“我们研究事物，先要研究其普遍的科学规律，并在此指导下，研究其技术原理，进而研究该事物具体工程门类的技术工艺和装备。一项科学技术的突破能解决一大门类科学技术的问题，从而推动工业和产业进步，解决国民经济发展难题。”回顾自己30多年的科研之路，赵阳升为当初选择采矿工程领域的科研工作感到自豪。

赵阳升（左一）在新疆对当地油页岩进行现场调研 ■ 受访者供图

    赵阳升，太原理工大学教授、原位改性流体化采矿理论与实践的开拓者、中国科学院院士。从事岩石力学和采矿工程研究30余年，赵阳升及其科研团队的课题始终紧扣山西能源革命的脉搏，潜心研究煤层气、油页岩和干热岩地热等下一代资源能源开采的科学技术，致力于进一步实现能源开发利用的低碳清洁化，为山西能源革命按下“快进键”。

矢志不渝践初心

    1978年，赵阳升被山西矿业学院（现太原理工大学）基础部工程力学专业录取，后被送往太原重型机械学院（现太原科技大学）数学力学专业委托培养，1986年获得阜新矿业学院（现辽宁工程技术大学）采矿工程专业硕士学位。毕业后，赵阳升回到山西，一头扎进了煤炭行业领域，开始实现自己的人生价值。

    “在校期间，钱学森、周培源等科学泰斗在《力学与实践》创刊号上提出了‘力学的生命力在于它的创造性’‘力学向天、地、生发展’等观点，让我深受启发，当时我就决定将岩石力学与采矿工程确定为自己未来研究方向，坚持向‘地’要资源，这一坚持就是近40年。”回忆起当时的场景，赵阳升还历历在目。

    1987年，回到山西矿业学院的赵阳升为加强矿业科学与工程的研究，与同是采矿工程专业的靳钟铭教授共同创办了采矿工艺研究室，坚持岩石力学领域的基础研究，并将研究重点放在了厚煤层放顶煤综放开采、坚硬顶煤控制、承压水上采煤理论及工程。

    “当时，我国煤炭开采不断向深部延伸，受地层深部高承压奥灰水的危害日趋加剧，突水事故频繁发生，而国内外对奥灰突水与预测预报的研究均集中在采场围岩的变形破坏失稳上，对奥灰突水只能做出某些小范围的预报，这种方法不敏感、速度慢，实施起来比较困难。”赵阳升如是说。

    为此，赵阳升提出采用渗流力学的方法对奥灰突水进行监控。与此同时，他们团队还提出基于多含水层水力联系的区域性带压开采突水监控理论、监控软件、带压开采分段后退式开采布局方法，并在山西多个矿井进行了工业应用。

    2010年，赵阳升完成了学术专著《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》，受到国内外学术界的高度评价与广泛引用。从发表《演变多孔介质传输及原位改性采矿理论、技术与工程》开始，赵阳升就致力于多孔介质多场耦合作用这一新兴分支学科领域的探索与研究，他研究揭示了拟连续介质、裂隙介质三维应力作用下煤岩体中液体、气体渗流物性规律，提出了修正的有效应力规律，最先提出了拟连续介质、裂隙介质的固体变形与气体渗流的耦合数学模型及其数值解法，并应用于煤矿瓦斯研究。

    “研究的价值在于解决实际问题。”回望人生初起时，赵阳升深刻感受到理论与实践紧密结合的重要性。这不仅是他职业生涯的起点，更是宝贵的机遇和财富，仿佛一束持续燃烧的火焰，照亮了他的前程。

攻坚克难勇创新

    赵阳升不仅在岩石力学与矿业工程的研究中被广泛认可，还在煤层气开采研究中攻克了国际难题，并在1992年建立了国际上第一个固气耦合的理论模型。

    “当时，高瓦斯低渗透煤层瓦斯抽采是国际难题。煤层气开采必须将微孔隙裂隙表面吸附的煤层气解吸和扩散，使其转变为游离态的煤层气，进而渗流进入采掘空间。但煤层气吸附与解吸是互为条件转化的，游离煤层气压强低于吸附煤层气压强时，吸附煤层气能较快转变为游离煤层气，反之亦然。”赵阳升表示，国内针对低渗透煤层煤层气抽采实施了大直径密集钻孔开采、水力冲孔扩孔技术、水力压裂加支撑剂技术等，但收效甚微，其他国家对此也无能为力。

    人生如逆水行舟，不进则退。1997年，赵阳升团队开展了高压水力割缝强化低渗透煤层气开采研究，系统研究了煤体基质岩块的气体渗流规律，揭示了三维应力和孔隙压力对吸附气体在煤体基质中的渗流存在影响。次年，赵阳升提出了卸压抽采煤层气的技术原理，即三维地层压力是影响煤层渗透性的主要因素，煤体应力低了，渗透性就会提高。

    “技术原理总算有了，我们又提出水力割缝卸压技术。钻孔进去，以700个大气压的水压，从小孔里射出水流，这么大的冲击力能使煤体破裂。”赵阳升说。此外，他还详细研究了在煤层埋藏深度、有效割缝宽度等条件下的煤层应力转移规律和渗透系数改变规律、割缝引起的卸压范围及卸压效果。

    2006年，赵阳升团队进一步发现了低渗透煤层煤层气吸附态到游离态转化的能量关系，发明了井下注热开采煤层气的方法。同时，赵阳升建立的原位改性流体化采矿理论与技术体系还阐明了下一代资源能源规模开采的技术原理，孕育了非常规能源与资源开发的重大变革，在油页岩、干热岩地热等众多下一代资源能源开采领域，实现颠覆性的技术突破。

培育桃李扶栋梁

    “学科和学校要想发展，首当其冲就是要培养领军人才，只有这样，才能不断提升学科和学校的影响力。”除了在学术科研领域作出杰出贡献，赵阳升同样深耕立德树人。多年来，他始终用心耕耘着教育这块神圣的责任田，春风化雨，桃李芬芳。

    赵阳升本科学的是数学力学专业，是理科；硕士学的是采矿专业，转到了工科；博士学的是结构工程，也是工科。他自己总结起来就是一条先理后工的道路。几十年以后，他在培养学生的时候，也用先理后工的模式来培养人才，理工相长。这也正是目前国内部分高校正在探索的道路。“我们要看到社会发展的未来。我们布局新的东西，实际上就是力学与工程学科发展的一个整体的思路。学校已经在新能源科学工程领域的基础科学方面做了很多相关工作，如果能从未来非常有发展前景的工业门类入手，提早布局，将来一定大有可为。”赵阳升感慨道。

    在人才的培养上，赵阳升特别注重学生动手能力的养成。他要求学生在关键核心的技术上，必须能亲自操作。“只有下到矿井，一步步熟悉井下工作，才能了解到山西在煤炭开采过程中存在的问题和困难。”赵阳升表示，要解决这些问题，光在实验室里做研究可不够，必须走到井下，去发现并认识深埋在岩石里面的规律。

    赵阳升认为，高校科学研究要盯紧国民经济发展中久攻不下的课题，一项技术的突破就可以带动多个相关产业发生颠覆性进步。现在他的团队中，“60后”领衔，“70后”担纲，“80后”“90后”负责具体操作实施，已经形成了一套完备的人才培养、储备体系。

    “教育的力量是强大的，它只要汇聚成一股洪流，就能奔涌向前，冲破重重阻碍，滋润万千心灵。”赵阳升一边牢记强国复兴有我，服务于毕生所爱的采矿工程领域，服务于国家重大需求；一边竭尽全力孕育桃李，培养接续力量。将个人奋斗融入国家繁荣、社会发展的洪流中，是赵阳升所追求的最崇高使命。

    科学导报记者 魏世杰