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院士

洪伯潜

发布时间: 2019-07-13

      洪伯潜,1931年12月出生于福建省厦门市,1956年浙江大学土木系毕业,分配到煤炭科学研究院建井所(现建井分院)工作,曾任建井所钻井室主任、煤科总院副总工程师、中煤科工集团首席科学家,现任中国煤科北京中煤学术委员会顾问委员。矿井建设大直径井筒钻井法凿井专家,是我国煤矿深大竖井钻井法凿井技术的主要开拓者之一。主持完成国家及部、院课题33项,12次获国家及省、部级科技进步奖。其中国家科技进步一等奖1项、二等奖2项,部级科技进步特等奖2项、一等奖1项。1986年获国家级中青年有突出贡献专家、国家“六五”科技攻关先进个人,1990年7月获国务院政府特殊津贴。1997年当选中国工程院院士。

一、主要科学成就

    洪伯潜参加工作时正是我国第一个五年计划期间,为了解决当时钢材不足的困难,组织研究开发预应力钢筋混凝土结构在煤炭矿井建设中的应用。1958年(项目负责人)研究成功了我国第一座竖井预应力钢筋混凝土井架,填补了当时国内矿山预应力混凝土特种结构的空白,是煤炭部推行“钢木代用”的示范工程。

      1966年~1969年(项目负责人)完成“青海木里煤田聚乎更矿区高寒地带(海拔4300m)煤田开发可行性的研究,提交研究报告,为该类地区开发提供可靠依据。

      1970年以后一直从事大直径深井钻井法凿井技术的研究。钻井法凿井全部工序(包括其他施工方法的地层固结、挖掘、矸石提升和井筒支护等)都在地面操作,凿井工人无需下井,大大改善了劳动条件,无职业病危害,尤其适合于含水流砂层等不稳定地层的井筒开凿,机械化程度很高。他主要承担井井筒支护结构的研究,负责 “六五”、“七五”国家科技攻关项目“深井钻井法凿井技术的研究”,使钻井法成为我国首先通过深440m表土不稳定含水地层井筒施工方法。获国家“六五”重点科技攻关项目奖、1987年国家科技进步一等奖。他负责完成的山东省巨野煤田龙固矿(年产600万顿特大型矿井)钻井法凿井的技术攻关,完成三个深582.75m的井筒施工,是至今钻井法凿井井筒长期安全使用最深的井筒,获国家科技进步二等奖。钻井法凿井也成为不稳定含水地层安全可靠的施工方法。

二、突出贡献

      1972年开始从事钻井法凿井的研究,是我国最早三种煤矿大型专用钻机中两种钻机研究设计的主要完成者;参与潘三西风井(深508米)、龙固主井(582.75米)等赶超世界领先水平的井筒施工方案制定和施工;承担了包括淮南谢桥西风井、山东龙固主井、龙口梁家风井等十几个疑难大型井壁设计。上个世纪70年代钻井法在我国还是一种新的凿井方法,洪伯潜采用理论计算和现场实测,提出“有效断面”法控制钻孔质量,成为解决井壁悬浮下沉中出现的“反浮”“卡壁”事故的关键技术,保证了井壁下沉的充分安全。

      根据深井条件首次提出沿井筒深度采用不同厚度井壁的结构设计方法和构造措施,采用国家统一的《钢筋混凝土》规范,解决了深大井筒钻井井壁总体设计安全性的关键;引用建筑工程约束混凝土结构基本原理,将拥有知识产权的单内钢板-—钢筋混凝土复合井壁应用于钻井法凿井深部的井筒支护;研究解决了井壁节间注浆材料和工艺,改善井壁竖向荷载的均匀传递;根据压杆的稳定原理,探索并首次提出井壁悬浮下沉整体轴向失稳的问题,创立了采用“力矩平衡法”控制第一段合理充填高度和配重水添加量实用计算公式,先后应用于龙固、郓城、板集…等多个深度600m左右的钻井井筒安全施工;首次提出在内钢板预留泄水孔的措施,杜绝了钢板鼓包事故的发生,保证了井筒长期使用可靠安全。

      “七五”期间负责完成了“钻井壁后充填机械化”的研究,实现了钻井法凿井全部工序机械化。

      2002年作为“十五”科技攻关项目“龙固主井(双井筒)近600m钻井法凿井技术研究与应用”技术负责人,主持了项目可行性论证和主要参数的决定;承担结构设计计算;首次将竖向附加力作为荷载,引入井壁设计,探讨出复杂受力条件下井壁的应变计算,为防止井筒局部破坏提供结构保证;研究解决了深井井壁承受巨大外力对强度要求与悬浮下沉安装对自重限制的矛盾;完成井壁悬浮下沉与壁后充填工艺设计与实践,龙固主井无论是钻井深度582.75米, 还是穿过冲积层厚度546.48米,均属当时国内外第一,达到国际领先水平。悬浮下沉安装相当于200层楼高, 重23000吨的井壁,偏斜仅134mm,它的建成带动了一大批条件类似矿井的实施。该项目的完成解决了山东巨野煤田发现20多年来由于煤层上部覆盖着深厚冲积层未能开发的难题。

      负责完成行业标准MT/T518《钻井井筒支护通用技术条件》修定。

      发表论著四十多篇,培养工学硕士2名,博士2名。

三、主要论文、论著

论著:

1.钻井法凿井井筒支护结构研究与实践,  煤炭工业出版社。

2.大直经煤矿井筒钻井法凿井  《中国科学技术前沿》1997中国工程院版 P.417-447      上海教育出版社1998年6月

3.中国钻探科学技术史  刘广志主编 洪伯潜任编委参加撰写P.258-272 地质出版社.        1998年12月

代表性论文:

1.竖井32米预应力混凝土井架的设计,《冶金建筑》,1981(11)

2.洪伯潜、崔京浩等。削球式井壁底内力计算表.《煤炭科研参考资料》,1985(2)

3.临焕东风井井壁底受力分析.1987,煤矿建筑工程专业委员会学术交流会论文

4.钻井井壁设计与三向应力的应用《煤炭科学术论文集》

(煤科院)建院卅周年记念

5.深井钻井法凿井及其支护技术的现状与发展《煤炭学报》1997年增刊(第22期)                                                     

6.钻井法凿井壁后充填对竖向附加力的影响《建井技术》1998年6月

7.钻井井壁局部破坏原因的结构分析 《井筒破坏治理技术论文集》煤炭工业技术委员会矿山建设专业委员会、中国煤炭学会矿井建设专业委员会2000年10月

8.约束混凝土在井筒支护中的应用《煤炭学报》2000年(2)

9.巨野煤田开发条件及井筒施工关键技《中国煤炭》2002年(4)                              

10.再论“钻井井壁在泥浆中的轴向稳定”《煤炭学报》2008年(2)

                   














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