周世寧 - 簡介

周世寧，著名礦井瓦斯防治專家，中國工程院院士，中國礦業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。他1934年出生在江蘇揚州，1950年在復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系學(xué)習，后轉(zhuǎn)入天津中國礦業(yè)學(xué)院學(xué)習，1953年畢業(yè)后留校任教，長期從事礦井瓦斯防治的科學(xué)研究工作。

瓦斯防治展奇功
解放初期的煤礦，瓦斯爆炸事故頻繁發(fā)生，成為煤礦最大的災(zāi)害。舊中國從事煤礦開采研究的人少，沒有專門研究防治瓦斯災(zāi)害的專家，也沒有有關(guān)的論著。周世寧1953年分配到采礦系通風安全教研室工作，成為新中國第一代專門研究防治瓦斯災(zāi)害的專家。

當時世界上石油和天然氣開采工業(yè)大發(fā)展，學(xué)術(shù)界普遍運用地下水力學(xué)的理論來推導(dǎo)石油和天然氣的流動情況。在這種情況下，周世寧想到了運用地下水力學(xué) 理論推導(dǎo)煤層瓦斯流動情況，創(chuàng)建了煤層瓦斯流動方程。1963年，這一研究成果發(fā)表在北京礦業(yè)學(xué)院科學(xué)文選中，這是國內(nèi)外首次用簡單的代數(shù)方程表達出煤層瓦斯的單向、徑向和球向流動的方程。這些計算公式在以后的煤礦瓦斯防治工程中被廣泛應(yīng)用， 1993年，這一成果獲得了國家自然科學(xué)獎。

1958年，在研究“煤層瓦斯流動理論”的同時，周世寧創(chuàng)制了當時在世界上獨一無二的“礦井通風網(wǎng)路電模擬計算機”，這是當時該領(lǐng)域世界最新的成果。

盼得煤海能安寧
煤礦是一個艱苦的行業(yè)，人才流失嚴重。針對這種情況，周世寧起草了一份報告，和中國地質(zhì)大學(xué)殷洪福院士共同約請兩院60多名院士簽名，提交給當時的朱 基總理，呼吁國家加強對煤炭人才的培養(yǎng)。這一報告引起了朱 基總理和相關(guān)部門的高度重視。此后，國家逐步重視煤炭行業(yè)的發(fā)展，對于煤炭高校的發(fā)展給予了很多特殊的優(yōu)惠政策 ,鼓勵年輕人學(xué)習地礦專業(yè) ,熱愛和從事煤炭事業(yè)。

2005年元旦期間，周世寧應(yīng)邀參加由溫家寶總理在元旦晚上召開的煤礦安全生產(chǎn)工作座談會。在這次座談會上，周世寧集中把自己多年來對于煤礦瓦斯災(zāi)害的研究成果和看法向總理作了詳細的匯報。2005年1月2日下午，在回京的專機上，溫總理特地約請周世寧院士等到總理座艙談話。周世寧院士又向溫總理匯報了煤礦安全和瓦斯災(zāi)害的一些情況，特別談到中國礦業(yè)大學(xué)在辦學(xué)中存在的困難，以及這一領(lǐng)域人才匱乏的問題。溫總理細心地聽取了周世寧院士的匯報，勉勵礦大要辦出特色、提高水平，要精、要高。

周世寧 - 履歷年表

1950-1953年，在中國礦業(yè)學(xué)院學(xué)習。

1953年－－，在中國礦業(yè)大學(xué)工作。

1985年4-6月，任澳大利亞新南威爾士大學(xué)和Wollongong大學(xué)客座教授。

1979年10月，在前南斯拉夫召開的第18屆國際采礦安全大會任執(zhí)行副主席。

1990年8-10月，再任澳大利亞新南威爾士大學(xué)客座教授。

1998年9月，在日本東京亞洲和太平洋煤炭開采技術(shù)國際討論會上任執(zhí)行主席。

1999年12月，當選中國工程院院士。

周世寧 - 人生經(jīng)歷

周世寧，1934年1月12日生于江蘇揚州市的一個書香門第家庭。1950年，周世寧從著名的江蘇省立揚州中學(xué)畢業(yè)后，以優(yōu)異的成績考入中國礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)中國礦業(yè)大學(xué)）采礦工程專業(yè)學(xué)習，畢業(yè)后留校從事教學(xué)科研工作至今。周世寧在留校后主動要求從事礦井瓦斯的防治工作，他把畢生精力都投入到對瓦斯的研究和教學(xué)中，取得了很多重要的科研成果。

1959年他研制的礦井通風網(wǎng)路電模擬計算機被高教部選送到德國萊比錫國際博覽會參展；1979年應(yīng)邀擔任在前南斯拉夫召開的第18屆國際采礦安全大會的執(zhí)行副主席；1998年在日本東京的亞洲和太平洋國際采礦大會上任執(zhí)行主席；1985和1990 年先后在澳大利亞新南威爾士大學(xué)和Wollongong大學(xué)任客座教授。1975年，他設(shè)計制作了膠圈—壓力黏液瓦斯壓力測定儀，獲得了1987年國家發(fā)明三等獎；對煤和瓦斯突出的研究成果獲得了1993年國家自然科學(xué)四等獎。1999年12月周世寧當選中國工程院院士。

周世寧 - 科學(xué)成就

創(chuàng)建煤層瓦斯流動理論體系

瓦斯事故是煤礦中最嚴重的災(zāi)害，全世界又以中國最為嚴重，為獲取瓦斯研究中所需要的第一手資料，周世寧先后到撫順、北票、陽泉、焦作等煤礦，深入現(xiàn)場，進行了詳細而系統(tǒng)的研究。終于在1963年首先提出了影響煤層原始瓦斯含量的八項地質(zhì)因素，這成為瓦斯地質(zhì)科學(xué)的基礎(chǔ)。20世紀50年代初期，對煤層瓦斯流動理論全世界還沒有這方面的著作，只有地下水力學(xué)對水、石油、天然氣在砂巖地層中的流動有系統(tǒng)的論述。與瓦斯在煤層中的流動相比，水、石油和天然氣等流體與通過的孔隙介質(zhì)無關(guān)。而瓦斯對煤層有很強的吸附性，1t煤中可含數(shù)十立方米的瓦斯，其中百分之九十以上處于吸附狀態(tài)，吸附瓦斯是以固體狀態(tài)存在于煤的孔隙表面，能造成煤體膨脹影響煤層的內(nèi)應(yīng)力和滲透性，因此要想將地下水力學(xué)應(yīng)用到煤層瓦斯流動理論，必須將煤對瓦斯的吸附性導(dǎo)入滲流理論的達西定律，這也是周世寧的創(chuàng)新之處。

周世寧在實驗室中建立了單向和徑向流動的模型，其中充滿煤粉，預(yù)先用穩(wěn)定流動測出其透氣系數(shù)。然后在充入一定壓力的瓦斯后突然打開，測定流動場內(nèi)瓦斯壓力和流量隨時間的變化。這種物理模擬的實驗方法只能測出在某一特定條件下的流動狀況，而不能得到一般的普遍規(guī)律.周世寧又借助于相似理論，從微分方程中導(dǎo)出瓦斯壓力、流量和流動時間的相似準數(shù)，再將測定的實驗結(jié)果代入到各個準數(shù)中，將各準數(shù)的關(guān)系畫成曲線，再將曲線分段用代數(shù)方程表達。由于相似準數(shù)是無因次的，這樣就從一個具體的瓦斯流動實驗數(shù)據(jù)中抽象出通用的瓦斯流動普遍規(guī)律，這是瓦斯學(xué)科建設(shè)中的重大進展。

對煤層瓦斯流動方程的創(chuàng)建，實驗室的物理模擬試驗以及實驗數(shù)據(jù)的處理，在全世界都是首次，這一系列工作是在1963年以前完成的，它奠定了煤層瓦斯流動理論體系的基礎(chǔ)。20世紀70年代周世寧在四川天府煤礦從事遠距離解放層解放效果的考察，在實測中發(fā)現(xiàn)煤層抽瓦斯后，煤體存在明顯的收縮效應(yīng)，使煤體內(nèi)裂隙增加，應(yīng)力降低，煤層透氣系數(shù)增大，煤質(zhì)變硬，強度增大。這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，它破除了瓦斯壓力、地應(yīng)力、透氣系數(shù)、煤強度，這四者是相互無關(guān)的傳統(tǒng)概念。在實驗室詳細測定了彼此的關(guān)系之后，再補充到原有的瓦斯流動方程中，這樣就將煤層瓦斯流動理論推進到固氣耦合的新階段。目前這一認識已為全世界瓦斯學(xué)者所認可，這是瓦斯流動理論的重大進展，也是周世寧從事瓦斯學(xué)科研究工作以來最重要的發(fā)現(xiàn)。

周世寧與何學(xué)秋博士在實驗室對含瓦斯煤的流變性進行了長時間的考察，在全世界首次測得含瓦斯煤的流變性能曲線，得到了許多新的認識，煤礦中存在的最危險的延期突出現(xiàn)象，就是煤體流變性的一種表現(xiàn)。根據(jù)實驗結(jié)果，提出了“煤和瓦斯突出的流變假說”，為煤和瓦斯突出的防治提供了新的思路，屬世界的首創(chuàng)。

發(fā)明測定煤層瓦斯參數(shù)的技術(shù)

在煤層瓦斯流動場中，透氣系數(shù)相當于電阻，瓦斯壓力相當與電壓，它的測定也是非常重要的。然而全世界多年來都沿用水文地質(zhì)界對巖樣的測定方法，從煤層中取出煤芯，在實驗室的滲透儀上進行測定。周世寧發(fā)明的單孔流量測定煤層透氣系數(shù)法，1978年被煤炭部定為部頒標準方法，由于該方法簡單易行，受到了國內(nèi)外有關(guān)學(xué)者的好評。

周世寧 - 學(xué)術(shù)作風

周世寧在長期的科研實踐中認識到，最重要的是具有創(chuàng)新思維方法。他認為一個人的能力應(yīng)當是知識水平、分析能力、經(jīng)驗和實際應(yīng)用技巧的綜合，絕不是多念幾年書就能代表的。創(chuàng)新是人的潛能，大多數(shù)人都能在不同的崗位上做出創(chuàng)新的成績。而激發(fā)人的創(chuàng)新潛能，就需要進行創(chuàng)新教育，培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)。

他認為創(chuàng)新人才的素質(zhì)應(yīng)當具有下列六個方面：堅定的自信；深厚的理論基礎(chǔ)和廣博的知識面；強烈的創(chuàng)新愿望；良好的分析能力和實踐技能；掌握正確的研究方法；健全的體魄和堅強的心理承受能力。

其中人的自信作為素質(zhì)的首要品質(zhì)，從某種意義上講，創(chuàng)新是個人行為，能不能成功，要看實踐的結(jié)果，這里充滿風險和困難，創(chuàng)新者必須對自己的選擇和決定具有堅定的信心，才能開始進行研究工作。同時創(chuàng)新者必須要有強烈的創(chuàng)新愿望，時刻注意周圍的新技術(shù)、新工藝和新事物，千方百計把它應(yīng)用到工作中來。所以，要勤奮學(xué)習，善于思考，勇于實踐。創(chuàng)新的想法必須建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，特別是原始創(chuàng)新是建立在深厚的基本理論之上的，所以深入學(xué)習很重要，要做到學(xué)深學(xué)透，一旦真正掌握了理論，它就會顯示出強大的力量，取得事先難于想像的好結(jié)果。他認為，好的學(xué)習方法是：第一，恭恭敬敬地聽講、看書，努力弄懂理論的由來和立論的依據(jù)以及它的適用條件；第二，千方百計地找毛病，來推翻它，深化對它的理解和認識；第三，在不能否定它之后，就堅定地相信它，在任何情況下都不動搖，并且在實踐中恭恭敬敬地應(yīng)用。周世寧將這種學(xué)習方法總結(jié)為“R-S-R”學(xué)習方法，即From Respect to Suspect，F(xiàn)rom Suspect to Respect，從尊敬到質(zhì)疑，從質(zhì)疑到尊敬。

對創(chuàng)新者來說，強烈的創(chuàng)新愿望是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的前提。創(chuàng)新人才的重要品質(zhì)在于時刻關(guān)注周圍的新事物和技術(shù)進步。他們要不斷地學(xué)習、不斷地探索這些新事物和新技術(shù)，是否可以引用到自己的工作中來，或者把它用到另一個領(lǐng)域。創(chuàng)新的研究方法多種多樣，但思路基本上是相同的。首先，要明確創(chuàng)新研究的目標和要求，然后選擇技術(shù)途徑。其次，用極限判別法分析各個因素的地位和作用。確定技術(shù)關(guān)鍵和關(guān)鍵因素，及其解決方案。第三，進行簡單的定性試驗，看看設(shè)計思想是否對路，有沒有重大的錯誤。第四，進行小型的定量試驗，進一步審查設(shè)計中有沒有問題，然后加以總結(jié)。最后，完善現(xiàn)有的實驗方案和系統(tǒng)，再將成果應(yīng)用于實際。再推廣研究成果，擴展其應(yīng)用領(lǐng)域。

周世寧在繁忙的工作之余，還在上海交通大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、南京師范大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)在內(nèi)的20余所大學(xué)進行了創(chuàng)新思維方法的講座。他的講座語言精彩、嚴密而詼諧，結(jié)合自己的科研歷程，深入淺出地講述在科學(xué)研究工作中創(chuàng)新思維的方法和原則，在聽眾中引起很大反響，推動了中國科技界的創(chuàng)新活動。

周世寧 - 主要論著

1、周世寧，孫輯正.煤層瓦斯流動理論及應(yīng)用，煤炭學(xué)報，1965，2（1）：24-37

2、周世寧.用線性相似材料模擬非線性穩(wěn)定現(xiàn)象的方法，煤炭學(xué)報，1965，2（2）

3、周世寧.水力壓裂抽放瓦斯的理論分析，中國礦業(yè)學(xué)院學(xué)報，1979，（3）：53-58

4、周世寧.電子計算機在研究煤層瓦斯流動理論的應(yīng)用，煤炭學(xué)報，1983，（2）：30-35

5、周世寧.煤層透氣系數(shù)的測定和計算，中國礦業(yè)學(xué)院學(xué)報，1980，（1）：1-6

6、Zhou S. N. Some basic characteristics of mine ventilation networks. International Journal of Mining Engineering, 1984. 2. England

7、Zhou S. N. Gas-coal dynamic phenomena in China, Queensland government mining journal, July 1985. Australia

8、周世寧，何學(xué)秋.煤與瓦斯突出機理的流變假說，中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，1990，19（2）：1-7

9、周世寧.瓦斯在煤層中的流動機理，煤炭學(xué)報1990，15（1）：14-24

10、周世寧，俞啟香，華安增，汪泰葵.煤和瓦斯突出的防治.北京：煤炭工業(yè)出版社，1979

11、周世寧，林柏泉.煤層瓦斯賦存與流動理論.北京：煤炭工業(yè)出版社，1998