於潤滄，採礦專家，中國有色金屬礦山開採工程設計新領域的主要開拓者之一，中國工程院院士。40多年來，他承擔、審定、指導礦山工程設計和科研項目50餘項，解決了許多複雜礦山開採的技術難題，為中國礦山的科技進步做出了重大貢獻。
基本介紹
- 中文名：於潤滄
- 國籍：中國
- 出生地：河北省
- 出生日期：1930年
- 畢業院校：東北工學院採礦系
- 主要成就：中國有色金屬礦山開採工程設計
- 性別：男
簡介,基本信息,貢獻,榮譽,成就,生平,1930年3月,1949年9月,1952年,1956年,1986年,20世紀60年代初,成就,簡歷,主要論著,
簡介
基本信息
於潤滄(1930.3.20 -) 礦山設計專家。
1954年畢業於東北大學。
個人簡歷
於潤滄，1930年3月20日出生於察哈爾省張家口縣（今河北省張家口市）。1942年考入山西進山中學。在地下黨的影響下，抗日戰爭後期，他和同學們宣傳抗日救國思想。解放戰爭時期，於潤滄投入反對蔣介石發動內戰、獨裁統治，爭取和平、民主的運動。1949年4月，在當時華北財政部部長戎子和的親自安排下，他從北平（今北京）通過火線去大同，向當時擔任國民黨大同守軍最高指揮官的父親宣傳黨的政策，為促成大同和平解放，做出了積極的貢獻
貢獻
現任中國有色工程設計研究總院教授級高級工程師，北京科技大學兼職教授、博士生導師。在礦山設計方面造詣頗深，善於將先進科研成果套用於工程設計，創造性地解決複雜的技術難題。在高地應力、礦岩破碎的金川鎳礦的設計中，開發出棒磨砂高濃度膠結充填技術（獲1985年國家科技進步獎二等獎），開創了大面積機械化下向膠結充填法，解決了控制巷道坍塌和“采富保貧”等關鍵技術，擴大了礦山生產能力，提高了礦山的經濟效益。對實現金川資源綜合開發和合理利用起到了保證作用。
榮譽
1987年資源綜合利用和採選冶聯合設計，分別獲國家科技進步獎特等獎和一等獎。承擔膏體充填新技術研究並在國內首次實現工業化，2001年獲國家科技進步二等獎。在特大型深井礦山－冬瓜山銅礦的設計中，採用“探采結合”原則促使礦山得以提前建設，緩解資源緊張；按廢石不出坑、尾礦不入庫的原則設計採礦工藝技術，為創建我國第一座大型無廢礦山做出重大貢獻。
成就
1999年當選為中國工程院院士。
生平
1930年3月
20日出生於察哈爾省張家口縣（今河北省張家口市）。1942年考入山西進山中學。在地下黨的影響下，抗日戰爭後期，他和同學們宣傳抗日救國思想。解放戰爭時期，於潤滄投入反對蔣介石發動內戰、獨裁統治，爭取和平、民主的運動。1949年4月，在當時華北財政部部長戎子和的親自安排下，他從北平（今北京）通過火線去大同，向當時擔任國民黨大同守軍最高指揮官的父親宣傳黨的政策，為促成大同和平解放，做出了積極的貢獻。
1949年9月
於潤滄考入哈爾濱工業大學預科班，學習俄語，1950年進入本科後被分配到土木工程系。當時正是中華人民共和國成立初期，百廢待興，國家急需培養採礦專業人才。他積極回響黨的號召，主動要求改學礦床開採。
1952年
1956年
加入中國共產黨。歷任技術員、工程師、高級工程師、教授級高級工程師、院副總工程師兼總工程師室主任。
1986年
他榮獲國家有突出貢獻的中青年專家稱號，1991年享受政府特殊津貼，1997年擔任兼職博士生副導師，1999年當選為中國工程院院士。他是中國有色金屬學會第一、第二屆理事會理事，中國礦業協會第一、第二屆理事會理事，中國國際工程諮詢公司專家組成員，世界採礦大會常設國際組委會委員。1954年正值中國實施國民經濟和社會發展的第一個五年計畫（簡稱“一五”，下類同）。當時被列為國家重點工程的6個有色金屬礦山項目，均由前蘇聯承擔初步設計，有設總院承擔輔助設計及施工圖。於潤滄參加了楊家杖子鉬礦、白銀廠銅礦的礦山設計。工作中他虛心向專家學習，刻苦鑽研業務，獨立思考問題，很快在同齡人中脫穎而出，成為院採礦專業技術骨幹。
20世紀60年代初
於潤滄領導試驗組，在錫礦山銻礦首次成功地用桿柱取代護頂礦，推廣桿柱房柱法，在保證礦山生產安全的條件下，大大提高了資源利用率。60年代中期和70年代末期，於潤滄以崩落採礦法和充填採礦法為課題，對國內外一些著名的礦山進行系統的考察，積累了大量的第一手資料和感性認識，為後來中國大型礦山的設計進行了堅實的技術儲備。70年代到80年代，他針對金川鎳礦床的複雜開採條件，大膽採用機械化盤區下向充填採礦法，開發高濃度膠結充填技術，成功地實現了“采富保貧”，滿足了國家對鎳的大量急需。他借鑑新奧法（NATM）理論，採用“先柔後剛”的支護方案，有效控制了不良岩層的巷道坍塌，大大加快了建設進度，為中國鎳都的建設做出了重大貢獻。於潤滄還積極倡導銅礦峪銅礦改用礦塊崩落法，使礦山扭虧為盈。90年代，他雖已離休，但仍致力於指導膏體充填技術試驗和冬瓜山銅礦深井開採的設計和科研攻關等工作，為創建中國第一座特大型無廢礦山而努力拚搏。於潤滄在長期的礦山設計和科研實踐中，發展了礦山設計新理念。他非常注意抓住大型工程的良機，鍛鍊隊伍，培養人才，他與中南工業大學的教授一起指導研究生；他力促引進國內外先進的礦山設計軟體DATAMINE和通風設計軟體，指導開發地下採礦方法選擇專家系統等。40多年來，他先後承擔、審定和指導了50多項工程、科研項目。在礦山新工藝、新技術的開發、推廣套用中，完成大量具有開拓性的工作，成績卓著。曾獲國家級科技進步特等獎1項；全國最佳工程設計特等獎1項；國家級科技進步一、二等獎各1項；省部級科技進步一、二等獎3項。
於潤滄勤于思考，博採眾長。他多次出國考察，注意學習國外先進技術，掌握本行業發展動態，善於總結積累知識，先後撰寫了《料漿濃度對細砂膠結充填的影響》、《全尾砂高濃度（膏體）充填新技術》、《中國銅工業的潛在危機及發展戰略研究》等20多篇學術論著。特別是他在進一步發展和完善膠結充填技術方面做出的不懈努力，對中國有色金屬行業的發展有重要價值，是發展中國礦業的無形資產和寶貴財富。
於潤滄幾十年如一日，用他堅實的專業知識，為中國有色金屬工業的發展做出了突出貢獻。他嚴謹的治學態度，鍥而不捨、勇於創新的精神，為廣大採礦科技工作者所敬佩。
成就
攻克大型複雜有色金屬礦山開採技術難題
錫礦山素有中國銻都之稱，是中國少有的大型富礦之一。20世紀60年代初期，由於開採技術落後，仍沿用留護頂礦的房柱法開採，造成大量資源損失。當時冶金工業部（簡稱冶金部）組織專家研討會，確定試驗新的採礦方法——桿柱房柱法，用金屬錨桿取代護頂礦。這是中國第一次將錨桿用於采場支護，安全問題是當時試驗的關鍵。於潤滄擔任試驗組副組長，提出了具體設計方案，與礦方共同制訂操作規程。1961年至1963年期間，他堅持在現場領導並參與試驗，和試驗組的同志一起，有時甚至冒著生命危險，每天到採空區檢查頂板安全情況，分析監測數據，掌握大量第一手資料。經過不懈努力，試驗終於獲得了成功，新的方法得到推廣套用，使礦石損失率降低了40%。1978年該項目獲全國科學大會獎。
中條山有色金屬公司銅礦峪銅礦是一特大型低品位礦床，銅品位只有0.6%，又不含其他有價金屬。原設計採用有底柱分段崩落法，因采切工程量大，礦塊生產能力低，採礦成本高，礦山每年虧損800萬～1000萬元。專家們多次論證商討對策，於潤滄主張改變採礦方法，引進礦塊崩落法技術，同時組織聯合科技攻關，把外國人仍然憑經驗確定可崩性、預測崩落塊度等重要指標和參數的方法，發展提高為依靠岩石力學和計算機數據模擬的科學設計方法，並為科技攻關課題擬定了5個專題，他擔任顧問專家組組長，參與指導、審定、協調課題的技術方案。該項目被列為國家“七五”重點科技攻關項目。經過許多單位的共同努力，新方法的試驗獲得了成功，採礦成本降低30%。同時提供了大量具有國際先進水平的科研成果，使該銅礦得以鈕虧為盈。1995年該項目獲中國有色金屬工業總公司科技進步一等獎，國家科技進步二等獎。
金川有色金屬公司（簡稱金川）是中國最大的鎳、鑽和鉑族金屬生產基地，於潤滄1973年參加金川工程項目設計，擔任採礦工程負責人。當時正值二礦區進行開發設計，該礦區資源豐富，品位高，是金川的主力礦山。但是由於礦體規模大、埋藏深，礦岩破碎，地壓大，礦石品位上貧下富，開採條件極為複雜。按照傳統的開採順序，應當採用崩落法自上而下先採貧礦。這樣，在相當長一段時間內，每年只能生產電解鎳2.5萬噸，滿足不了當時國家對鎳的急需。因此只有“采富保貧”才能增加鎳的產量，同時也可提高企業的經濟效益。但當時對技術上能否保護貧礦存在很大爭議。於潤滄主持金川二礦區設計後，分析了水體下、建築物下、道路下的“三下”開採的有關經驗，通過試驗研究開發成功高濃度膠結充填新工藝，認為“采富保貧”是可行的，遂按此方案進行了設計。在基建過程中巷道經常冒頂坍塌，進度十分緩慢，於潤滄和有關同志一起，借鑑“新奧法”理論，提出把巷道斷面從高直牆三心拱改為曲牆圓弧拱，必要時加封底，將混凝土預製塊支護改為“先柔後剛”雙層噴錨網支護，以監測決定第二次支護的時間，並按此方案進行了現場試驗，取得成功並加以推廣，大大加快了基建進度。
金川二礦區設計中遇到的另一個難題是生產能力問題。按二礦區的礦岩條件，要“采富保貧”只能採用下向膠結充填採礦法。這種方法通常用於品位高、規模小的礦體或用於回採礦柱。但二礦區1號礦體最大水平面積達10萬平方米以上，全面採用下向充填法在世界上還沒有先例。於潤滄建議從瑞典綜合引進多項先進技術來實現這一目標，把二礦區建成一個現代化的礦山。在他的主持下，通過岩石力學研究和有限元數據模擬，為調整應力分布，保持區域穩定，採用盤區留礦柱，分兩步驟回採的機械化盤區下向膠結充填採礦法，同時配備6立方米鏟運機、全液壓雙機鑿岩台車等大型設備，使盤區生產能力從傳統方法的60～100噸/日提高到800～1000噸/日，達到世界先進水平。而在類似條件下，中國地下金屬礦山的生產能力要比已開發國家低30%～40%。以上成果為在金川二礦區實現8000噸/日的生產能力、消除這一綜合差距奠定了基礎，金川鎳礦因此每年增加利稅1億元，金屬損失減少15%。由於於潤滄創造性地解決了金川鎳礦採礦設計中的各類技術難題，對金川資源的綜合開發和利用做出了重大貢獻，1987年分別獲金川資源綜合利用和採選冶聯合企業設計國家科技進步特等獎和一等獎。
中國工程院院士於潤滄
中國工程院院士於潤滄開創高濃度膠結充填新工藝
膠結充填技術的出現，使世界許多複雜礦床的開採技術難題迎刃而解。中國礦山的膠結充填起步較晚，60年代開始使用的臥式砂倉，其濃度和流量都不易控制，而且操作人員的勞動強度大。改革開放以後，焦家金礦引入立式砂倉，標誌著中國膠結充填技術進入了大發展時期。當時立式砂倉工業試驗被列為冶金部重點聯合攻關項目，於潤滄擔任充填組組長，參加了試驗的全過程。在試驗過程中，對尾砂分級、放砂濃度和流量、充填體強度等因素進行了深入的研究。為了掌握放砂濃度的規律，他親自操作砂倉造漿風水閥，有時長達十幾個小時。大量的第一手資料證實，立式砂倉流程簡單，放砂濃度和流量基本穩定，易於實現自動控制。由於掌握了放砂規律，制定了立式砂倉攪拌站操作規程和采場充填工藝細則，經過大家的辛勤勞動，焦家金礦立式砂倉工業試驗獲得圓滿成功。1982年該項目獲冶金部科技進步二等獎。從此，立式砂倉分級尾礦膠結充填技術，在中國的黃金和有色金屬的幾十座礦山廣為套用。
與鋸子發明的傳說和萬有引力定律的發現相似，於潤滄開創高濃度膠結充填工藝的起源，是一次試驗中偶發的停電事故。當時金川二礦區充填料漿管道輸送室內環管試驗已近尾聲，當料漿濃度已提到很高時，突然停電，大家都心急如焚，擔心管道堵塞。於潤滄一直注視著觀察管，他發現料漿中固體顆粒並沒有沉澱，20 分鐘後恢復供電，管道竟沒有堵塞，真是不可思議！他不肯放過這個偶然的發現，一定要搞個水落石出。於是改變計畫決定繼續試驗。又足足花費了兩年多時間，經過多少次反覆試驗和理論上的研究，他們終於確認，當料漿濃度提高到某一限度後，料漿的流變特性便不再受慣性力的制約，可在低速下正常流動。這一新發現打破了國外有關“體積濃度超過49%，管道迅即堵塞”的論斷。由此提出了“高濃度”的定義、“臨界流態濃度”新概念，以及影響“臨界流態濃度”的因素等。於潤滄撰寫了論文“料漿濃度對細砂膠結充填的影響”，完善和發展了膠結充填理論，給以後的充填系統設計提供了新的理論依據，也給膠結充填工藝帶來一次重大變革。這一研究成果套用到金川鎳礦後證實，與根據兩相流理論設計的充填系統相比，高濃度充填系統使充填強度提高30%～80%，或者在相同強度下，水泥單耗可降低20%～30%，從而降低了充填成本。同時由於料漿不離析，大大改善了井下環境污染狀況，其工藝技術處於國際領先水平。繼金川二礦區高濃度膠結充填試驗成功之後，這一工藝在焦家金礦、安慶銅礦得到推廣套用。1985年，因為此項成果，於潤滄獲中國有色金屬工業總公司科技進步一等獎和國家科技進步二等獎。
20世紀80年代末期，中國從德國引進最新的全尾砂膏體充填泵，在金川二礦區開始了膠結充填工藝發展中又一個新里程的試驗。在於潤滄參與和主持下，套用流變學理論，研究和確定了全尾砂膏體物料的流變模型為Hershel-Bulkley體，在金川二礦區完成了全尾砂膏體充填新工藝和裝備的工業試驗，取得了降低水泥耗量35%～50%，降低充填成本47%的顯著經濟效益。膏體充填料不僅不離析，而且泵入采場後不需脫水，體積不收縮，接頂性能好。因此給井下作業營造了一個全新的良好環境。這項工業試驗1992年榮獲中國有色金屬工業總公司科技進步一等獎，並已在銅錄山銅礦古礦遺址保護工程中推廣套用。專家評價，這項技術填補了國內採礦充填領域的一項空白，達到國際先進水平。
於潤滄通過多年的設計科研實踐和對國內外礦山的考察，將膠結充填工藝技術的發展歸納為三個階段，即水力充填、高濃度充填和膏體充填。國內水力充填階段是以焦家金礦立式砂倉為代表的分級尾砂膠結充填系統，其特點為工藝簡單，目前仍然是眾多有色金屬和黃金礦山所採用的工藝技術。高濃度膠結充填階段是以金川二礦區棒磨砂充填系統為代表，其典型特徵為充填料不離析，該技術後來又在安慶銅礦、焦家金礦等礦山發展成為分級尾砂高濃度膠結充填。目前，濃度問題已日益引起國內外業界人士的重視。膏體充填是將全尾砂（有時加骨料）製成膏體，泵送到充填區，其顯著特點是進入採空區的料漿不需要脫水，這一新工藝目前存在的主要問題是充填泵尚未國產化，初期投資大，但充填成本大大降低。與之並行發展的高水固化充填工藝，由於需要特殊添加劑，使充填成本提高，難以推廣。於潤滄關於膠結充填技術發展三個階段的劃分說明，料漿濃度是膠結充填技術的關鍵。隨著環保要求日益嚴格，膏體充填泵的國產化，全尾砂膏體充填將有廣闊的套用前景。
院士於潤滄
院士於潤滄簡歷
1930年3月20日 出生於河北省張家口市。
1949～1952年 在哈爾濱工業大學採礦系學習。
1952～1954年 在東北工學院採礦系學習。
1954～1991年 任北京有色冶金設計研究總院技術員、工程師、採礦室主任工程師、高級工程師、副總工程師兼總工程師室主任、教授級高級工程師。
1991年 離休。
主要論著
1 童光煦，於潤滄，王恭敏，等.有底部結構強制崩落採礦法.北京：冶金工業出版社，1974
2 劉大榮，於潤滄.中國有色金屬礦山技術發展概況.有色金屬，1980（1）：1～6
3 於潤滄.關於膠結充填工藝設計中的若干問題.1982
4 於潤滄.料漿濃度對細砂膠結充填的影響.有色金屬，1984（2）：6～11
5 於潤滄.北京勘察設計行業科技進步研討會論文集·關於可行性研究的思考.1994
6 於潤滄.用新技術開拓改善礦山經濟效益之路.礦業研究與開發，1996 （16增刊）：162～164
7 於潤滄.中國銅工業的潛在危機和發展戰略建議.世界有色金屬，1998 （2）：13～17
8 於潤滄.硬岩地下開採發展特點及前景展望.有色金屬採礦，1998（1）：1～7
9 彭懷生，於潤滄.有色礦山的無廢開採實踐.有色金屬，1998（3）：28～32
10 郭然，於潤滄.冬瓜山銅礦岩爆傾向分析.有色金屬，1998（4）：16～20
11 於潤滄，劉大榮，魏孔章.第二屆中日漿體輸送技術交流會論文集·全尾砂膏體充填料泵壓管輸的流變特性.1998
12 郭然，於潤滄，張文榮.Mathew法在採礦方法設計中的套用.金屬礦山，1999（9）：22～25
中國工程院能源與礦業工程學部院士
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