院士刘天泉 青山铸忠魂
作者 黄正林
萍乡市安源区青山村三面环山，马岭常年翠绿拥抱，蕴藏乌金白银（乌金是煤碳，白银是石灰石），煤碳生产有上百年历史。这里的青山煤矿曾书写过灿烂辉煌的篇章。青山有丰富的石灰石，石灰石是水泥生产的主要原材料，青山水泥畅销湖南、广东、贵州等省及本省大部分地区。湘赣铁路穿境而过，交通四通八达，为青山的发展如虎添翼，为祖国建设增砖加瓦，给人们带来了丰富的物质财富和幸福生活。
青山也经受过苦难和血与火的洗礼，三座大山的压迫，日本侵略者的铁蹄，都没有征服英雄的青山人民。刘天泉就是从血染衣衫，死里逃生，艰苦求学，攀登煤炭开采科学高峰的典型代表。
刘天泉，原名刘天然，1927年11月27日出生在萍乡市青山村青泥凹。他父亲只有小学二、三年级文化，母亲文盲。为了让刘天泉能学到文化，把他培养成文化有用人才，父母用辛苦的劳动和汗血换来的微薄收入供儿子上学。他读到四年级时，家里确实无法再供他读书。时值老秀才刘聘吾等倡导成立了“教子会”，资助贫苦学习成绩优秀者上学，他才有机会在本县唯一的县立小学毕业。1944年6月24日，进攻长沙的日本侵略者铁蹄踏上了青山的士地，打破了父母的梦想，有钱人家都到外地躲避，而他家穷得吃了上顿没下顿，没有外出。他被日本鬼子抓去当了劳工。20天后，他因患痢疾病逃了回来，后又被抓住。日本鬼子在他身上刺了几刀，便把他抛进河里。但刘天泉命大没死，五天后他带伤乞讨一路回到家。舅父让他在家养伤一个月。伤好后，舅父把他送县立简易师范读书。1945年，由于读了师范不能报考高中，是堂兄拿出自已的初中毕业证让他顶替自已的名字上了高中，就读省立宜春中学。1949年毕业时正赶上萍乡解放，1949年至1950年，刘天泉任江西省萍乡县青山村小学校长、教师、青山村农民协会委员兼秘书。但他有更远大的理想，并没有停止自己的学业。
1950年他考取了长沙大学矿冶系，在校学习成绩优异。1952年，他加入了中国共产党，并被学校选送波兰进行深造，到波兰克拉科夫矿冶学院采矿系本科插班二年学习，后继续进入硕士班读研究生。经受苦难的磨砺，解放的新生，激发了他的强烈爱国之心、报国之情。在波兰5年多的学习期间，他刻苦攻读各类学科，到波兰各地煤矿和矿山调查研究，学习他们的先进经验和科学技术，不断丰富自已的知识，最后他以优异成绩获得硕士学位，满载回国。
1958年毕业回国后分配在煤炭科学研究院北京开采所，从事科研工作。他知道从事这个专业对自己，对家乡有多大的作用。自已老家青山不就是煤山吗？那里有丰富的煤炭，只是采矿生产还是处在原始状态，落后的生产方式和生产工具，经常发生的矿山事故历历在目。没有科学开采手段，没有先进生产工具，没有安全防护措施，工人们的生产条件得不到改善，我要把所学知识用到矿山去，建设新中国的新矿山。他深知，科研的关键在创新，创新的基础是热爱本职工作、勤奋钻研和正确的科学方法的结合。
刘天泉白手起家，把一个起初只有两个人的研究小组建设和发展成为我国煤炭系统的第一个专业齐全、设备先进、技术力量雄厚的采矿技术研究室——煤炭总院北京开采所开采研究室和煤炭科研系统第一个采矿工程学科博士学位授予点。到目前为止，该室已取得科研成果60多项，获国家和省部级奖40多项，完成工程指导项目200多个。刘天泉的事迹早在1984年就作为煤炭系统5为科技专家中最年轻的一位被列入《志在振兴中华》画册中、向国内外作介绍。
他所热爱的地下工程破坏性影响及控制这门学科（又称开采沉陷或“三下”采煤），当时在我国尚属空白。为此，他选定了国内外尚未进行过研究的开采急倾斜煤层作为试验测试目标。这是他的研究方法的第一步——“求特”。为了解决淮河下采煤问题及探索地层内部的破坏性影响特性，在长达5～6年的时间，他不畏艰险，冒着巷道经常塌方的危险，爬着进到采空区上方的巷道内观测。他根据我国煤矿缓倾斜厚煤层多的实际，开始了第二步研究方法——“抓点”。经过较长期对几个煤矿的试验、测试与研究，不仅解决了含水层下缓倾斜厚煤层的开采难题，还使他对地下工程破坏性影响的奥秘有了一个科学的概念。柴里煤矿因水文地质条件复杂，被定为试验矿井，他毅然挑起试采这副重担。试采不久开始了“文化大革命”，煤矿生产几乎停顿，但他仍长期住在矿上，直接指挥钻机队，终于完成了既定测试任务，为试采成功做出了贡献。在邢台煤矿，他为了取得一套准确而完整的资料，促进该矿早日达产，关键时他每天下三次井，跟班测试，不漏掉一个数据。在艾维尔沟矿区，他经常进入塌冒的采空区观测、测绘，探测坚硬顶板冒落规律。在“求特”、“抓点”的基础上，他又不停地实现第三步研究方法——“广纳”。这时他几乎走遍了全国有关的大小煤矿，进行技术服务、学术交流，大大丰富了这门学科的内涵。近年来，他年岁大了，不能再去现场直接进行观测，但他深知，科学无止境，勤奋出真知，他又在技术咨询、指导研究生及承担国家自然科学基金项目中，使这门学科的深度和广度进一步提高，于是开始了他的第四步研究方法——“升华”，使学科的领域和方向不断拓展和创新。
在他的4个研究阶段中，他建立了煤炭系统第一个特殊开采技术研究室及煤炭科学研究总院第一个采矿工程博士学位授权点，培养了一批人才。他发表论文60篇，编写研究报告、技术咨询报告约100篇，获科技进步奖：国家级一等奖1项，二等奖1项，省、部级特等奖1项、一等奖1项、二等奖6项、三等奖9项，还获得何梁何利科技进步奖1项。
地下工程破坏性影响在建国初是一门尚没有人专门研究的学科，对其在工程安全及环境保护方面的影响也缺乏认识。虽在建国前矿山工程的破坏性影响事故时有发生，但并未引起人们的注意，直至20世纪50年代后期，是刘天泉开始了这项研究。他知道，凡建设工程大都涉及地下工程，例如矿山巷道、隧道、峒室、边坡及城市地下工程等，而某些工程本身就是地下工程，例如矿山采场、地下铁道及地下管路等。地下工程有浅埋、深埋和小断面、大面积之分；有支护工程和无支护工程之分；其所在地有岩石、土体和硬、软、碎、散及富水等不同岩石、土体之分。随着地下工程类型的不同，地下工程会对其周围岩体产生不同的影响，例如，冒顶、抽冒、切冒、裂缝、塌陷、滑坡、崩塌等，一般称其为破坏性影响；弹塑性变形、弯曲、均匀沉降等，则称其为非破坏性影响。减少这些影响对工程及环境造成的后果，需要不同的控制方法。离地表浅、特浅的地下铁道和隧道，如果条件复杂，开挖工艺和支护不当，会引起地表塌陷、裂缝，破坏地面环境和景观；离地表较深、很深的巷道、峒室，除了在其周围产生一定影响外，对地表及环境则不会产生破坏性影响。
刘天泉对大面积采煤（矿）在周围岩土体中发生的变形与位移进行了长期深入的研究。他认为：长壁采煤工作面，当采深小、岩性软时，一个长壁采煤工作面推进几十米后，采动影响就可达到地表；而在采深大、岩性硬时，一个长壁工作面要推进较大长度或采完一个以上的工作面才会影响到地表。正常地质及开采条件下，大面积回采工作面在周围地层中产生的采动影响，刘天泉概括地用受影响地层中的上部，“顶三带”、下部“底三带”及周边“边三带”构成的“三带”模型描述，而在地表产生的采动影响，则用“地表下沉盆地”模型描述。在特殊地质及开采条件下，还可能产生有别于“三带型”的抽冒型和切冒型破坏性影响。它们是最剧烈的采动影响显现形式。
上述理论已广泛应用于“三下”采煤。1985年、2000年先后由他主编的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》全面地反映了“三下”采煤技术的内容。
建筑物压煤是我国存在的量大面广的问题之一，特别是村庄压煤问题。但在建国后很长一段时期这方面的技术尚处于空白，是矿区工农业生产建设上一个亟待解决的重要问题。
刘天泉1954年在波兰重点学习了处于国际先进水平的波兰城镇建筑物下现代采煤技术。回国后，他把这方面的先进技术在我国做了全面介绍和开展了重点试验研究。
他在我国数十个矿区介绍了波兰城镇下采煤技术成就，并编写出版了波兰城镇下采煤技术资料。1963年以来，他先后4次去波兰考察波兰城镇建筑物下采煤技术。1974年，他作为我国抚顺、阜新、本溪、济宁四个煤矿城市市长赴波城镇下采煤考察团秘书长兼翻译，又全面考察了波兰城镇下采煤技术，并在这些矿区开展了试验研究。
1963年，由煤炭部领导成立了我国第一个抚顺城市下采煤试验组，他担任试验组副组长，组织科研、高校及现场科技人员进行了建筑物下采煤试验研究，使波兰城镇下采煤及受采动影响建筑物加固方面的技术理论与经验，开始在我国全面推广。
1970～1985年，他还组织波兰城镇下采煤专家多次来我国进行全面交流和技术咨询，如鹤岗矿区铁路下采煤、本溪矿区井筒煤柱及工业场地建筑物下采煤、唐山煤矿铁路下采煤以及大屯矿区塌陷区治理等问题，开展了我国与波兰在这方面的技术合作，使我国有关科技人员对波兰城镇下采煤技术有了进一步的了解。
科学研究来不得半点虚假，要想取得成果，必须把理论知识和劳动实践紧密结合起来。他在教室里是教授，在研究室里是研究员，在矿山井下是学生。他不断总结矿山工程技术人员和工人师傅创造的经验，把它带到研究室进行科学认正，又把认正得出的理论知识带到课堂同学生们交流进一步探索。由于他这样循环往复地工作，使他创立了一套完整的矿山采动响应理论体系，开创了一套完整的矿山采动响应控制理论体系，创新了一套完整的矿山特殊开采技术体系。
一份耕耘一份收获。30多年来，他针对我国煤矿生产中的种种问题，坚持深入到生产第一线主持完成了100多项科研课题和工程指导项目。出版发表了《煤矿地表移动与复岩破坏规律及其应用》等专著共有15本；《煤层覆岩破坏的基本规律》等主要论文60多篇；研究报告40多个；译著2本，译文20多篇，受到学术界与工程界的高度评价与重视；《矿山采动响应与控制》一书是国内外第一部全面、系统地论述包抬采地岩体及地表变形理论及其应用技术的专著。成功的背后是他付出的青春和汗水，他在拼命，他要为国家矿山建设贡献更多的科研成果。他常说“实线与勤奋科技创新的关键因素，完成自定的工作目标，晨我生活中最高追求和最大快乐。
一个来自旧社会的娃，一个来自农村的孩子，有今天的成功和业绩，来自几十年的勤奋和磨砺，来自社会实践和不懈努力。刘天泉经常用求学的初心告诉自己的子女，告诉自己的学生：“我是个苦孩子出身，没有国家的培养教育，我也不可能有今天，所以我总在想着我是一个党员，党员有党员的义务，有党员的责任，我得对得起我所信仰的组织，我也时时记着，我更是一个科技工作者，社会的发展离不开科技、国家的富强离不开科技。所以，我这么投入工作，以便对得起养我育我的国家。”
刘天泉咬定青山不放松，为煤炭事业奋斗了一辈子，党和国家没有忘记他，给了他诸多荣誉。他是教授，博士生导师，1990年成为全国第一批享受政府特殊津贴者；1994年当选为中国工程院首届院士；担任煤炭科学研究总院学术委员会主任，北京开采所总工程师和学位委员会副主席等职务；第六届全国人大代表，第八届全国政协委员。
2000年3月28日刘天泉院士在北京逝世，享年73岁。刘天泉院士逝世后，有关部门、有关杂志、有关院校纷纷进行悼念活动，发表纪念文章，缅怀刘天泉院士丰功伟绩。矿冶园科技资源共享平台发表的题为《用一生谱写科研之歌一一刘天泉院士》，介绍了刘天泉院士奋斗的一生。文章写道：“如今，刘天泉院士已离我们远去，但他心系国家发展的爱国情怀、脚踏实地、严谨认真的为学态度，却会永远留在我们心中。”
我们下一代更下一代在矿山开采、城市地下建设都离不开刘天泉院士赐给我们的那些工作经验总结，那些科学理论，他的治学精神、奋斗精神永远是无价之宝，是我们学习的榜样。
（图片来源于网络公共资源）
2021年9月28日写于萍乡市安源区
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