利亚等国家煤矿巷道中普遍采用的支护形式。20世纪90年代初，我国引入了这一技术，并在邢台矿务局进行示范，现在已经在我国煤矿普遍应用。这是一种主动支护形式，在阻止围岩变形离层、提高巷道稳定性上，比之前使用的被动的架棚支护更有优势。”鞠文君回忆道。从那以后，锚杆支护成为他人生中的一件大事，即便后来研究重心有所转移，这根锚杆依然被他小心珍藏——那是他走过的峥嵘岁月，也是他为煤矿安全事业不断奋斗的初心。

初入行业，扎根煤炭

　　在幅员辽阔的内蒙古，赤峰以其丰富的矿产资源闻名遐迩。这座被誉为“中国有色金属之乡”的城市，已发现的矿产多达80余种，更是中国重要的黄金产地之一。鞠文君就出生在这片宝藏之地。

　　“我的父母都是农民，但他们很有见识，对学习这件事心怀向往。”鞠文君说。耳濡目染之下，他从小在学业上就勤奋努力，成绩优异。“我读中学的时候，已经恢复高考了，当时对‘大学’的概念其实很模糊，但那是我的诗和远方。”质朴的梦想推动着鞠文君不断向前，1983年，他考入阜新矿业学院（现辽宁工程技术大学）采矿工程专业，从此开启了与煤炭行业的不解之缘。

　　“考大学报志愿的时候，我以为采矿专业是采金子、采银子，入学之后才发现是采煤炭。”忆及当时的懵懂，鞠文君不禁莞尔。度过磨合期之后，随着学习的深入，他逐渐被煤炭开采行业的复杂性和挑战性所吸引。第一次下矿实习前，鞠文君很激动，感觉自己就像一个探险者，马上就能揭开地下世界的神秘面纱。但逐渐熟悉的井下世界袒露给他的，是黑暗狭窄的空间，污浊潮湿的空气中，工人们从事着繁重的体力工作，汗水浸透衣襟似铁，煤尘装扮面目全灰，这在他心里引起了强烈震撼。“大学生怎么学这一行呀？我们这是阳间吃饭、阴间干活，天天摸阎王 鼻子，说不定哪天阎王爷说‘别走啦，留下吧’，就留下了。”矿工师傅语气戏谑，可这话落在耳中，鞠文君却倍感心酸，一种责任感油然而生。

　　“如果能通过技术研发改善他们的工作环境和状态，就是一件非常有价值和意义的事情。但要做成这件事，只有本科学习是不够的。”从矿上回来，鞠文君找到了努力的方向，他决定继续考研深造。硕士阶段，他围绕“应力控制法维护巷道的研究”开展工作。鞠文君表示，应力控制法的实质在于“卸压”，对巷道围岩进行局部弱化处理，使巷道周边一定范围内的围岩应力得到释放，解除围岩的高应力状态，保护周边围岩不受破坏，提高巷道稳定性。最令鞠文君自豪的是，硕士阶段的学习和研究为他建立起宏观工程思维模式，他的研究成果在煤矿现场得以应用，也让他看到所学所研真的能为煤矿安全环境改善贡献力量。这让他很有成就感，也坚定了他要在煤炭事业上深耕的决心。

　　1990年，硕士毕业后，鞠文君来到煤炭科学研究总院北京开采研究所巷道支护研究室（简称“巷道室”），担任助理工程师。第二年，时值“八五”攻关正式启动，巷道室与中国矿业大学侯朝炯教授团队合作开展“煤矿巷道围岩稳定性分类、支护规范”研究，鞠文君也参与到项目中。他们广泛采集信息，对国内巷道进行分类，并针对不同类别提出相应的支护方式和支护技术规范。在这个过程中，他们还对国内外的相关分析方法都做了调研，为后续研究打下了坚实的基础。

　　“对我来说，这是一个很重要的锻炼和提升过程，从这里踏入了科学研究的大门。”鞠文君说。自此，他更加深刻地认识到，巷道维护问题是影响煤矿技术发展的重要瓶颈，一定要在煤矿巷道支护理论与围岩控制技术方面做出实实在在的贡献。

锚杆支护，撑起一片天

　　我国煤矿以井工开采为主，需要在井下掘进规模巨大的巷道工程，每年新掘进的巷道总长约1.3万公里，比地球直径还要长。因此，巷道被称为煤矿开采的咽喉要道，巷道的畅通与稳定是保障煤矿安全、高效生产的必要条件。然而，由于我国煤矿地质条件复杂、开采深度加大等因素，巷道围岩常常会出现大变形和严重的破坏。此时，如何解决巷道围岩稳定性控制问题，就变得十分重要。

　　多年来，煤矿巷道支护经历了从木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。而国内外的实践经验也表明，锚杆支护是目前最经济、有效的支护方式。20世纪90年代，我国从澳大利亚引入锚杆支护技术后，希望能对此进行消化、吸收、再创新。巷道室也承担了相应的科研工作。1997年，鞠文君主持了原煤炭部重点项目“锚杆支护巷道顶板离层界限值的研究”，首次提出了“广义顶板离层”的概念，建立了适合现场应用的离层界限计算方法，为煤巷锚杆支护设计及安全监测提供了理论依据。研究成果推动了国外引进的顶板离层指示仪、巷道顶板安全监测系统等安全监测手段在我国煤矿中的普遍应用，巷道顶板安全事故发生的起数和死亡人数连年降低，采煤工效得以释放，取得了显著的经济效益和社会效益。研究成果后来荣获中国煤炭工业学会科学技术奖二等奖1项，授权发明专利3项，以第一作者发表了学术论文3篇。

　　在夯实理论基础的同时，鞠文君还陆续研发了系列锚杆支护巷道矿压监测仪器及监测系统，如CM-200型测力锚杆、YZS-200型锚杆测力计、GYS-300型锚索测力计、WJ-4/6型多点位移计、煤矿巷道矿压在线监测系统等煤矿监测仪器，填补了多项国内空白。其中，CM-200型测力锚杆被科技部列为“国家级重点新产品”。“以前的锚杆测力器，只是简单地放一个传感器，不能清晰地测出锚杆内部的受力情况。但使用CM-200型测力锚杆之后，能勾勒出完整的受力曲线，可以从理论上进行锚杆实际工况分析了。”鞠文君介绍说。新的测力锚杆操作简单，测量精度却很高，当听到现场反馈说“比国外的也不差”时，鞠文君觉得前期所有的辛苦都值得。后来，鞠文君逐渐形成了一套以锚杆（索）测力计、多点位移计、钻孔应力计等矿压监测仪器为监测终端的矿压综合监测系统，广泛应用于矿井生产矿压监测数据采集与分析工作中，为研究不同开采条件下覆岩运动与矿压显现规律、顶板灾害预测预警提供了可靠的监测手段，有效推动了煤矿日常生产矿压监测监控与安全保障技术的进步。而监测仪器产业化，也创造了可观的经济效益。基于这一系列工作，他发表学术论文10余篇，获得授权发明专利3项、实用新型专利3项，被授予中国煤炭工业学会科学技术奖一等奖1项、二等奖1项。

　　酒香也怕巷子深。锚杆支护技术的推广工作，是鞠文君一步一步“跑”出来的，许多矿区都留下了他忙碌奔波的身影。1996年前后，鞠文君来到甘肃华亭推广锚杆支护。“华亭矿煤层赋存的形状就像一口锅，一个急倾斜下来，逐渐形成锅底，又慢慢‘爬’上去。华亭当时的采煤位置就是急倾斜和锅底处。”鞠文君比划着，“急倾斜的斜角大概45度，煤层特别厚，一般采煤会顺着煤层倾向一层层往下采，但华亭采用的是水平分层开采。这样一来，矿山压力规律大变样了，早期开采压力小，但越往下部开采，压力越大。我到华亭时，他们已经开采至600多米深了，巷道破坏非常严重，顶板煤层的松动冒落还经常引起自然发火。这使他们很困扰。”

　　彼时，鞠文君已经在高应力巷道、软岩巷道、全煤巷道等困难复杂巷道支护技术上积累了一定经验，调研过后，他认为华亭的状况完全可以通过实施锚杆支护来改善。但压力也是有的。华亭矿区当时采用的工字钢支护在国内被动支护方式中也是比较先进的，因此，有人就在质疑：“那么粗的钢粱都不行，这么细的锚杆就行了？”在时任华亭矿总工程师魏东的支持下，他们得以到两个采矿队进行试验。两个月后，锚杆支护的效果出来了，人们发现巷道变形问题明显得到了改善。最重要的是，锚杆支护大大简化了采煤工作面端头支护和超前支护工艺，既能降低巷道支护成本，也减轻了工人的劳动强度，为采煤工作面的快速推进和煤炭产量的大幅度提高创造了良好条件。这下子，人们都信服了。锚杆支护也在华亭矿区逐渐推广起来。“20世纪90年代初，华亭矿区是华亭矿务局、华亭矿区管委会和华亭煤矿三足鼎立，后来机构改革合并，又收购了一些周边的煤矿，成立了华亭煤业集团。我就一个矿一个矿地去摸排，根据实际情况制订支护方案，锚杆支护技术在华亭煤业集团全面推广，巷道维护状态大大改观。近来又到华亭，还能看到当年开发的有些技术方案在发挥重要作用。”鞠文君说。

　　在华亭奔波那些年，鞠文君设身处地地解决了很多问题，不仅推广了巷道支护技术，还为矿上建立锚杆厂、树脂药卷厂、矿用乳化液厂等，也培养了一批科技人才。那时，从北京去华亭，交通极为不便。他总要先坐一夜火车到陕西宝鸡，矿上有定期来宝鸡采购的货车，第二天早上返程，他就搭着货车前往，傍晚才能到华亭。这条路，他走了十来年。这样的路，也不只是一个华亭矿区。多年来，他研究的困难复杂巷道支护技术上的成果，在甘肃华亭、河北开滦、山西汾西、辽宁铁法、陕西彬县等矿区应用，成功解决了一些巷道支护卡脖子难题，保证了综采、综放工作面实现安全高效开采，大幅提升了煤矿产能和经济效益。基于对现场问题的分析研究，他发表学术论文十余篇；获得中国煤炭工业学会科学技术奖一等奖2项、二等奖2项，甘肃省科技进步奖二等奖1项，安全生产科技成果奖二等奖1项。而他本人也得到了锻炼和认可，也在单位改制后，先后担任天地科技股份有限公司开采设计事业部巷道矿压与支护技术研究所副所长、中国煤炭科工集团开采研究院有限公司副总经理等职。

　　后期承担科研管理工作多了，较年轻时深度跑一线的频率少了，但鞠文君依然心系煤矿巷道支护技术，密切关注煤炭开采技术的发展。至今，他还对矿区岁月念念不忘。20年前，有一次去华亭出差，到矿区已经是深夜了，他打算在附近的面馆随便吃碗面，没想到被矿上区队的工人认出是经常来做锚杆支护技术服务的专家，悄悄帮他结了账。“他们觉得我辛苦了。”时隔多年，鞠文君仍然很感动，在这碗面里，他看到自己在巷道支护上所做的努力得到了最朴实的尊重和认可，也看到了更多支撑自己砥砺前行的信心和勇气。

冲击地压，直面新挑战

　　鞠文君开始关注冲击地压，也是在华亭。一次，矿里发生冲击地压事故，鞠文君被邀请进驻事故处理专家组。听到消息，他心急如焚，匆忙往华亭赶，舟车劳顿后，来不及休息，就下井调研，中途身体不适也没放在心上，回京后去医院才发现患上阑尾炎，需要马上手术。“我为华亭巷道支护牺牲了一个阑尾。”鞠文君戏谑地说。事故之恸，疾病之痛，令他如鲠在喉。矿山安全大过天，他希望能够早日从根本上解决巷道冲击地压支护问题。

　　“华亭煤矿发生的冲击地压，是在特殊煤层条件和特殊开采方式下的巷道冲击地压新问题。”鞠文君一边继续在一线实践，一边开展“急倾斜特厚煤层水平分层开采巷道冲击地压成因与防治技术研究”。他以华亭煤矿巷道冲击地压为背景，综合运用理论分析、实验室和现场测试、相似材料模拟、数值模拟等研究手段，对华亭煤矿的煤层冲击倾向性和井下地应力进行了测试，对急倾斜特厚煤层水平分层综放开采条件下上覆岩层活动规律及矿压显现规律进行了比较深入的研究，终有所得。但他也发现，随着实践的工程问题越来越多，他们能把握问题关键从而制订相应的技术方案，但对相关规律的认识往往停留于浅表，“往往说不清楚，也表达不好”。鞠文君认为，归根结底还是基础理论不够用。他决定继续深造，2003年，他考入北京交通大学岩土工程专业，师从中国工程院院士王梦恕，攻读博士学位。

　　“此前，爆破卸压是巷道冲击地压防治的主要手段，很少有人会关注巷道支护问题。”鞠文君说。无人关注，意味着可借鉴的经验少，要承担更多的挑战，但鞠文君相信只要敢攀登，就没有翻不过的山。他做到了。在研究过程中，他引入“剩余能量理论”，提出了“高强度、强让压、整体性”的冲击地压巷道支护理念，建立了“抗冲击锚杆支护系统”，创建了“冲击地压巷道支护设计方法——能量校核设计法”。“这套设计系统是专门为冲击地压巷道打造的：首先对巷道的冲击危险性进行预测；再根据工程类类比提出初步设计，并采用数值模拟方法对各参数进行优化；最后根据冲击地压能量理论对支护系统的吸能指标进行校核。”他介绍道。他的工作也被认为是开启了巷道冲击地压支护理论与技术研究新阶段。

　　基于“巷道冲击地压应力控制理论”，鞠文君提出了“避免形成和降低高应力是解决华亭煤矿冲击地压的有效途径”，并据此制定了“降低开采强度、深孔断顶爆破卸压和加强巷道支护”的巷道冲击地压综合防治思路。除了甘肃华亭，他的成果还在河南义马、新疆乌鲁木齐、内蒙古平庄等冲击地压矿区得到推广应用，使高地应力、强矿压开采条件下巷道围岩得到有效控制，大幅降低巷道维护成本，煤炭得以安全开采，创造了显著的经济效益。研究成果发表学术论文十余篇，获得中国煤炭工业学会科学技术奖二等奖2项。

　　近年，鞠文君决定将在巷道冲击地压支护方面的研究凝练升华，著作成书。如今，由他领衔撰写的《巷道冲击地压控制理论与技术》即将出版。书中，他集中阐述了巷道冲击地压应力控制理论、巷道冲击地压能量控制理论、巷道冲击地压支护结构理论、巷道冲击地压“卸-支”耦合理论，并对冲击地压巷道支护技术进行了介绍。“知无不言，言无不尽”，鞠文君对相关领域的最新研究成果做了详尽的梳理，并将其在华亭、义马、蒙陕矿区等地的应用整理成清晰明了的工程案例来分享。“希望能够为巷道冲击地压防控防治提供参考依据。”他说。

薪火相传，不老矿山情

　　最近这10年，除了做好单位的技术创新和科研管理工作，鞠文君在学生培养上倾注了大量心血。他指导的50多名学生，大都成了行业的骨干和中坚力量，有的还走上了企业领导岗位。他同弟子亦师亦友，教学相长，以爱生严，对学生学位论文的选题和创新性尤其上心，多位学生获得“优秀毕业生”等荣誉称号，有两位学生分别获得中国煤炭学会煤炭青年科技奖优秀博士学位论文奖和中关村绿色产业联盟十佳研究生学位论文奖。“他们都很踏实、能吃苦，甘心在一线做实实在在的工作。”每当看到学生有了新突破，鞠文君都感到无比欣慰和骄傲。而同事也常常跟他说：“谁带的学生像谁。”

　　即便到现在，鞠文君也很珍惜去工程现场交流考察的机会。“到现场可以看到现在还有哪些新的工程问题，可以发现最新的、最先进的理念、技术和装备。而且，从科研角度来看这些问题，有时会有新启示。”说到底，鞠文君还是割舍不下。

　　在新能源不断崛起的今天，有人认为煤炭行业已经步入了“夕阳产业”的行列。鞠文君却不这么想。“我国富煤贫油，煤炭至今仍是我国第一能源，占我国能源生产和消费总量的70%以上。因此，在相当长的一段时间里，煤炭仍然是我国能源供应的‘压舱石’。我国煤炭生产的技术和效能今非昔比，已处于国际先进水平，工人的作业环境也大有改观，作为煤炭科研人的一员倍感自豪。而随着产业转型和升级，智能化、无人化开采的普及是大势所趋。我们其实更需要有知识、有情怀的人投身煤炭行业。这里将大有可为。”他笃定地说。

　　到2025年8月，鞠文君就要退休了。“顺其自然吧。”话虽如此，但他仍表示，只要有适合的研究或工程需求，他将继续为行业的繁荣发展贡献余热。这是一位努力深耕几十载的煤炭科研人的本心。

专家简介

　　鞠文君，中国煤炭科工集团二级首席科学家，中国煤炭科工集团开采研究院原副总经理、学术委员会主任，研究员，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴。1965年出生，内蒙古赤峰市人，获辽宁工程技术大学采矿工程专业硕士学位、北京交通大学岩土工程专业博士学位。中国岩石力学与工程学会、中国煤炭学会岩石力学与支护专委会、煤炭工业技术委员会井工开采专委会委员，中国煤炭科工集团科学技术委员会、煤炭科学研究总院学位评定委员会委员，《煤炭学报》《采矿与岩层控制工程学报》《煤炭工程》编辑委员会委员。从事煤矿开采与岩层控制方面的理论研究、技术开发、工程技术咨询与服务工作，主持国家级和省部级课题40余项，获国家及省部级科技进步奖17项，授权专利10项，发表学术论文80余篇。获评国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”，获全国煤炭青年科技奖，并被授予中国煤炭学会煤炭青年科技奖优秀博士学位论文优秀指导教师、中关村绿色产业联盟十佳研究生学位论文奖优秀指导教师荣誉。