本报记者 梁梦雨
“岩体声发射信号再校准一遍,数据精度直接关系到矿震预警的准确性。”在中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室里,王笑然正指导研究生调试微地震监测设备。台面上排列的传感器与数据采集仪,无声记录着他深耕深地科研领域的每一段时光。
“向地球深部进军,是我们必须解决的战略科技问题。”王笑然坦言,在深部资源能源开发过程中,冲击地压、岩爆及工程诱发地震等煤岩动力灾害构成严重威胁,其监测预警,更是长期困扰行业的世界性难题。
自博士阶段起,在导师王恩元教授和刘晓斐教授的指导下,王笑然便锚定这一方向,开启了近十年的攻关研究之路,最终在煤岩动力灾害监测预警技术与装备领域取得一系列显著成果。
“深地科研既要攻克技术难关,更要守住矿工的生命防线。”回忆起初次下井的经历,王笑然说,地下环境的复杂与危险直击心底,他当时便暗下决心:“一定要把微地震监测技术做精做实,让预警更精准、更及时,为矿工筑起安全屏障。”
为破解煤岩动力灾害监测预警的瓶颈,他常常在实验室熬到深夜,反复推演、优化实验方案;为获取第一手数据,他一次次深入矿山一线调研,布设监测设备、记录现场情况。
在不断的探索中,他提出基于正反演的冲击地压应力波致灾机理,发明了震源机制定量反演新方法及微地震监测技术装备,研发了煤岩动力灾害双驱动智能预警方法及云平台,实现了煤岩动力灾害风险的全时空智能预警。
他们团队的技术成果已在中煤集团、龙煤集团、阜新矿业集团等20多个矿井落地应用,累计创造超10亿元经济效益;同时,相关技术与装备还服务于“一带一路”重点项目——乌兹别克斯坦卡姆奇克隧道,以及滇藏、川藏铁路隧洞的岩爆灾害防治。
在传统优势领域持续深耕的同时,王笑然积极响应国家碳达峰碳中和战略,将科研视野拓展至深地碳矿化封存这一新方向。
针对矿化速率主控因素不清、快速矿化驱动机制不明等难题,围绕CO2高效快速矿化与安全封存的核心需求,他牵头联合中美科研团队开展创新合作,提出矿化封存靶层改造裂缝表征及增透效果评价方法,发展矿化过程多元监测评价与增速调控技术模式,为大规模CO2快速矿化封存工程应用,提供了理论支撑与技术保障。目前,相关研究已获得国家重点研发计划项目——“政府间国际科技创新合作”重点专项、江苏省基础研究重点项目及全国重点实验室自主课题等多方支持。
“做科研要脚踏实地,带学生更要言传身教。”作为硕士生导师,王笑然的课堂总是充满活力,他带着学生在实验中摸索试错,手把手指导论文修改,陪着学生打磨竞赛项目,将严谨的科研精神融入育人的每一个环节。
2025年江苏大学生创新大赛期间,他与学生并肩作战、日夜攻关,从项目选题到实验设计全程指导、反复打磨,最终助力团队斩获一等奖。在他的悉心培育下,指导的本科生已获批5项国家级、省级创新项目,多名学生获得到知名高校继续深造的机会。
深耕科研领域多年,王笑然已主持国家自然科学基金青年基金、国家重点研发计划国际合作专项课题等多个重要项目,作为骨干参与国家重大科研仪器研制等重大任务;发表论文80余篇,获得十余项发明专利授权,还入选2025年江苏青年科技人才托举工程,每一份成绩,都见证着他的成长与坚守。
“科研之路没有终点,我会继续带着学生探索下去……”从科技攻关到教书育人,王笑然始终以行动践行科研初心。未来,他将带领团队持续攻关快速矿化与增强调控基础研究和工程示范,推动我国碳封存科技攻关及商业化开发迈入新阶段,带动新能源、碳捕集等产业协同发展,为国家“双碳”目标的实现注入科技动能。