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    洪伯潛

    發布時間: 2019-07-13

          洪伯潛,1931年12月出生于福建省廈門市,1956年浙江大學土木系畢業,分配到煤炭科學研究院建井所(現建井分院)工作,曾任建井所鉆井室主任、煤科總院副總工程師、中煤科工集團首席科學家,現任中國煤科北京中煤學術委員會顧問委員。礦井建設大直徑井筒鉆井法鑿井專家,是我國煤礦深大豎井鉆井法鑿井技術的主要開拓者之一。主持完成國家及部、院課題33項,12次獲國家及省、部級科技進步獎。其中國家科技進步一等獎1項、二等獎2項,部級科技進步特等獎2項、一等獎1項。1986年獲國家級中青年有突出貢獻專家、國家“六五”科技攻關先進個人,1990年7月獲國務院政府特殊津貼。1997年當選中國工程院院士。

    一、主要科學成就

        洪伯潛參加工作時正是我國第一個五年計劃期間,為了解決當時鋼材不足的困難,組織研究開發預應力鋼筋混凝土結構在煤炭礦井建設中的應用。1958年(項目負責人)研究成功了我國第一座豎井預應力鋼筋混凝土井架,填補了當時國內礦山預應力混凝土特種結構的空白,是煤炭部推行“鋼木代用”的示范工程。

          1966年~1969年(項目負責人)完成“青海木里煤田聚乎更礦區高寒地帶(海拔4300m)煤田開發可行性的研究,提交研究報告,為該類地區開發提供可靠依據。

          1970年以后一直從事大直徑深井鉆井法鑿井技術的研究。鉆井法鑿井全部工序(包括其他施工方法的地層固結、挖掘、矸石提升和井筒支護等)都在地面操作,鑿井工人無需下井,大大改善了勞動條件,無職業病危害,尤其適合于含水流砂層等不穩定地層的井筒開鑿,機械化程度很高。他主要承擔井井筒支護結構的研究,負責 “六五”、“七五”國家科技攻關項目“深井鉆井法鑿井技術的研究”,使鉆井法成為我國首先通過深440m表土不穩定含水地層井筒施工方法。獲國家“六五”重點科技攻關項目獎、1987年國家科技進步一等獎。他負責完成的山東省巨野煤田龍固礦(年產600萬頓特大型礦井)鉆井法鑿井的技術攻關,完成三個深582.75m的井筒施工,是至今鉆井法鑿井井筒長期安全使用最深的井筒,獲國家科技進步二等獎。鉆井法鑿井也成為不穩定含水地層安全可靠的施工方法。

    二、突出貢獻

          1972年開始從事鉆井法鑿井的研究,是我國最早三種煤礦大型專用鉆機中兩種鉆機研究設計的主要完成者;參與潘三西風井(深508米)、龍固主井(582.75米)等趕超世界領先水平的井筒施工方案制定和施工;承擔了包括淮南謝橋西風井、山東龍固主井、龍口梁家風井等十幾個疑難大型井壁設計。上個世紀70年代鉆井法在我國還是一種新的鑿井方法,洪伯潛采用理論計算和現場實測,提出“有效斷面”法控制鉆孔質量,成為解決井壁懸浮下沉中出現的“反浮”“卡壁”事故的關鍵技術,保證了井壁下沉的充分安全。

          根據深井條件首次提出沿井筒深度采用不同厚度井壁的結構設計方法和構造措施,采用國家統一的《鋼筋混凝土》規范,解決了深大井筒鉆井井壁總體設計安全性的關鍵;引用建筑工程約束混凝土結構基本原理,將擁有知識產權的單內鋼板-—鋼筋混凝土復合井壁應用于鉆井法鑿井深部的井筒支護;研究解決了井壁節間注漿材料和工藝,改善井壁豎向荷載的均勻傳遞;根據壓桿的穩定原理,探索并首次提出井壁懸浮下沉整體軸向失穩的問題,創立了采用“力矩平衡法”控制第一段合理充填高度和配重水添加量實用計算公式,先后應用于龍固、鄆城、板集…等多個深度600m左右的鉆井井筒安全施工;首次提出在內鋼板預留泄水孔的措施,杜絕了鋼板鼓包事故的發生,保證了井筒長期使用可靠安全。

          “七五”期間負責完成了“鉆井壁后充填機械化”的研究,實現了鉆井法鑿井全部工序機械化。

          2002年作為“十五”科技攻關項目“龍固主井(雙井筒)近600m鉆井法鑿井技術研究與應用”技術負責人,主持了項目可行性論證和主要參數的決定;承擔結構設計計算;首次將豎向附加力作為荷載,引入井壁設計,探討出復雜受力條件下井壁的應變計算,為防止井筒局部破壞提供結構保證;研究解決了深井井壁承受巨大外力對強度要求與懸浮下沉安裝對自重限制的矛盾;完成井壁懸浮下沉與壁后充填工藝設計與實踐,龍固主井無論是鉆井深度582.75米, 還是穿過沖積層厚度546.48米,均屬當時國內外第一,達到國際領先水平。懸浮下沉安裝相當于200層樓高, 重23000噸的井壁,偏斜僅134mm,它的建成帶動了一大批條件類似礦井的實施。該項目的完成解決了山東巨野煤田發現20多年來由于煤層上部覆蓋著深厚沖積層未能開發的難題。

          負責完成行業標準MT/T518《鉆井井筒支護通用技術條件》修定。

          發表論著四十多篇,培養工學碩士2名,博士2名。

    三、主要論文、論著

    論著:

    1.鉆井法鑿井井筒支護結構研究與實踐,  煤炭工業出版社。

    2.大直經煤礦井筒鉆井法鑿井  《中國科學技術前沿》1997中國工程院版 P.417-447      上海教育出版社1998年6月

    3.中國鉆探科學技術史  劉廣志主編 洪伯潛任編委參加撰寫P.258-272 地質出版社.        1998年12月

    代表性論文:

    1.豎井32米預應力混凝土井架的設計,《冶金建筑》,1981(11)

    2.洪伯潛、崔京浩等。削球式井壁底內力計算表.《煤炭科研參考資料》,1985(2)

    3.臨煥東風井井壁底受力分析.1987,煤礦建筑工程專業委員會學術交流會論文

    4.鉆井井壁設計與三向應力的應用《煤炭科學術論文集》

    (煤科院)建院卅周年記念

    5.深井鉆井法鑿井及其支護技術的現狀與發展《煤炭學報》1997年增刊(第22期)                                                     

    6.鉆井法鑿井壁后充填對豎向附加力的影響《建井技術》1998年6月

    7.鉆井井壁局部破壞原因的結構分析 《井筒破壞治理技術論文集》煤炭工業技術委員會礦山建設專業委員會、中國煤炭學會礦井建設專業委員會2000年10月

    8.約束混凝土在井筒支護中的應用《煤炭學報》2000年(2)

    9.巨野煤田開發條件及井筒施工關鍵技《中國煤炭》2002年(4)                              

    10.再論“鉆井井壁在泥漿中的軸向穩定”《煤炭學報》2008年(2)

                       














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