中南大学教授王少锋带领团队研发非爆机械化开采技术 推动深地战略性矿产资源实现安全绿色高效开采

挑战世界性难题，深地采矿另辟蹊径

中南大学教授王少锋带领团队研发非爆机械化开采技术，推动深地战略性矿产资源实现安全绿色高效开采

【资料图】

长沙晚报全媒体记者 徐运源 李嫣然 实习生 唐影慈

青春档案

王少锋，河南洛阳人，中南大学资源与安全工程学院教授，博士研究生导师，长沙市杰出创新青年，中国岩石力学与工程学会岩石破碎工程专业委员会秘书长。主要研究方向为深部岩石力学与灾害防控。获得英国化学工程师协会SeniorMoulton奖、湖南省自然科学奖二等奖等11项科技奖励。主持国家自然科学基金面上/青年等项目8项。拥有授权国家发明专利18件，出版学术专著1部(独著)、学术编著2部(第一编者)。

“我博士就读于中南大学，所学专业是矿业工程，中南大学的矿业工程是国家双一流学科、软科世界排名第一，在国际上处于领军地位，再加上长沙是工程机械之都，湖南省是有色金属之乡，我的所学所研在这里大有用武之地，尤其是在建设全球研发中心城市的新征程中。”近日接受记者采访，王少锋在谈到为何选择扎根长沙时如是说。

为深地矿产资源开采开辟新路

王少锋的家乡资源丰富、矿山林立，但由于开采安全意识薄弱，矿难事故多发。如何实现矿山安全、高效开采，成了王少锋从小就思考的问题。考大学时，他选择了并不热门的矿业安全专业，从本科到博士再到教授，虽然学校不同，但挑战的目标始终如一。

在我国，深地、深海、深空资源开发利用是“三深”战略中的重要内容，也是战略性矿产资源储备的重要保障，对占领科技和国防制高点至关重要。近年来，随着地下浅部矿产资源的持续大规模开采，深地采矿已成为全球矿产资源开发的新趋势新常态。

“大多深地战略性矿产资源赋存环境复杂、矿岩坚硬，采用传统钻爆法开采不仅扰动大、效率低，还极易产生有毒炮烟，有害身体健康，因此，深地战略性矿产资源的安全高效开采一直是世界性难题。”王少锋介绍，目前，采矿业最发达的南非，已经采到地下近5000米，我国有的地方采到了地下1500米左右，现阶段的目标是突破2000米关卡。

如何解决这一难题?王少锋思来想去，决定研究深地硬岩矿体的非爆机械化开采技术，开辟一条新路。“与传统的钻爆法相比，非爆机械化开采技术通过采矿机械，在地底深处也可以连续破岩，就像路面上的旋挖机，可以连续利用刀具的不断旋转将岩石挖出来，从而实现深地硬岩矿体的安全绿色高效连续开采。”王少锋说，安全始终是第一位的，钻爆法通过爆破岩石进行采矿，危险系数高，而非爆机械化开采大大提高了安全性。

非爆机械化开采还能实现绿色采矿，不仅能减轻开采过程对周围岩体的扰动，也大幅降低了对人类居住环境的影响。“非爆机械化开采用机械代替人力，降低人的劳动强度的同时，还能提高采矿效率。”王少锋告诉记者，机械化是智能化采矿的重要技术前提，“日后只要增加智能控制模块，实现智能化也就不远了。”

如今，王少锋和团队的技术已在贵州、山东等多地矿山得到应用。

深入地下千米开展现场试验

科研工作讲求理论与实践结合。王少锋每提出一种新方法，都要开展现场试验，验证方法的可行性与有效性。这也成为技术攻关最难的环节之一。

“试验场地一般位于地下近1000米的采场，恶劣的工作环境与错综复杂的作业工序使试验开展面临劳动强度高、工作周期长、协调难度大、系统管理复杂等难题。”每每开展现场试验，王少锋总是格外谨慎，生怕哪一环节出现差错。

王少锋于反复实践中找到了科学路径，“提前在实验室开展前期试验、模拟工作，设计优化技术参数，再在现场开展小范围初试、修正参数，最后开展大规模工业试验，形成示范性的应用案例，再进行推广，环环相扣，循序渐进，不可操之过急、一蹴而就。”

“做科研不能纸上谈兵，实践才能出真知。”他分享说，工科研究需要解决的是工程实际问题，科学研究应时刻谨记理论联系实际。

随着长沙建设全球研发中心城市的号角吹响，作为长沙市杰出创新青年，王少锋感觉身上的担子更重了，同时也信心满怀。

“长沙是一座具有科创潜力的城市，围绕科技创新，长沙布局已久，基础优势已然显现。”在他眼中，长沙不仅拥有三一重工、铁建重工、中联重科、山河智能等世界知名工程机械企业，在芯片技术等领域也力争创新、追求卓越。而这正是他和团队能够借力发力的地方。

“希望长沙发挥工程机械方面的优势，赋能采矿行业换代升级;政策、经费向年轻科技工作者倾斜，为创新工作注入更强劲的青春活力。”当前，王少锋和团队有了新目标：深耕机械破岩与硬岩非爆机械化智能采掘，攻克岩体可切割性的原位监测、感知与评价技术。“就是让机械能像人一样在地下拥有视觉、听觉、触觉，灵敏感知岩石的完整性、软硬度与开采难度等。”王少锋解释说。

从到中南大学读博，再到32岁成为博导，王少锋与长沙的故事已持续将近9年。在建设全球研发中心城市的追梦之旅中，无数青年科技人才与长沙的故事将会更精彩。

青年创新说

“科研就像其他工作一样，态度决定高度，状态决定行程。只有怀着积极主动的态度，才能很好地把握机会;只有保持持之以恒的精神，才能将一件充满挑战的事坚持到底。”——王少锋

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