中國工程院院士
個(gè)人履歷
劉天泉,男,1927年11月10日出生于江西省萍鄉(xiāng)市。中共黨員,教授,博士生導(dǎo)師,中國工程院院士。逝世時(shí)任煤炭科學(xué)研究總院學(xué)術(shù)委員會主任、北京開采所總工程師和學(xué)位委員會副主席。兼任國務(wù)院學(xué)委會采礦地質(zhì)石油學(xué)科評議組成員、煤炭科學(xué)基金委員會主任、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會副理事長、煤礦開采損害技術(shù)鑒定委員會主任等職,F(xiàn)任第八屆全國政協(xié)委員,曾任第六屆全國人大代表。1990年成為全國第一批享受政府特殊津貼者。
1950年劉天泉考入湖南大學(xué)礦冶系。
1952年,全國院系調(diào)整, 原 武漢大學(xué)、國立湖南大學(xué)、中山大學(xué)、廣西大學(xué)、南昌大學(xué)和北京工業(yè)學(xué)院的礦冶系(科)組建成 中南礦冶學(xué)院(現(xiàn)已并入中南大學(xué))。
1952年9月被派去波蘭華沙大學(xué)學(xué)習(xí)波語一年,1954年9月至1957年1月在波蘭克拉科夫礦業(yè)學(xué)院采礦系本科畢業(yè),同年2月至1958年10月在該院采礦系碩士班學(xué)習(xí),獲碩士學(xué)位。
回國后,一直在煤炭科學(xué)研究總院北京開采所從事科研第一線工作,獻(xiàn)身礦山事業(yè)。在采礦理論及特殊開采技術(shù)領(lǐng)域勇于開拓進(jìn)去,首創(chuàng)礦山采動(dòng)響應(yīng)與控制理論及特殊開采技術(shù)。
個(gè)人簡歷
1927年10月10日(農(nóng)歷) 生于江西省萍鄉(xiāng)市(原名萍鄉(xiāng)縣)青山鎮(zhèn)青山村青泥凹。
1949-1950年 任江西省萍鄉(xiāng)縣青山村小學(xué)校長、教師、青山村農(nóng)民協(xié)會委員兼秘書。
1950-1952年 在湖南大學(xué)礦冶系學(xué)習(xí)。
1952-1954年 在北京俄文專修學(xué)校二部學(xué)習(xí)俄文,波蘭華沙大學(xué)波語班學(xué)習(xí)波文。
1954-1958年 在波蘭克拉科夫礦冶學(xué)院采礦系本科及碩士班學(xué)習(xí),獲碩士學(xué)位。
1959-1997年 任煤炭科學(xué)研究院北京開采所課題組長,特采研究室主任、采煤研究室主任、所主任工程師。
1983-1988年 任六屆全國人大代表。
1984-1996年 任北京市人民政府采礦工業(yè)顧問團(tuán)第一至第六屆顧問。
1984年、1991年、1994年 分別任焦作礦院名譽(yù)教授、四川建材學(xué)院兼職教授、北方交通大學(xué)教授、湘潭礦院、阜新礦院兼職教授。
1985-1998年 任國務(wù)院學(xué)位評定委員會第二、第三屆工學(xué)學(xué)科評議組成員。
1985年、1991年、1994年、1995年、1999年 分別任《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》編委、《煤礦開采》主編、《地質(zhì)評論》編委、《中國煤炭》編委、《中國工程科學(xué)》編委。
1990年 任中國科學(xué)院地質(zhì)所地質(zhì)力學(xué)開放研究實(shí)驗(yàn)第二屆學(xué)術(shù)委員會委員。
1992至今 任中國煤炭學(xué)會煤礦開采損害技術(shù)鑒定委員會主任。
1993-1998年 任第八屆全國政協(xié)委員。
1994年 被遴選為中國工程院首屆院士。
1994-1998年 任煤炭科學(xué)研究總院學(xué)術(shù)委員會主任,煤炭部煤炭科學(xué)基金委員會主任。
1995-1999 任中國煤炭學(xué)會常務(wù)理事,中國礦業(yè)協(xié)會常務(wù)理事,煤科總院工程設(shè)計(jì)所總工。
1997-1999 任煤炭科學(xué)研究總院總工程師。
1999年 病逝于北京。
主要論著
1 劉天泉,周家俊.保安煤柱的開采與地面建筑物的加固.北京:中國工業(yè)出版社,1966
2 劉天泉,等.煤礦地表移動(dòng)與覆巖破壞規(guī)律及其應(yīng)用.北京:煤炭工業(yè)出版社,1981
3 劉天泉.大面積采動(dòng)引起的采動(dòng)影響及其時(shí)空分布規(guī)律.礦山測量,1981(1)
4 劉天泉.用垮落法上行開采的可能性.煤炭學(xué)報(bào),1981(1)
5 劉天泉,于振海譯.礦山巖體力學(xué).北京:煤炭工業(yè)出版社,1983
6 劉天泉.論厚松散層下近松散層安全開采的幾個(gè)問題.煤炭科學(xué)技術(shù),1986(9)
7 劉天泉,等.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程.北京:煤炭工業(yè)出版社,1987、2000
8 劉天泉.采場內(nèi)的遺留煤柱對地表沉陷的影響.世界煤炭技術(shù),1989 (12)
9 劉天泉.論煤層底板中的裂隙帶最大深度及分布特征.煤炭學(xué)報(bào),1990 (2)
10 劉天泉.百名院士科技系列報(bào)告集(中).礦山采煤沉陷與環(huán)境保護(hù).北京:新華出版社,1997
11 劉天泉.露頭煤柱優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與技術(shù).北京:煤炭工業(yè)出版社,1998
12 劉天泉.采用綜合減沉是實(shí)施礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措.煤炭企業(yè)管理,1998(8)-(9)
突出貢獻(xiàn)
劉天泉的突出貢獻(xiàn)是:
創(chuàng)立了一套完整的礦山采動(dòng)響應(yīng)理論體系。
開創(chuàng)了一套完整的礦山采動(dòng)響應(yīng)控制理論體系。
創(chuàng)新了一套完整的礦山特殊開采技術(shù)體系。
30多年來,他針對我國煤礦生產(chǎn)中的種種問題,堅(jiān)持深入到生產(chǎn)第一線,主持完成100多項(xiàng)科研課題和工程指導(dǎo)項(xiàng)目。劉天泉出版發(fā)表了《煤礦地表移動(dòng)與復(fù)巖破壞規(guī)律及其應(yīng)用》等專著15本;《煤層覆巖破壞的基本規(guī)律》等主要論文60多篇;研究報(bào)告40多個(gè);譯著2本,譯文20多篇,受到學(xué)術(shù)界與工程界的高度評價(jià)與重視;《礦山采動(dòng)響應(yīng)與控制》一書是國內(nèi)外第一部全面、系統(tǒng)地是、論述包括采動(dòng)巖體及地表變形理論及其應(yīng)用技術(shù)的專著。
劉天泉院士白手起家,把一個(gè)起初只有兩個(gè)人的研究小組建設(shè)和發(fā)展成為我國煤炭系統(tǒng)的第一個(gè)專業(yè)齊全、設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)力量雄厚的采礦技術(shù)研究室—煤科總院北京開采所持采研究室和煤炭科研系統(tǒng)第一個(gè)采礦工程學(xué)科博士學(xué)位授予點(diǎn)。到目前為止,該室已取得科研成果60多項(xiàng),獲國家和省部級獎(jiǎng)40多項(xiàng),完成工程指導(dǎo)項(xiàng)目200多個(gè)。劉天泉的事跡早在1984年就作為煤炭系統(tǒng)5為科技專家中最年輕的我、一位被列入《志在振興中華》畫冊中、向國內(nèi)外作介紹。
人物生平
家庭背景
劉天泉,曾用名天然,1927年10月10日(農(nóng)歷)生于江西省萍鄉(xiāng)縣(現(xiàn)萍鄉(xiāng)市)青山村一個(gè)貧苦農(nóng)民家庭。父親只有小學(xué)二三年級的文化程度,母親是文盲。他讀完小學(xué)4年后,無力繼續(xù)讀書。時(shí)值老秀才劉聘吾等倡導(dǎo)成立了“教子會”,資助貧苦學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀者上學(xué),他才有機(jī)會在本縣唯一的縣立小學(xué)畢業(yè)。之后“教子會”即使在助學(xué)金之外設(shè)立了獎(jiǎng)學(xué)金,但仍不足交納上中學(xué)的學(xué)費(fèi)而又面臨失學(xué)。正好此時(shí)縣里成立了簡易師范學(xué)校,于是又有機(jī)會在簡師讀到1945年畢業(yè)。
富有強(qiáng)國之心
1944年虎口余生的大劫難降臨到他的頭上。那一年他剛滿16歲,日本侵略軍第11軍分左中右三路第四次進(jìn)攻長沙,其左路沿湘贛邊境路經(jīng)萍鄉(xiāng),他家就在萍(鄉(xiāng))醴(陵)公路旁邊。生活有著落的人家都遠(yuǎn)離交通線避難去了,他和父母無力離家。1944年6月24日日本兵進(jìn)入青山村,大肆搜捕抓人,他被抓去當(dāng)了勞工,20多天后借患痢疾之機(jī)逃走,不幸又被日本侵略軍抓回,用刺刀對他進(jìn)行亂刺后,把他推到河里,但命運(yùn)救了他,他帶傷在河灘渡過了五天五夜后,靠乞討回了家。為了不中斷學(xué)業(yè),在舅父家休養(yǎng)了一個(gè)多月,傷口痊愈后又去繼續(xù)學(xué)習(xí),直到1945年畢業(yè);茧y給他留下了深刻的印象,永遠(yuǎn)激發(fā)著他的強(qiáng)烈愛國、強(qiáng)國之心。
他還要繼續(xù)學(xué)習(xí),但困難又降臨到了他的頭上。當(dāng)時(shí)師范學(xué)校畢業(yè)生不能升高中。于是堂兄把自己的初中畢業(yè)證借給了他,在易舜堯老師的幫助下,冒名先是在一個(gè)私立中學(xué)讀了半年,后又轉(zhuǎn)入江西省立宜春中學(xué),直到1949年高中畢業(yè)。
這時(shí)適逢中華人民共和國建立。他在本村做了一年小學(xué)教師后考入了湖南大學(xué)礦冶系,于1952年參加了中國共產(chǎn)黨。兩年后,被選拔到留蘇預(yù)備班學(xué)習(xí)俄文。出國時(shí)因?qū)I(yè)需要改去波蘭,在波蘭克拉科夫礦冶學(xué)院采礦系本科插班二年級學(xué)習(xí),后繼續(xù)進(jìn)入碩士班讀研究生。
從事科研工作
1958年畢業(yè)回國后分配在煤炭科學(xué)研究院北京開采所從事科研工作。他深知,科研的關(guān)鍵在創(chuàng)新,創(chuàng)新的基礎(chǔ)是熱愛本職、勤奮和正確的科學(xué)方法的結(jié)合。
他所熱愛的地下工程破壞性影響及控制這門學(xué)科(又稱開采沉陷或“三下”采煤),當(dāng)時(shí)在我國尚屬空白。為此,他選定了國內(nèi)外尚未進(jìn)行過研究的開采急傾斜煤層作為試驗(yàn)測試目標(biāo)。這是他的研究方法的第一步——“求特”。為了解決淮河下采煤問題及探索地層內(nèi)部的破壞性影響特性,在長達(dá)5~6年的時(shí)間,他不畏艱險(xiǎn),冒著巷道經(jīng)常塌方的危險(xiǎn),爬著進(jìn)到采空區(qū)上方的巷道內(nèi)觀測。他根據(jù)我國煤礦緩傾斜厚煤層多的實(shí)際,開始了第二步研究方法——“抓點(diǎn)”。經(jīng)過較長期對幾個(gè)煤礦的試驗(yàn)、測試與研究,不僅解決了含水層下緩傾斜厚煤層的開采難題,還使他對地下工程破壞性影響的奧秘有了一個(gè)科學(xué)的概念。柴里煤礦因水文地質(zhì)條件復(fù)雜,被定為試驗(yàn)礦井,他毅然挑起試采這副重?fù)?dān)。試采不久開始了“文化大革命”,煤礦生產(chǎn)幾乎停頓,但他仍長期住在礦上,直接指揮鉆機(jī)隊(duì),終于完成了既定測試任務(wù),為試采成功做出了貢獻(xiàn)。在邢臺煤礦,他為了取得一套準(zhǔn)確而完整的資料,促進(jìn)該礦早日達(dá)產(chǎn),關(guān)鍵時(shí)他每天下三次井,跟班測試,不漏掉一個(gè)數(shù)據(jù)。在艾維爾溝礦區(qū),他經(jīng)常進(jìn)入塌冒的采空區(qū)觀測、測繪,探測堅(jiān)硬頂板冒落規(guī)律。在“求特”、“抓點(diǎn)”的基礎(chǔ)上,他又不停地實(shí)現(xiàn)第三步研究方法——“廣納”。這時(shí)他幾乎走遍了全國有關(guān)的大小煤礦,進(jìn)行技術(shù)服務(wù)、學(xué)術(shù)交流,大大豐富了這門學(xué)科的內(nèi)涵。近年來,他年歲大了,不能再去現(xiàn)場直接進(jìn)行觀測,但他深知,科學(xué)無止境,勤奮出真知,他又在技術(shù)咨詢、指導(dǎo)研究生及承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中,使這門學(xué)科的深度和廣度進(jìn)一步提高,于是開始了他的第四步研究方法——“升華”,使學(xué)科的領(lǐng)域和方向不斷拓展和創(chuàng)新。
論文著作
在他的4個(gè)研究階段中,他建立了煤炭系統(tǒng)第一個(gè)特殊開采技術(shù)研究室及煤炭科學(xué)研究總院第一個(gè)采礦工程博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn),培養(yǎng)了一批人才。他發(fā)表論文60篇,編寫研究報(bào)告、技術(shù)咨詢報(bào)告約100篇,出版專著6本,譯著2本,獲科技進(jìn)步獎(jiǎng):國家級一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)1項(xiàng),省、部級特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)6項(xiàng)、三等獎(jiǎng)9項(xiàng),還獲得何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)。
劉天泉1994年遴選為中國工程院首屆院士,他是六屆全國人大代表、第八屆全國政協(xié)委員;北京市人民政府采礦工業(yè)顧問團(tuán)第一至第六屆顧問;國務(wù)院學(xué)位評定委員會第二、第三屆工學(xué)學(xué)科評議組成員;焦作礦院、四川建材學(xué)院、北方交大、湘潭礦院、阜新礦院的名譽(yù)教授和兼職教授;博士生導(dǎo)師。1999年于北京病逝。
成就及榮譽(yù)
地下工程破壞性研究
地下工程破壞性影響在建國初是一門尚沒有人專門研究的學(xué)科,對其在工程安全及環(huán)境保護(hù)方面的影響也缺乏認(rèn)識。雖在建國前礦山工程的破壞性影響事故時(shí)有發(fā)生,但并未引起人們的注意,直至20世紀(jì)50年代后期,我國才開始了這項(xiàng)研究。
凡建設(shè)工程大都涉及地下工程,例如礦山巷道、隧道、峒室、邊坡及城市地下工程等,而某些工程本身就是地下工程,例如礦山采場、地下鐵道及地下管路等。地下工程有淺埋、深埋和小斷面、大面積之分;有支護(hù)工程和無支護(hù)工程之分;其所在地有巖石、土體和硬、軟、碎、散及富水等不同巖石、土體之分。隨著地下工程類型的不同,地下工程會對其周圍巖體產(chǎn)生不同的影響,例如,冒頂、抽冒、切冒、裂縫、塌陷、滑坡、崩塌等,一般稱其為破壞性影響;彈塑性變形、彎曲、均勻沉降等,則稱其為非破壞性影響。減少這些影響對工程及環(huán)境造成的后果,需要不同的控制方法。
離地表淺、特淺的地下鐵道和隧道,如果條件復(fù)雜,開挖工藝和支護(hù)不當(dāng),會引起地表塌陷、裂縫,破壞地面環(huán)境和景觀;離地表較深、很深的巷道、峒室,除了在其周圍產(chǎn)生一定影響外,對地表及環(huán)境則不會產(chǎn)生破壞性影響。
提出“三帶”模型
劉天泉對大面積采煤(礦)在周圍巖土體中發(fā)生的變形與位移進(jìn)行了長期深入的研究。他認(rèn)為:長壁采煤工作面,當(dāng)采深小、巖性軟時(shí),一個(gè)長壁采煤工作面推進(jìn)幾十米后,采動(dòng)影響就可達(dá)到地表;而在采深大、巖性硬時(shí),一個(gè)長壁工作面要推進(jìn)較大長度或采完一個(gè)以上的工作面才會影響到地表。正常地質(zhì)及開采條件下,大面積回采工作面在周圍地層中產(chǎn)生的采動(dòng)影響,劉天泉概括地用受影響地層中的上部,“頂三帶”、下部“底三帶”及周邊“邊三帶”構(gòu)成的“三帶”模型描述,而在地表產(chǎn)生的采動(dòng)影響,則用“地表下沉盆地”模型描述。在特殊地質(zhì)及開采條件下,還可能產(chǎn)生有別于“三帶型”的抽冒型和切冒型破壞性影響。它們是最劇烈的采動(dòng)影響顯現(xiàn)形式。
上述理論已廣泛應(yīng)用于“三下”采煤。1985年、2000年先后由他主編的《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》全面地反映了“三下”采煤技術(shù)的內(nèi)容。
建筑物壓煤的研究
建筑物壓煤是我國存在的量大面廣的問題之一,特別是村莊壓煤問題。但在建國后很長一段時(shí)期這方面的技術(shù)尚處于空白,是礦區(qū)工農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)上一個(gè)亟待解決的重要問題。
劉天泉1954年在波蘭重點(diǎn)學(xué)習(xí)了處于國際先進(jìn)水平的波蘭城鎮(zhèn)建筑物下現(xiàn)代采煤技術(shù)。回國后,他把這方面的先進(jìn)技術(shù)在我國做了全面介紹和開展了重點(diǎn)試驗(yàn)研究。
他在我國數(shù)十個(gè)礦區(qū)介紹了波蘭城鎮(zhèn)下采煤技術(shù)成就,并編寫出版了波蘭城鎮(zhèn)下采煤技術(shù)資料。1963年以來,他先后4次去波蘭考察波蘭城鎮(zhèn)建筑物下采煤技術(shù)。1974年,他作為我國撫順、阜新、本溪、濟(jì)寧四個(gè)煤礦城市市長赴波城鎮(zhèn)下采煤考察團(tuán)秘書長兼翻譯,又全面考察了波蘭城鎮(zhèn)下采煤技術(shù),并在這些礦區(qū)開展了試驗(yàn)研究。
1963年,由煤炭部領(lǐng)導(dǎo)成立了我國第一個(gè)撫順城市下采煤試驗(yàn)組,他擔(dān)任試驗(yàn)組副組長,組織科研、高校及現(xiàn)場科技人員進(jìn)行了建筑物下采煤試驗(yàn)研究,使波蘭城鎮(zhèn)下采煤及受采動(dòng)影響建筑物加固方面的技術(shù)理論與經(jīng)驗(yàn),開始在我國全面推廣。
1970~1985年,他還組織波蘭城鎮(zhèn)下采煤專家多次來我國進(jìn)行全面交流和技術(shù)咨詢,如鶴崗礦區(qū)鐵路下采煤、本溪礦區(qū)井筒煤柱及工業(yè)場地建筑物下采煤、唐山煤礦鐵路下采煤以及大屯礦區(qū)塌陷區(qū)治理等問題,開展了我國與波蘭在這方面的技術(shù)合作,使我國有關(guān)科技人員對波蘭城鎮(zhèn)下采煤技術(shù)有了進(jìn)一步的了解