王國(guó)法，生于1960年，山東文登人，中國(guó)工程院院士，煤炭開采技術(shù)與裝備專家；現(xiàn)任中國(guó)煤炭科工集團(tuán)（煤炭科學(xué)研究總院）首席科學(xué)家。1985年?yáng)|北大學(xué)研究生畢業(yè)，1991年首批破格晉升為高級(jí)工程師，國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目課題組長(zhǎng)，1995年破格晉升為煤炭部首批研究員，。他是煤炭綜采專家，30多年致力于綜合機(jī)械化采煤（綜采）總體設(shè)計(jì)和關(guān)鍵裝備的研究與工程應(yīng)用，創(chuàng)新提出了集約化綠色高效綜采設(shè)計(jì)方法、液壓支架與圍巖耦合控制原理及設(shè)計(jì)方法，主持研發(fā)了各種系列的綜采成套技術(shù)及相應(yīng)的液壓支架，形成了我國(guó)綠色高效綜采成套技術(shù)裝備體系；主持研發(fā)了世界最大采高的8.2米液壓支架及超大采高綜采技術(shù)和20米特厚煤層高效放頂煤液壓支架及配套技術(shù)，解決了6~20米特厚煤層綜采和綜放的關(guān)鍵技術(shù)難題；主持研發(fā)了世界最小采高（0.6~1.3米）的薄煤層智能化綜采技術(shù)與裝備，突破了無人開采技術(shù)。他主持了煤礦支護(hù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，形成了較完整的液壓支架技術(shù)理論體系，獲得了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，發(fā)表的百篇論文和出版的六部專著，被廣泛引用并用作高校教材，為我國(guó)煤炭工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色高效綜采奠定了基礎(chǔ)，引領(lǐng)了綠色高效綜采技術(shù)發(fā)展，為我國(guó)煤炭科學(xué)技術(shù)事業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)，1993年被國(guó)務(wù)院授予政府特殊津貼，1996年被煤炭工業(yè)部評(píng)為首批煤炭系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)拔尖人才，1998年被評(píng)為國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)的中青年專家，2006年入選中央聯(lián)系的高級(jí)專家，2015年被黨中央和國(guó)務(wù)院授予“全國(guó)勞動(dòng)模范”稱號(hào)，2017年榮獲第二屆“杰出工程師獎(jiǎng)”，2017年當(dāng)選中國(guó)工程院院士。
他先后獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)，省部級(jí)特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)8項(xiàng)、二等獎(jiǎng)9項(xiàng)，2013年以來獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，獲發(fā)明專利15項(xiàng)（第一發(fā)明人）。
創(chuàng)新進(jìn)取屢次首創(chuàng)顛覆傳統(tǒng)采煤模式
“我是恢復(fù)高考后的第一屆大學(xué)生，本來是非煤院校非煤專業(yè)畢業(yè)的，一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)讓我走進(jìn)了煤炭行業(yè)，這一干就是30多年。”王國(guó)法這樣告訴記者。
煤礦井下采場(chǎng)頂板及圍巖是多層非連續(xù)介質(zhì)不穩(wěn)定力學(xué)結(jié)構(gòu)，斷層、構(gòu)造和強(qiáng)烈礦壓沖擊等多種地質(zhì)災(zāi)害對(duì)開采是極大的威脅。工作面支護(hù)是開采的首要條件，液壓支架要支得住、走得動(dòng)，這是綜采系統(tǒng)的核心，其投資約占煤礦采掘裝備的60％。
上世紀(jì)80年代初，我國(guó)開始引進(jìn)國(guó)外綜采裝備試驗(yàn)綜采，由于缺乏技術(shù)理論基礎(chǔ)，引進(jìn)裝備因不適應(yīng)復(fù)雜圍巖條件而出現(xiàn)沖擊、倒架、壓垮等多種事故，導(dǎo)致綜采失敗。上世紀(jì)80年代中期，我國(guó)以測(cè)繪仿制為主，開始了綜采裝備的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)。針對(duì)地下采場(chǎng)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和采動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)復(fù)雜多變、圍巖失穩(wěn)制約煤炭開采難題和引進(jìn)百套綜采裝備不適應(yīng)我國(guó)開采條件而導(dǎo)致壓垮等事故教訓(xùn)，王國(guó)法研制了采場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，并進(jìn)行了大量觀測(cè)和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)影響液壓支架對(duì)圍巖控制的6個(gè)可控參數(shù)——初撐力、工作阻力、合力作用點(diǎn)、水平力、梁端距和推移速度，并提出了確定工作阻力等6個(gè)可控參數(shù)的新方法，代替了國(guó)內(nèi)外一直沿用的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法，并經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證了其科學(xué)有效性。在此基礎(chǔ)上，他首次提出大采場(chǎng)液壓支架與圍巖強(qiáng)度耦合、剛度耦合和穩(wěn)定性耦合原理，開創(chuàng)性完成了《液壓支架系列優(yōu)化設(shè)計(jì)與提高可靠性研究》課題，在全國(guó)推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了普通中厚煤層液壓支架及綜采成套技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化，于1998年獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
針對(duì)我國(guó)煤礦開采系統(tǒng)復(fù)雜、低效的問題，他率先提出了長(zhǎng)工作面集約化綠色高效綜采理念和集約協(xié)調(diào)配套設(shè)計(jì)方法，先后主持了上千個(gè)綜采工作面總體設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)開采設(shè)計(jì)，提高了資源回收率并改善了地表沉陷對(duì)生態(tài)的損害；同時(shí)，針對(duì)國(guó)外壟斷高端綜采裝備的局面，他承擔(dān)國(guó)家重大裝備研發(fā)項(xiàng)目，發(fā)明液壓支架三維動(dòng)態(tài)可靠性設(shè)計(jì)方法，代替了國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的二維靜態(tài)設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)，主持設(shè)計(jì)研發(fā)了高端大采高液壓支架及總體配套技術(shù)，支架壽命由15000次工作循環(huán)提高到60000次，于2009年獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
在此基礎(chǔ)上，王國(guó)法再接再厲，主持完成的《高端液壓支架及其先進(jìn)制造關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目，攻克了高端液壓支架可靠性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高端液壓支架的國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)高端裝備完全國(guó)產(chǎn)化，并出口到世界主要采煤國(guó)家，結(jié)束了我國(guó)高端液壓支架長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
攻克厚及特厚煤層開采關(guān)鍵技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)綜采新突破
厚煤層占我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的50%，過去采用分層開采方式，效率低，效益差，一次采全高綜采技術(shù)是8米以下厚煤層最合理開采方法。由于采高增加，導(dǎo)致頂板活動(dòng)空間增大，基本頂來壓對(duì)液壓支架產(chǎn)生強(qiáng)礦壓沖擊，工作面片幫、冒頂難以控制，成為制約生產(chǎn)的重大難題。國(guó)內(nèi)外曾普遍認(rèn)為，最大采高不能超過5.5米，導(dǎo)致西部礦區(qū)6~8米厚煤層因無法實(shí)現(xiàn)全煤厚開采造成資源損失達(dá)10億噸以上。為突破一次采全高極限，2006年，王國(guó)法首次提出7米一次采全高技術(shù)，發(fā)明了厚煤層一次采全厚端頭大梯度過渡無三角煤損失的高效綜采方法和新架型，設(shè)計(jì)研發(fā)了7米大采高液壓支架及成套綜采技術(shù)，2013年獲得煤炭工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。2014~2016年，他深入研究了超大采高產(chǎn)生的超大空間、超強(qiáng)礦壓、超高煤壁、強(qiáng)擾動(dòng)巖層運(yùn)動(dòng)與支架的耦合作用規(guī)律，以及超大采高液壓支架大尺度、高動(dòng)壓敏感結(jié)構(gòu)特有的服役行為與失效機(jī)理，攻克了圍巖穩(wěn)定性控制和可靠性難題，創(chuàng)新微隙準(zhǔn)剛性四連桿機(jī)構(gòu)、三級(jí)協(xié)動(dòng)護(hù)幫機(jī)構(gòu)、端頭大梯度過渡、智能耦合群組協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，解決了超大采高工作面煤壁片幫、冒頂和支架失穩(wěn)等重大安全生產(chǎn)難題，創(chuàng)新超大采高長(zhǎng)工作面系統(tǒng)協(xié)調(diào)配套、超大采高工作面端頭大梯度過渡配套模式及快速推進(jìn)高回收率開采技術(shù)，與兗礦集團(tuán)合作研發(fā)了世界首套8.2米超大采高液壓支架及成套技術(shù)與裝備，在金雞灘煤礦成功使用，月產(chǎn)達(dá)到150萬噸，實(shí)現(xiàn)了特厚煤層一次采全厚超大采高技術(shù)的新突破，大大超過國(guó)外最大采高5米的水平，解決了西部大型煤炭基地8米厚煤層高效、高回采率開采的技術(shù)難題。
王國(guó)法從1986年開始參與綜放開采試驗(yàn)，經(jīng)歷了高位、中位和低位放頂煤三個(gè)階段，證明放頂煤液壓支架是綜放技術(shù)的核心。通過大量觀測(cè)分析，他發(fā)現(xiàn)了綜放支架與頂煤相互作用的動(dòng)態(tài)不均衡耦合特征，首創(chuàng)新型高效低位放頂煤液壓支架及提高回采率技術(shù)，獲2001年煤炭工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，使我國(guó)的綜放技術(shù)發(fā)展成為世界領(lǐng)先的安全高效采煤技術(shù)。針對(duì)9~20米特厚煤層，他又首次提出了大采高綜放技術(shù)方案，發(fā)明了強(qiáng)擾動(dòng)放煤機(jī)構(gòu)、大通道過渡支架等，研制了大采高綜放技術(shù)中處于核心地位的放頂煤支架及系統(tǒng)集成配套裝備，解決了一次開采煤層厚度大、煤壁高度大、頂煤厚度大引發(fā)的超大空間采場(chǎng)頂板控制、超厚頂煤放出規(guī)律及提高頂煤回收率等重大技術(shù)難題，放煤效率提高40%，在塔山煤礦創(chuàng)下月產(chǎn)130萬噸的世界綜放紀(jì)錄，獲2014年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
為解決自動(dòng)化放煤難題，王國(guó)法承擔(dān)“863”重大專項(xiàng)，發(fā)明了三級(jí)強(qiáng)擾動(dòng)放煤機(jī)構(gòu)及智能放煤控制方法，成功研制兩柱式超強(qiáng)力自動(dòng)化綜放支架，輸出到澳大利亞，成功地在奧斯達(dá)煤礦實(shí)施澳洲首次綜放開采，并獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
煤礦智能化開采引領(lǐng)世界開采技術(shù)
我國(guó)薄煤層分布廣泛，由于賦存不穩(wěn)定、開采空間狹小，設(shè)備能力與尺寸矛盾突出，國(guó)外綜采裝備僅適用于1.5米以上煤層，無法完成1.3米以下煤層的高效開采。為攻克這一難題，王國(guó)法應(yīng)用上述液壓支架與圍巖智能耦合技術(shù)，發(fā)明了無人自動(dòng)化開采模式及支護(hù)系統(tǒng)自組織協(xié)同控制方法，解決了自動(dòng)跟機(jī)移架及斜切進(jìn)刀割三角煤難題；發(fā)明了超大伸縮比薄煤層液壓支架，突破了最小高度極限，解決了設(shè)備小尺寸、大功率和無人自動(dòng)控制技術(shù)難題；主持開發(fā)了世界首套0.6~1.3米薄煤層綜采自動(dòng)化裝備，在峰峰集團(tuán)等企業(yè)成功應(yīng)用，使薄煤層開采效率提高3倍以上，獲得2013年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
從2011年起，王國(guó)法與陜煤化集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司合作進(jìn)行智能化綜采研究，主持了黃陵一礦智能化綜采工作面總體設(shè)計(jì)研究，針對(duì)1.4~2.5米較薄煤層研制了智能化綜采成套裝備及控制系統(tǒng)，建立單機(jī)自動(dòng)控制及基于感知系統(tǒng)反饋的動(dòng)態(tài)決策機(jī)制，創(chuàng)新液壓支架、采煤機(jī)、運(yùn)輸設(shè)備間多信息融合智能化協(xié)調(diào)控制技術(shù)和工作面視頻圖像拼接全景實(shí)時(shí)呈現(xiàn)地面控制采煤技術(shù)，建立了智能化綜采生產(chǎn)精準(zhǔn)管理體系，首次實(shí)現(xiàn)常態(tài)化遠(yuǎn)程監(jiān)控和工作面內(nèi)無人操作的全自動(dòng)化安全高效生產(chǎn)，獲得2016年中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)。國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局還為此授牌成立了“煤礦智能化開采技術(shù)創(chuàng)新中心”，開啟了智能化無人開采的新探索。
35~55度大傾角煤層是許多礦區(qū)的主采煤層，由于工作面設(shè)備極易傾倒下滑，頂?shù)装咫y以控制，成為世界性的開采難題。王國(guó)法通過長(zhǎng)期試驗(yàn)研究，提出了液壓支架三維耦合支護(hù)、“自撐-鄰拉-底推-頂擠”防倒防滑技術(shù)，使液壓支架互為依托，形成與圍巖動(dòng)態(tài)耦合的穩(wěn)定系統(tǒng)，解決了大傾角煤層安全高效開采設(shè)備、工藝難題，研制的成套大傾角綜采裝備在福城煤礦55度大傾角煤層、5米大采高條件下月產(chǎn)30萬噸，創(chuàng)造了大傾角綜采世界紀(jì)錄，獲得了2012年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
王國(guó)法與大同煤礦集團(tuán)合作，進(jìn)行了億噸礦區(qū)特大型礦井群資源協(xié)調(diào)開發(fā)總體設(shè)計(jì)研究，首次提出特大型礦井群資源協(xié)調(diào)開發(fā)理念與評(píng)價(jià)模型，并基于大同礦區(qū)11個(gè)千萬噸礦井的開采條件，提出了礦井群裝備系列型譜，制定了礦井群開采裝備系列化、通用化、適應(yīng)化、自動(dòng)化和智能化的研發(fā)方案，使回采率提高6％，設(shè)備流轉(zhuǎn)使用效率提高20％以上，獲得了2015年度山西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
王國(guó)法先后主持完成了全國(guó)上千個(gè)煤礦的綜采工作面總體設(shè)計(jì)和液壓支架設(shè)計(jì)，并通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)在全國(guó)75%以上的煤礦推廣應(yīng)用創(chuàng)新成果，推動(dòng)我國(guó)綜采技術(shù)、裝備邁上高端水平，由原來“引進(jìn)消化吸收，跟隨國(guó)外發(fā)展”跨越到“創(chuàng)新引領(lǐng)世界綜采技術(shù)發(fā)展”，使我國(guó)的綜采裝備、技術(shù)出口到美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、印度、俄羅斯和烏克蘭等世界主要產(chǎn)煤國(guó)，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
開拓創(chuàng)新，是科技工作者努力的方向。王國(guó)法正在用一項(xiàng)項(xiàng)科技成果筑造中國(guó)煤炭裝備事業(yè)的長(zhǎng)城，用熾熱的激情創(chuàng)造中國(guó)煤炭工業(yè)的輝煌。
來源：當(dāng)代礦工
