我省新增两院院士风采——工程院院士王双明：西部煤田的探路者
2017年12月14日《陕西日报》第3版
作为陕西地质勘查行业的一名老兵，我历经多年艰辛，领回了一个矿产资源大省应该拥有的学术荣誉。今后我将利用中国工程院的学术平台，以更加高远的站位服务全省国土资源事业。
——王双明
本报记者 王天洋 刘汇
出生在宝鸡岐山，求学在古都西安，奋斗在广袤田野，成就在煤田探索。以普罗米修斯般的坚毅，穷毕生之力为西部百姓寻找“光明”，他就是2017年新当选的中国工程院能源与矿业工程学部院士王双明。
作为矿产资源大省，陕西既肩负着为中国经济社会发展发掘矿产资源的重任，又面临着矿产资源开发过程中生态环境保护的艰巨任务。30多年来，王双明全身心致力于鄂尔多斯盆地煤炭地质勘查与研究，成为陕西乃至我国西部煤田的探路者，在我国西部煤炭资源勘查和生态环境保护领域作出了卓越贡献。
找煤：为煤炭工业战略西移提供科学依据
面对来之不易的荣誉，王双明平静地说：“从初期找煤到中期探煤再到后期采煤，我们经历了无数的艰辛，攻克了一道道难关。但是，为了我国的煤炭事业，我和我的同事们乐在其中，因为这是我们的使命和责任。”
改革开放以后，我国东部煤炭资源面临枯竭，煤炭工业西移战略成为保障国家能源安全的重大举措。调查发现，鄂尔多斯盆地具有承东启西的地理优势，但生态环境脆弱、煤炭资源总量不清等因素严重制约煤炭工业西移战略的部署和规划。上世纪80年代初，刚刚从中国地质大学读完研究生的王双明和他的团队临危受命，踏上了漫长的找煤之路。
野外工作困难重重，王双明的团队把帐篷搭在黄土峁上，一住就是十天半月，当时生活用水也成了奢侈品。“我们把顺帐篷流下的雨水收集起来，只够饮用和刷牙。一段时间后，人人都成了‘泥人’。”回忆往事，王双明感慨万千。
就是在这样的环境里，经过长期的野外勘查，通过对1456个钻孔及102处实测剖面进行研究，王双明发现了电阻率、密度、放射性组合标志和垂直层序横向变化规律，建立了等时地层格架和含煤地层综合层序，确定了主要可采煤层的沉积类型和分布范围。将上述特征与成煤盆地演化过程进行综合分析后，他提出了大地构造背景转换过程控制成煤期，沉积体系转换部位控制成煤区的学术观点，丰富和发展了煤地质学理论。
根据这一理论，鄂尔多斯盆地是世界级大煤田、是中国最大含煤盆地的资源地位正式确立。“按照现在的开采技术和消费水平，可满足全国人民80年以上的用煤需求。目前，盆地内已规划部署6处大型煤炭生产基地，煤炭产量约占全国40%以上。”王双明自豪地说。
这项研究成果揭示了鄂尔多斯盆地煤炭资源分布特征和总量，为我国煤炭工业西移战略提供了科学依据和资源保障，1997年获国家科技进步二等奖。
探煤：引领地质勘查到高效高精度新阶段
鄂尔多斯盆地适合建设大型机械化矿井，地质勘查时必须精确探明煤层分岔位置、冲刷缺失范围和自燃边界，这样才能保障安全高效开采。传统钻探技术受技术规范和勘查成本制约，无法实现煤层高精度勘查。
针对这一难题，王双明组织了多项研究和试验，他和团队成员栉风沐雨，风餐露宿。“印象比较深的一次，下着大雨，车辆坏在了路上，我们在漆黑的夜里步行20多公里才到达府谷县城。”王双明说。
经过无数次艰难跋涉，在取得大量一手勘查资料并详细研究后，王双明发现煤层厚度1米左右能产生有效反射波，煤层自燃后会形成磁异常。他据此建立了用地震探测煤层厚度，用磁法测定煤层自燃边界，用少量钻孔采集测试样品的综合勘查技术体系，把煤层自燃边界探测精度由375米提高到了25米以内，分岔位置及冲刷范围提高到了50米以内。由于实现了高精度的煤层勘查，探明了相对精确的煤层分布，煤炭后期开采中的勘查费用降低70%，施工周期缩短60%，减少植被损毁约100公顷。
这一研究成果根据煤层地球物理特点，将煤炭地质勘查引领到了高效高精度勘查新阶段，2010年获国家科技进步二等奖。
采煤：为绿色开采提供理论基础和技术支撑
鄂尔多斯盆地北部生态环境脆弱，具有供水和生态价值的含水层位于煤层之上且距地表很近。从上世纪90年代初煤炭大规模开采以来，榆林市地表水体由869个减少为79个，神木市41500公顷农田变为荒地，黄河一级支流窟野河出现断流，矿区生态环境保护被省政府列为重大问题进行研究。
王双明研究了地表植被与地下水位之间的依从关系，揭示了安全生态水位为1.5米至5米，发现了煤层上覆岩层的隔水性是维系生态水位的重要地质条件，煤炭开采对上覆岩层的损害高度约为20倍至30倍开采高度，保护生态水位的前提是煤层上覆岩层厚度大于采动损害发育高度。基于上述发现，他提出了以煤层上覆岩层隔水性损害分区为基础，以保护生态水位为核心的生态环境保护新技术：煤层上覆岩层厚度小于20倍开采高度为隔水性损害区，必须禁止开采或充填开采；20倍至30倍为隔水性变化区，必须限定开采高度，避免对隔水性造成损害；大于30倍为隔水性稳定区，鼓励大规模开采。
这项以生态水位保护为核心的矿区生态环境保护新技术，在陕北能源化工基地规划建设中起到了重要的指导作用，避免了生态水位明显下降，2011年获国家科技进步二等奖。
2015年以来，王双明围绕中西部煤矿区生态文明建设需求，揭示了采煤塌陷对植被和土壤质量的损害特点；提出了在大地构造运动界面之上寻找沉积体系转换区域，这成为战略性找煤的有效途径。
王双明长期工作在煤炭地质勘查一线，为保障国家能源安全作出了突出贡献。一分耕耘一分收获，他1992年起享受国务院特殊津贴，1998年成为国家有突出贡献专家，2005年获李四光地质科学奖，成为我国煤炭地质工作领域的时代楷模。
