「科创湖南之星」柳小胜：让矿山工程“难题”从地面上消失

　　华声在线全媒体记者 周阳乐 通讯员 周森森

　　【名片】

　　柳小胜，教授级高级工程师，博士，湖南科技大学深海深地矿产资源开发技术与装备教育部工程研究中心学术带头人，长期致力于矿山工程技术研究开发工作，研发出难采矿体规模化连续充填采矿技术、袋装充填采矿法等新技术新工艺近20项，为矿山企业累计新增产值近100亿元。获2022年度湖南省“卓越工程师”荣誉称号。

　　【故事】

　　“卓越工程师应该是能解决工程难题的人。”3月中旬的一天，与记者聊起“卓越工程师”荣誉称号，柳小胜仍有些兴奋。在矿山工程面前，他就像个“魔术师”，让“难题”从地面上消失了。

　　矿山是个大舞台

　　有色金属采矿，除了矿石之外，采出来的90%多是废料。废料堆积在外，占用耕地林地造成环境污染，甚至存在巨大安全隐患；矿山采空区，容易造成顶板垮冒、地表塌陷等安全问题，也会降低矿石回采率。“将矿产选出后，及时将废料变成类似混凝土的料浆，充填回地底下，不就一举两得了吗？”柳小胜眼里泛着光。

　　矿山的充填开采技术，他研究了10多年。“国内大概20世纪七八十年代有了这项技术，但制造成本高、效率低。我们通过研发关键设备和工艺，实现了往废料里添加的胶凝材料更少、成本更低，把它输送到地下后又能及时凝固，且产生强度和支撑力。”他解释。

　　2011年在山东，柳小胜建立了第一个采用自己研发的设备和工艺技术的充填站，作为项目总指挥的他一共设计了七八十张施工图。对于曾被大学本科老师夸赞“空间概念强”的他来说，画图从来不是问题。“难的是，一些来自现实的实际需求。”

　　有一次，团队为一个煤矿进行充填材料实验。“出于工序考虑，矿山要求充填料浆6个小时内不凝固、8个小时凝固！”柳小胜回忆，“为了找到凝固时间正好在这个范围内的材料，我们天天不断地做实验、测数据、调配方，有时候晚上凌晨一两点钟都要起来测试充填体凝固了没有。”

　　当时团队派出精兵强将进行攻关，采用多种材料配方进行实验。“一直找不到合适的材料，很沮丧，都快放弃了。但是想到只要找到它，整个矿山的效率就能提高，所有工序就能衔接起来，不用等待不误工多好啊！于是又硬着头皮接着试。”柳小胜告诉记者，连续那样高强度实验了三四个月才如愿以偿。

　　在柳小胜心里，矿山是个“小社会”，也是个“大舞台”。他每年出差时间约200天，都是往矿山跑，为矿山解决了很多难题，这些被解决的难题为矿山带来了很大的经济效益。“甚至有一些即将关闭的矿山，通过我们的充填采矿技术改造使它‘复活’了，重新开采了起来。”他说。

　　（3月13日，柳小胜与团队成员在湖南科技大学多功能岩石力学实验室进行试验。）

　　“有可能一次性不成功，这才是科研的魅力”

　　安全、绿色、高效，是柳小胜从事充填采矿技术研发的初衷。为了让充填功能更齐全，有更多的拓展，目前，他正一心钻研袋内充填和袋外充填技术。

　　“袋内充填，就是把充填袋放在采矿场里合适的位置，将充填料浆注入充填袋，让它在袋内固定成型，就可以把大的空区分割成小空区，形成多种结构分别进行充填和采矿。”柳小胜解释，“袋外充填，就是在充填袋里面装空气，装完空气之后在袋子外面进行填充，再把这个袋子取出来，从而形成新的通道，这个通道可用于人行，可用于设备，或者为井下特殊工程做通道预留，将来也有可能用于储存战略物资，这样便可将井下老旧空区开发新功能。”

　　柳小胜透露，袋外充填项目在实验室进展得很顺利，成型效果非常好，误差率控制在2%。但首次现场实验时，由于井下环境恶劣，一个充填袋受拉扯刮擦破裂，料浆进入袋内，导致整个实验失败。

　　“矿山容不得失败！”柳小胜直接待在现场寻找解决办法，从准备工作到最后充填体凝固，大约20天时间，他每天下井两次，不懈地观察和试验，终于在第二次现场实验时一举成功！“实验很多时候是枯燥反复的，有可能一次性不成功，这才是科研的魅力。”他意味深长地说。

　　充填采矿技术未来将往哪儿发展？柳小胜觉得任重道远：“一是深井充填，当开采深度达到1500米甚至2000米深时，怎么将充填料浆安全顺畅地输送到井下；另一个是充填能力要和矿山的建设规模相匹配，将来300m3/h或以上的大流量充填也是我们的一个主要研究方向。”

　　举报/反馈