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标志成果 硕果累累

2001-09-15 来源:光明日报  我有话说

煤优化转化科学与技术、煤科学与技术山西省重点实验室建设项目,属化学工艺学科。本学科首席学科带头人为谢克昌教授。现有博士生导师7名,教授14名,副教授34名,具有博士学位者17名。

1999年获准成立“化学工程和技术”一级学科博士后流动站;2000年获得“化学工程和技术”一级学科博士学位授予权,它标志着以煤优化转化与技术为龙头的化学工艺学科的整体水平已进入国内先进行列。2001年煤科学与技术山西省重点实验室被国家科技部批准进入“一碳化学与化工国家重点实验室”,实验室学术委员会汇集了全国知名学者17人,其中有中科院院士3人,工程院院士1人,化学工程与技术学科首席学科带头人谢克昌教授任首届实验室主任。2000年化学工艺学科被教育部批准为“长江学者奖励计划”第四批建立特聘教授岗位的学科,这是山西省“长江学者奖励计划”这一高层次创新人才队伍建设标志性项目零的突破。

1998年以来获教育部科技进步(基础类)二等奖1项,山西省科技进步一等和二等奖8项,“依据煤气化规律优化脱硫技术和产品开发”已通过2001年国家科技进步二等奖的初评。在国内外学术期刊和国际会议上发表论文118篇,被三大索引引用38篇。已培养工学博士生8名,目前在读博士生41名,博士后2名。

目前承担“973”计划项目“煤的热解、气化与高温净化过程的基础性研究”中四项课题,获国家“973”计划项目“石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学”一项子课题,承担国家自然科学重点基金项目1项,国家自然科学基金项目7项,国家“九五”科技攻关项目1项,教育部优秀青年教师基金1项,教育部高等学校骨干教师资助计划项目2项,承担山西省攻关项目3项,山西省自然科学基金项目9项,回国留学人员基金项目8项,主持或承担国际合作项目7项。

具有国内一流和国际先进水平的煤科学与技术重点实验室已经建成,形成了从煤的热解、气化、煤基高分子材料的基础性研究开始,包括粗制合成气的脱硫净化,直至煤气化产品的深加工、甲烷与二氧化碳优化利用的系统研究优势;拥有国内目前唯一的超快速红外原位热解(气化)反应器、D/m ax-250x射线衍射仪、6890/5973GC/MS气相色谱/质谱联用仪、Au ian-2MD高效液-质联用仪等先进仪器,约800平方米的试验基地由100kw的等离子反应系统、煤基高分子材料研发装置和煤与垃圾衍生物共处理流化床反应系统组成,这些系统和装置为实验室科研成果的转化提供了良好的条件。

依据煤气化规律的研究成果,建立了一套完善的煤基合成气优化脱硫净化技术及产品开发的理论体系,所开发的TGF、TG、TGH、TGC、TG202五个系列16个品种的脱硫剂和催化剂均实现了产业化。产品销售到23个省市8大行业158家企业,同时出口韩国、北美等国家和地区。其中,TGF占焦炉气干法脱硫市场的80%,TG市场占有率达59%,TGH达30%,TGC达25%,TG202为独家新产品,为企业创造经济效益达2亿多元,创汇100余万美元。这项成果中能同时脱除硫化氢、碳基硫、二硫化碳的精脱硫技术被中国氮肥工业协会命名为“太原理工大学科灵新工艺”,是2000年全国氮肥行业十大高新技术之一。

以该学科谢克昌教授为首席科学家主持的“国家973计划”项目,“煤的热解、气化和高温净化过程的基础研究”有望形成另一项国家级标志性成果。该学科目前正在申报国家级重点学科。

力学在工程及医学中的应用、材料强度和结构冲击山西省重点实验室建设项目,属固体力学学科。本学科首席学科带头人为杨桂通教授。现有教授7人,副教授8人。

目前承担科研项目16项,完成国家自然科学基金项目3项,山西省基金项目3项,山西省归国留学人员项目2项。出版了《弹性动力学》等学术专著8部、教材3部,获得山西省教学成果二等奖2项,发表论文160篇,被三大索引引用64篇次。培养博士7名,在读博士生18名。

“典型结构在动载作用下的非线性动力失效的理论与实验研究”针对项目需要自行研制了DHK-9401型落锤式动力加载实验机,各项性能指标达到国际先进水平,该重点项目的许多重要研究成果填补了国内在这一领域的空白。“非线性结构的动力行为与混沌运动研究”同时为工程实践、重要工程设计提供了预防事故的科学依据,2000年获得山西省科技进步二等奖。重点实验室在完成LS-DYNA大型动力有限元分析工作站建设的基础上,又引进了美国的NASTRAN大型有限元分析软件,与中国建材科学研究院合作为国产歼-7型飞机风档的鸟撞实验进行了高速摄影、动态测试和数值模拟,水平居国内第一。“眼球的力学模型及在治疗眼外肌疾患中的应用”这一研究成果对眼科手术指导、眼科医生培训、眼科教学等都有重要的理论意义和实际意义,在国内一直处于领先地位,并已达到眼球运动眼睛方面的前沿水平。应用现有软件和实验技术完成了一大批经济建设急需的生产项目和服务工作。如:联合采煤机掘进头的技术改造对煤层的掘进应力模拟;新型煤气炉的热应力分布;新型防弹衣材料的动态性能的测试;骨移植法修复大段骨缺损等。

采矿工程建设项目,属采矿工程学科。本学科首席学科带头人为靳钟铭教授。目前有教授12名,副教授20名,博导3名。

1998年获得博士学位授予权,1998年以来,承担科研项目46项,获得省部以上科技进步奖11项,出版专著4部,发表论文140余篇,三大索引收录8篇。在读博士生7名。其中“放顶煤开采理论与研究”(与大同矿务局、中国矿大等单位合作)在国内外首次攻克了坚硬顶板坚硬煤层条件下的综采放顶煤开采高产高效高回采率的技术难题,首次建立了放顶煤开采理论体系,在潞安、晋城、大同等特大型矿务局推广应用,获得直接经济效益1.1亿元,后又被7个地方煤矿采用。其成果达到国际领先水平,1999年获得国家煤炭工业局科技进步特等奖,2000年获国家科技进步二等奖1项。赵阳升教授的“块裂介质岩石流体力学及其应用的研究”获得国家杰出青年基金资助项目。

《煤体导水性分类研究与标准制订》在国内外首次揭示了煤体在三维地应力作用下普适的渗透性规律,揭示了煤体裂隙数量随尺寸分布的分形规律,并以此制定了世界上第一个煤体导水性分类的国家标准,该标准于1999年12月正式颁布执行,2000年获得山西省科技进步一等奖。

矿山运输系统可靠性及检测系统研究在国内首创性地研制成功机械式水平煤仓,1999年获得教育部科技进步推广二等奖,该方向首次在国内研制成功钢绳芯胶带输送机断带检测装置,取得直接经济效益300余万元,是高新技术改造矿井运输系统的一个典范,2000年获得山西省科技进步二等奖。

在煤矿生产决策咨询专家系统研究方面,撰写的《矿山系统工程基本方法和信息论的应用》1998年获得山西省科技进步二等奖。

学科还建成了国内先进的采矿工程实验室,特别是建成了国内唯一的大型岩体三维力学性能及多功能工程模拟试验机—XSP1000型真三轴压力试验机,为承担大型采矿工程重点科研项目创造了物质条件,该实验室已成为我国煤层气开发和地热开采的开创性实验研究基地。

材料表面强化与热加工,双层辉光离子渗金属技术中试基地建设项目,属材料加工工程学科。本学科首席学科带头人为徐重教授。现有博导5名,教授19名,副教授20余名,承担国家自然科学基金项目2项,国家杰出青年基金1项,教育部留学归国人员基金1项,省级基金项目11项,在国家刊物上发表论文280余篇,被三大索引收录30余篇,出版专著2部,在读博士生8名。

按照“211工程”建设的要求,几年来他们在表面冶金及喷涂研究开发中心、薄膜合成技术研究开发中心、高能束焊接及加工中心、新材料及成形加工中心以及双层辉光离子渗金属技术中试基地的重点建设方面取得了较好的成绩。

1998年材料加工工程学科获博士学位授予权,1999年成立了山西省新材料工程技术研究中心。几年来取得省部级以上科技奖励10余项。

双层辉光离子渗金属技术中试基地在完成了国家“863”重大关键技术项目的基础上,在国家和山西省有关部门的支持下已建成具有明显高技术特征和现代化的国家级示范性生产线。

“奥氏体不锈钢焊条”2000年获国家科技进步二等奖,在全国20多个省市推广,经济效益达1.8亿元。

许并社教授的“纳米洋葱状富勒烯的宏量制备方法”获得了2000年国家杰出青年基金资助,项目即将进入中试阶段。

表面冶金及喷涂研究开发中心,近两年来在钛合金表面改性方面取得了突破性进展。超音速电弧喷涂设备的引进,又为本学科开拓了新的研究领域。现利用该装置已在CS 2气化炉耐蚀涂层研究取得显著效果,其经济效益十分可观。此外在矿用大型换气风机叶片表面防护方面也取得了很好的实验结果。

“双层辉光离子渗金属工业炉”1998年获得山西省科技进步二等奖。

矿山机械电子工程建设项目,属机械电子工程学科。本学科首席学科带头人为熊诗波教授。现有教授11人,副教授13人。

1998年机械电子工程学科获得博士学位授予权,1999年成立山西省机械电子工程研究中心。

目前承担科研项目38项,其中“九五”攻关项目2项,国家基金项目3项,省部级基金项目15项,省部级重点项目10项。在读博士生13名。出版科技专著8部,在国内外著名刊物上发表论文近80篇,被三大索引收录17篇。

1998年12月,“纵切割头掘进机震动特性的研究”从理论和方法上奠定了重型矿山机械动态分析和设计的基础,获国家科技进步三等奖。该项研究对掘进机进行了修改设计,提高了产品可靠性,获直接经济效益1200万元/年。2000年“跳汰机多参数自动寻优模糊控制系统”解决了跳汰机床层密度分布检测这一世界难题,获得山西省科技进步一等奖,山西省科技厅推荐上报2001年国家科技进步奖,已通过初评。其系统1999年7月在邢台矿务局投入使用,仅一年即产生1500多万元的直接经济效益。此项研究达到国际领先水平,在产煤大省山西具有更为广泛的意义,因此山西省计委已将该项目列为“山西省高科技发展计划项目”。每年按10套的规模改造现有洗煤厂,将产生近2亿元/年的直接经济效益。“机电液上法伺复控制系统建模方法”等获得6项省、部科技进步二等奖。

工程结构抗震与防灾建设项目,属于结构工程学科。本学科首席学科带头人为张善元教授。现有教授10名,副教授13名,博士学位获得者5名。

1998年结构工程学科获得博士学位授予权,2000年岩土工程获得博士学位授予权。

1999年《三层网架的优化设计与三层组合网架》和“空间结构的新型式与新节点的研究”获得山西省科技进步一等奖,该研究为大跨度、特别是超大跨度结构提供了一种新型的经济、安全可靠的结构型式,解决了空间结构领域亟待解决的一个课题,已被应用于十几个大型建筑实践中,如国际上最大的首都机场4机库三层网架(306米×90米,节约钢材592吨)。1998年以来,结构工程学科发挥优势,为山西省重点建设工程项目如引黄入晋工程、原太高速公路、太钢建设、隔震减震应用等工程担负了14项横向科研项目和42项技术服务项目,有力地支持和推动了山西地方经济建设和发展。目前承担国家自然科学基金项目1项,山西省自然科学基金4项,省部级科研项目1项,获得山西省科技进步一等奖3项,二等奖2项,中铁建筑总公司科技进步二等奖1项。发表论文300余篇,出版专著8部,被三大索引收录10篇。

 

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