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纪念新中国首批采矿工程博士生导师蕲春人童光煦教授100周年诞辰!

发布时间: 2019-10-19 12:41| 发布者: 蕲州在线| 查看: 579| 评论: 0|作者: 杨鹏|来源: 采矿工程

纪念新中国首批采矿工程博士生导师蕲春人童光煦教授100周年诞辰!

童光煦教授

童光煦(1919~2000),湖北蕲春人。采矿专家和教育家,是新中国第一批采矿工程博士生导师之一(仅有2人)。1943年毕业于南非联邦威塔瓦特斯兰德大学采矿系,1946年毕业于美国科罗拉多矿业学院,获采矿工程师学位,1947年毕业于美国科罗拉多大学地质学科,获硕士学位。曾任国务院学位委员会第一、二届学科评论组成员,荷兰出版的英文杂志MiningScienceandTechnology编委,《国外金属矿山》杂志顾问,《中国矿业》杂志副主任编委。曾任中国金属学会第三、四届常务理事和荣誉会员,中国煤炭学会第一、二届常务理事,中国劳动保护科学技术委员会第一、二届常务理事,中国有色金属学会第一届理事,中国黄金学会第一届名誉理事等。他专长于硬岩地下矿床开采工程、工艺和理论的研究,对高效率、大产量和技术密集的崩落采矿法尤有造诣。特别是在篦子沟铜矿有底柱分段崩落法和武钢程潮铁矿的无底柱分段崩落法技术攻关成果得到全面的推广和应用。在崩落法理论上,证明矿体在低围压下受拉破坏,可以促进自然崩落;按照应力波动规律,可以指导底部结构维护;根据流动规律,可以确定放矿制度,以减少矿石的损失与贫化。对于进一步完善崩落法的结构和工艺参数,做出重要的贡献。他培养了大批采矿、地质、矿山机械专业人才。1978年获全国科学大会奖。


生平简介

1919年4月4日生于湖北省蕲春县。

1939~1941年就读于武汉大学矿冶系。

1941~1943年就读于南非联邦威塔瓦特斯兰德大学采矿系。

1944年在南非王冠金矿和南非鲁宾生地金矿工作。

1945~1946年就读于美国科罗拉多矿业学院,获采矿工程师学位。

1946~1947年就读于美国科罗拉多大学,获矿山地质科学硕士学位。

1947~1948年在美国克莱墨格斯钼矿公司及北达科塔州地质调查所工作,任地质工程师。

1948年任南京国民政府资源委员会金属矿业管理处副工程师。

1948~1951年任武汉大学矿冶系副教授、教授。

1951~1952年任北京工业大学采矿系教授、系主任,兼北洋大学采矿系、北京大学地质系和清华大学采煤系教授。

1952年迄今任北京科技大学(原北京钢铁学院)采矿系教授,并先后兼采矿教研组主任、采矿系主任和矿业研究所所长。

2000年,童光煦教授去世,享年81岁。

成长经历

纪念新中国首批采矿工程博士生导师蕲春人童光煦教授100周年诞辰!

北京钢铁学院

童光煦,曾用名童鹏,1919年4月4日出生于湖北省蕲春县。其四伯父童德乾一直在驻外使馆工作,提倡实业救国,且乐于资助晚辈上学,鼓励献身科学技术事业,对童光煦的成长影响很大。

童光煦自幼勤奋好学,1937年考入湖北省立武昌高级中学学习。抗日战争爆发后,他转赴四川,就读于战区教师四川服务团附设中学,于1939年夏提前一年以优异的成绩高中毕业,考入四川乐山国立武汉大学矿冶系。两年后,转学到南非联邦约翰内斯堡的威塔瓦特斯兰德大学(UniversityoftheWitwatersrand)采矿系。大学毕业后,他到CrownMines和RobinsonDeep矿工作,亲身感受当时开采深度达3000多米的威塔瓦特斯兰德金矿区的世界一流采矿技术装备和技术难题,开阔了眼界,拓宽了思路,同时也目睹了南非种族歧视和殖民压迫的现实。他也为自己祖国的贫弱而忧心,决心继续深造,以图增强报效祖国的能力。

1945年初,童光煦转赴美国,在著名的矿业类大学——科罗拉多矿业学院(ColoradoSchoolofMines)攻读研究生,1946年夏获采矿工程师学位。他在矿山调査研究和实习中,认识到地质科学对采矿工作的重要性。为了扩充自己的地质领域知识,他争取到在科罗拉多大学地质学科继续深造的机会,并于1947年夏获得该校的矿山地质学科硕士学位。毕业后他先后到克莱马克斯钼矿公司(ClimaxMolybdenumCompany)工程师室工作和北达科他州地质所(NorthDakotaGeologicalSurvey)任地质工程师,从而使他兼备了地质学科和采矿学科的知识和能力,视野更加宽广,为日后发展奠定了坚实的基础。

为投身祖国的矿业开发事业,童光煦放弃了美国较为优越的工作和生活条件,谢绝北达科他州地质所劳尔(Laird)的挽留,于1948年7月回到阔别近十年的祖国,任南京国民党政府资源委员会金属矿业管理处副工程师,但是他认为中国矿业要发展,人才培养更为重要,于是他放弃了政府部门的职位,先后在武汉大学、北京工业学院(现北京理工大学)、北京钢铁学院(现北京科技大学)工作,先后兼任北洋大学采矿系、北京大学地质系和清华大学采煤系教师,1951年7月在武汉大学提升为教授。

20世纪50年代,他响应中共中央“向苏联学习”的号召,积极推行教育教学改革,开设新课程,加强实践性教学环节,亲自上新课、指导学生课程设计和毕业设计,为培养国家急需的矿业人才做出贡献。

正值新中国发展初期,国家调集了大批专家制订1956~1967年科学技术发展远景规划纲要,童光煦以矿业组副组长的身份,主持和参与了撰写矿业科研规划。

童光煦一直以饱满的热情,充沛的精力,忘我的精神,全身心地奋战在教学科研第一线,直至生命的最后时刻还牵挂着学生培养。1984年他在全国率先创建北京钢铁学院矿业研究所,探索高水平科研对高层次人才培养的途径。使学校的人才培和科学研究都取得显著的成效,在全国同类高校中产生广泛的影响。

童光煦曾任北京钢铁学院的采矿系主任、矿业研究所所长、采矿工程全国第一批博士生导师、国务院学位委员会第一、二届学科评论组成员,国家黄金管理局高级技术顾问,荷兰英文杂志MiningScienceandTechnology编委,《国外金属矿山》杂志顾问,《中国矿业》杂志副主任编委。他是中国金属学会第三、四届常务理事和荣誉会员,中国煤炭学会第一、二、三届常务理事,中国劳动保护科学技术委员会第一、二届常务理事,中国有色金属学会第一届理事,中国黄金学会第一届名誉理事,中国矿业协会第一届顾问。

主要研究领域及成就

1.为祖国强盛,育专业人才

1948年,中国的采矿工业还处于非常落后的水平,专业人才奇缺,祖国兴旺,人才为先。为适应中南地区矿业发展的需要,他欣然接受中南工业部的邀请,筹办采矿专修科,为中南地区培养出新中国首批矿业技术人才。1951年秋,他在北京工学院主持采矿系工作,并讲授金属采矿方法课程。同时还在清华大学讲授矿井提升,在北洋大学讲授井巷掘进。1952年他被抽调参加北京钢铁学院的筹建工作以来,为采矿工程教育领域辛勤耕耘近半个世纪。他以身作则,言传身教,教书育人,与时俱进,不断更新教材内容,改进教学方法,丰富教学内容,理论联系实际。他创造性地开展教学工作,先后为地质、采矿和矿山机械等专业大学生、研究生开设主讲了二十多门课程,其中很多课程在我国高校都是首次开设的。

他还不断吸收科研与生产实践的成果,融基础理论与科学研究于一体,岀版《金属矿床开采》《有底部结构强制崩落采矿方法》等教材和专著。20世纪80年代在全国高校率先开设了高等采矿学课程;1995年结合自己多年的科研实践经验,站在采矿学科的前沿,他为采矿工程研究生教学编写出版了《高等硬岩采矿学》教材,这是一门扩展和加深采矿专业知识面及理论深度的课程,它涉及地下和露天开采的新技术、新工艺、新方法以及溶浸采矿、海洋采矿、核爆破和月球开采等领域,以及计算机和岩石力学在采矿中的应用;该课内容新颖,理论联系实际,深受师生好评。

童光煦一贯重视理论联系实际,注重实践教学,着力培养学生解决实际问题的能力,他不仅严格要求学生,自己更是言传身教,身体力行。他带领学生到国内许多矿山进行现场教学和科学研究工作,培养了学生的实践创新能力。当时矿山食宿条件简陋,但他总是与学生们同吃同住,用自己的实际行动教育和感染学生。他关心学生的全面成长,培养学生对采矿事业的热爱,做到既教书又育人,深受学生爱戴和厂矿工作人员的赞扬。

童光煦对研究生培养要求十分严格,除了注重理论联系实际外,更强调对研究生创新能力的培养。他指导的研究生论文全部与工程实际密切结合,通过结合科研课题真刀真枪地开展实际难题的攻关,通过参与重大科研课题的实施,不仅提高了研究生的学位论文水平,还有效地锻炼了学生解决实际问题的能力。童光煦培养副博士、硕士生20名、博士生20名。

2.几十年如一日,潜心探索崩落采矿法理论

自1957年以来,童光煦在科研为生产服务方针的指引下,结合我国生产建设的研究任务,通过产学研合作、承担国家科研项目等多层次研究,深入矿山生产第一线,长期致力于崩落采矿法技术理论的研究和应用攻关。

当时崩落采矿法被引进中国不久,且每座矿山都有独特性,探寻科学合理的采矿工艺理论为矿山生产提供技术支撑显得非常重要。他积极投身崩落采矿法的研究,自20世纪50年代以来先后负责完成“河北省庞家堡铁矿杆柱长壁法研究”、“山西中条山有色金属公司篦子沟铜矿有底柱崩落法研究”、“武钢程潮铁矿无底柱分段崩落法研究”、“崩落采矿法中放矿贫化、损失预测的电算模拟研究”、“铜矿略5号矿体矿块崩落法底部结构应力分析及稳定性研究”、“铜矿峪5号矿体矿块崩落法放矿控制技术研究”、“武钢程潮铁矿崩落法放矿控制技术研究”7项有关崩落采矿法方面的课题。特别是山西中条山有色金属公司的箆子沟铜矿在已开采4个中段,而采矿方法还不能确定的前提下,经与矿山技术人员共同研究探索试验有底柱分段崩落法,采用小补偿空间和侧向挤压爆破新技术,并以快采快出为手段,经过3年现场攻关研究与试验,终于使篦子沟矿找到了成功的采矿方法,1965年经冶金工业部鉴定,在全国其他同类矿山推广应用。

武钢公司程潮铁矿始建时,采用无底柱分段崩落采矿法,但投产后一直不能正常生产,为此他参与由冶金工业部组织的矿山、公司、大学、设计院和研究院联合攻关,通过地压测试、放矿研究、测震观察、预装药试验等手段,采用微差爆破、喷锚支护等技术措施,以增强回采进路的稳定性。经过3年多的研究和现场实践,使无底柱崩落法在松软破碎矿体中成功地推广应用,乃至今天,无底柱分段崩落法仍然是我国地下高效安全的采矿方法。该成果获得1978年全国科学大会奖和冶金工业部科技大会奖。

20世纪80年代初,计算机应用在中国初露端倪,他在全国同类高校率先开展崩落法放矿贫化损失电算模拟研究,研究成果为崩落放矿的最佳方案找到了快捷、低成本、有效的研究手段。以铜矿峪铜矿多年的系列研究为基础,对大产量、高效率的矿块崩落法进行了较全面的技术理论探索,形成了中国“矿块崩落法技术理论”,不仅较好地解决崩落法中某些工程、工艺和技术问题,在我国首先探索出挤压爆破的破碎机理,掌握放矿漏斗上部散体矿岩压力的转移规律和崩落法地表岩层的移动规律,还对崩落法的设计和生产管理,提供了许多有益的理论依据。

同时他还率领其研究团队,综合运用近代数学、力学和计算模拟技术等,对崩落采矿法中三大关键技术难题——矿体崩落、矿石放出和底部结构维护,从理论上探索出以下创新性成果:第一,提出大半球赤平投影新方法,研究矿体可崩性,成为地质构造分析的新方法,得到国际上的承认;运用结论产状统计分析,计算块体粒径与块体组成级别,可预测自然崩落块度,对确定矿体的可崩性,提供了理论数据;采用主开发的三维有限元程序,对矿体自然崩落机理,进行系统的研究分析,特别是对坚硬裂隙矿体崩落规律理论的研究,提出了根据地应力方向,调整削弱工程布置,可以改变矿体内的应力状态,在低围压下形成拉应力破坏,可促使矿石自然崩落。该理论新颖,受到国内外同行的赞同。第二,在矿石放出理论研究中,运用电算随机模拟技术,探索矿岩流动规律,优选和建立放矿制度,确定放矿管理软件包,减少矿床开采中的损失与贫化,可用于生产;还探索运用数学、力学方法建立矿岩流动的动力学方程,在国内外均属新的尝试。第三,在底部结构维护研究中,提出三层复合材料应力分析的边界元素法及其计算程序,得到国际上的承认;对拉底、崩落和放矿过程中底部结构内部的动态应力分布规律,进行了研究分析,找到应力的波动规律,可以指导底部结构的维护和加固;在底部结构稳定性分析的模糊综合评价方法上,也有所创新。

这些研究成果,对推动崩落采矿法的发展,完善崩落法理论,促进崩落采矿法的科学决策,具有重要意义。此外,他预见在21世纪,人类因自身生存对环境要求日益严格,充填采矿法是具竞争力的采矿方法,因此,20世纪80年代以来他还积极探索充填法的应用研究,完成了国家自然科学基金项目“复杂形态矿体模型及地下采矿方法的研究”、高等学校博士学科点专项科研基金项目“脉状矿床形态及其采矿方法的电算模拟研究”和国家黄金局课题“山东新城金矿采矿方法优化的研究”等,取得了明显的成果。认为采场体积闭合率作为稳定性的评价方法、矿床实体矿化模型的构造方法和三维采矿工程基本部件拼凑采矿方法实体图形的组合方法等,都有创新意义,具有实用价值。

3.充分发挥学术带头作用,积极搭建我国采矿学术交流平台

为了扩大学术交流,为矿业界的同仁创建沟通交流的舞台,童光煦成为我国采矿界学术活动的积极组织者和参与者。1961年他主持北京金属学会的采矿专业组工作,时值三年自然灾害末期,虽然困难重重,他仍坚持开展学术活动,并且十分活跃。当时学术活动形式多样,内容较多,如四川石棉矿的采矿方法研讨,北京平谷金矿技术改造等,对矿山设备引进、技术管理、生产正规化等方面起了一定的推动作用;1962年组织召开了我国首次“采矿学术报告会”,京内外采矿技术人员云集一堂,交流经验,受到与会者好评。随后,他又将活动范围推广到其他业务部门,如1983年组织苏州高岭土矿采矿技术论证会,1985年组织河北矾山磷矿采矿方案研讨会等,对矿山生产和设计提出了很多有益的建议,深受有关单位的欢迎。

1963年,他被推选为中国金属学会第二届理事,并任采矿专业组首任组长。在他的倡导和组织下,于1963年和1964年分别召开了全国冶金矿山地下采矿学术会议和全国冶金矿山露天开采学术会议。这些会议系统地总结了我国生产和科研中的经验,为进一步发展我国的金属采矿科学技术,明确前进方向,起到了促进作用。1976年,他被选为中国金属学会采矿学术委员会副主任,1985年以来担任中国金属学会采矿学会第一、二届理事长。在他的积极倡导、组织下,我国的金属采矿学术活动,进入到有组织的和连续性的专题研讨,如崩落法、充填法、空场法、岩石力学、露天开采、矿山系统工程、矿山测量、矿山运输等会议,对各个领域的教学、科研、设计和生产人员的相互交流、密切配合、共同提高,起了推动作用。在国际活动中,他在1980年参加主办第一届国际矿山设计和开发研讨会并担任执行主席;还参加了1979年巴基斯坦的国际矿物开发技术讨论会,1981年美国的国际崩落采矿法和空场法会议和1983年瑞典的充填采矿法的国际会议,提交了学术论文,作了报告,受到同行重视,得到好评。

他是全国采矿学术会议的倡议人和第一届采矿学术会议的组织者。根据我国管理体制特点,采矿专业人员分散在煤炭、冶金、有色金属、化工、建材、核能、轻工和地质8个部门。将各行业的采矿科技人员组织起来,进行定期横向交流,沟通信息,共同提高采矿科技水平,是采矿同行们多年的心愿,童光煦利用当时主持北京金属学会采矿专业组工作的有利条件,组织上述8个部门在京采矿科技人员,共同商定和发起,由中国金属学会负责于1983年10月在安徽马鞍山组织召开了第一届全国采矿学术会议,会议提出一份题为“第一届全国采矿学术会议关于加强发展采矿工业的建议”的文件,建议加强资源勘探工作,加速矿山建设,采取大、中、小并举,合理利用资源,合理调整矿产品价格,加强智力开发,实行科学管理和改善矿山职工待遇等8条。文件还提出在适当时期召开一次全国采矿工作会议,讨论发展采矿工业的有关政策,落实技术进步的措施,以促进矿业振兴,为四化建设做出贡献。这次会议,沟通了各个有关采矿部门间的关系,相互交流,共同协作,促进了我国采矿科技事业的发展。到2010年,全国采矿学术会议已经成功举办十届,他为我国的采矿学术及技术交流创建的机制仍将发挥重要的作用。

50多年来,童光煦在采矿方面的教学、科研和学术活动中,生命不息,战斗不止,教书育人、科学研究、服务矿山几乎成为他生命的全部,为中国采矿事业的发展做出了重要贡献。

主要著作

1.童光煦. 1956. 高生产串采矿方法的研究. 科举通报,1 (8):43-46.

2.童光煦. 1958. 1961修订. 金属矿床开采. 北京:冶金工业出版社.

3.童光煦. 1973. 有底柱结构强制崩落采矿方法. 北京:冶金工业出版社.

4.Tong G X. 1981. The Control of Ore-draw from Caving Stope. Design and Operation of Caving and Sublevel Stoping Mines, AIME, New York:745-754.

5.童光煦,祺祖照,熊阔华. 1982. 电算模拟放矿. 北京钢铁学院科学研究论文选集——庆祝建校三十周年(采矿系):30-37.

6.童光煦. 1984. 金属采矿技术的成就与发展. 北京:科学技术文献出版社

7.童光煦. 1984. 我国有色金属矿山地下开采方法评述. 有色金属——创刊三十五周年文集:53-57.

8.童光煦. 1987. 论当代采矿工业的科学技术水平. 金属矿山,(1):10-16.

9.Zhang S X, Tong G X. 1988. Computerized pole concentration graphs using the wolff stereographic projection. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstracts, 25 (1):45-51.

10.Dai C, Tong G X. 1988. Boundary element method for bonded trilayer planes and its application, Mining Science and Technology, (7):295-303.

11.赖森华,童光煦. 1989. 放矿动力学方程初探. 北京科技大学学报,(2):99-105.

12.童光煦. 1990. 论当前硬地下开采方法的变革. 金属矿山,(1):12-35.

13.张世雄,童光煦. 1991. 铜矿峪矿原岩应力测量. 化工矿山技术,(2):45-48.

作者简介

杨鹏(1965~),四川大英人,教授,现为北京科技大学兼职博士生导师,北京联合大学校长助理兼国际交流学院院长。1990~1994年师从童光煦教授攻读博士学位,1994年3月留校担任教师兼做童光煦教授的学术秘书,从事硬岩矿床的采矿工艺、采矿理论与计算机仿真教学与研究。

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