2020年8月，科技部、中央宣传部、卫生健康委、中国科协联合印发通知，举办全国科技活动周，今年全国科技活动周的主题为“科技战疫 创新强国”。煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室积极响应该号召，科技活动项目及工作开展情况如下：

一、科技体验项目

1、岩石与矿物鉴定

通过地质学科普实验，可以让学生掌握常见矿物、岩石、煤岩标本的鉴定特征，掌握显微镜的使用方法，了解岩浆岩、沉积岩、变质岩三大岩石的成因、分类、特征，常见矿物的识别及对比，对地质构造有初步的认识，培养学生进行地质科学实验的兴趣，掌握地质学实验的基本方法和基本技能，加深对地质学理论知识的理解。

 

图1 岩石与矿物标本鉴定

2、水刀削铁、切石如泥

高压水射流切割又称水刀，是以水为介质，通过高压发生设备增压产生巨大能量，通过喷嘴喷出高速水流，可以切割钢板、岩石、煤等固体材料。高压水射流技术广泛应用于航空、机械工程、矿业工程、石油工程等领域，对于高强度、轻型化的复合材料加工，采用水射流冷加工有着不可替代的优势，不改变材料的力学性质与结构。

水刀100MPa以下为低压型，100MPa-200MPa为高压型，200MPa以上为超高压型。在纯水射流中混入石英砂、陶粒等固体颗粒形成的一类高压射流，称为磨料射流。同等压力条件下磨料射流的切割能力远超过纯水射流。

实验室拥有《高压水射流切割机OMAX 2626XP》、《四维水射流实验平台》等大型装备，能让学生、公众体验水刀削铁、切石如泥真实场景。

  

图2 水刀切割钢板

 

3、体验人工合成可燃冰

气体水合物是小分子气体（CH₄, CO₂, C₂H₆等）与水分子在一定的温度和压力条件下形成的结晶包络状的笼形固态化合物。水分子之间以氢键的形式结合形成笼型空腔结构，供气体分子填充，主体分子与客体分子之间以分子力相结合。最常见的气体水合物晶体结构主要有3种：sI型（structureI）、sII型（structureII）和sH型（structure H）。气体水合物技术在可燃冰开采、天然气固态储运、CO₂捕集、混合气体分离等领域有广阔的应用前景。

实验室自主研发了《煤质裂纹扩散动态可视显微系统》，由全透明显微成像试验装置及原位拉曼动态试验装置两部分组成，全透明显微成像试验装置由一个耐高压10MPa的高压蓝宝石全透明反应釜及日本尼康显微镜构成，可在恒温恒压的条件下观察晶体结构生长。原位拉曼动态试验装置由一个耐高压20MPa的高压可视不锈钢反应器及原位拉曼光谱构成。该设备可在低温、高压条件下可人工合成可燃冰，借助于显微镜，可以观察可燃冰形成的全过程。

    

图3  人工合成的可燃冰

4、沉浸式VR实验室

沉浸式VR实验室采用虚拟仿真的方式体验矿山开采过程，佩戴VR头盔可以让多名学生同时体验矿井主副井、井底车场、主石门、运输巷道、机电硐室、采掘工作面等仿真场景，进行采煤机虚拟实操、开停及运行操作，体验三机（采煤机、液压支架、刮板输送机）配套采煤工艺。

可实现井下场景任意地点漫游，熟悉地面和井下作业环境，并配有导航地图，指示平面位置，支持触发式空间跳转。真实再现井下场景，反映巷道断面、管线布置、设备运转、支护形式、采掘工艺等。真实再现采掘工作面、大巷、上山、井筒以及大型机电硐室井下三维场景。

  

图4 虚拟仿真体验矿山开采

二、科技活动开展情况

1、科技活动周期间来至广州地球化学研究所、中国矿业大学、暨南大学、安徽理工大学、中石油研究院、中石化研究院、环保部华南环境科学研究所的专家、学者参观了实验室，观看了实验室宣传视频，对实验室的研究成果、设备研发、运行管理给予了高度评价。

  

2、组织了2020年新进校的研究生参观了实验室，让研究生熟知实验室的发展史、研究方向、研究进展，提前了解实验室8大平台装备，有利于研究生提前介入科研工作。