因选择而热爱 不断融合创新测硫仪

说起优秀的科技工作者，你会想到哪些词？严谨、惜时、负责、执着……除了共性特征外，每名科技工作者又各具特色。第四届杰出工程师青年奖获得者、中国煤炭科工集团开采研究院科创中心副主任任怀伟，就是一名个性突出、活跃在煤炭前沿科技领域的奋斗者。他并非行业科班出身，但能把知识与工程项目结合起来，开拓视野。他是中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家王国法培养的第一个博士后，在智能化建设道路上融合创新，带领不同专业的年轻人不断奋进。

学机械的选择了煤炭

王国法的一句话打消了任怀伟的顾虑，让他至今难忘：“有时，人是因为选择而喜欢，而不是因为喜欢才选择。只要肯学习钻研，很快就可以弥补专业上的不足。”

一开始，任怀伟的就业选择并不是煤炭行业。2008年12月，任怀伟完成博士毕业论文答辩、来中国煤炭科学研究院拜访同学时，经不住劝告，投了简历。其中一份到了王国法手中。当天下午他便收到了面试通知。

面试后，王国法决定招他做博士后。对于一名来自非煤炭院校、机械专业的学生来说，这个消息令任怀伟忐忑又惊喜。王国法的一句话打消了任怀伟的顾虑，让他至今难忘：“有时，人是因为选择而喜欢，而不是因为喜欢才选择。只要肯学习钻研，实验室破碎机，很快就可以弥补专业上的不足。”

就这样，任怀伟一头扎进了煤炭行业。第一次下井是在山东地下900多米的唐口煤矿。除了热和闷，涌上心头的剧烈感受让他真实触摸到了这个行业。

“那会儿不像现在，很多工作都得人去干，矿工挣点钱真不容易，我心里很不是滋味儿。”任怀伟摇摇头，“10多年过去了，液压支架经历了从本地手动阀控制、电液阀控制到现在的地面远程控制，自动化水平算比较高了。”

也许正是这瞬间的感受，让任怀伟有了刻苦钻研的动力与耐心。博士后期间，他凭借较强的适应能力与学习能力，把已有知识体系融入新工程实践中，对煤炭行业也从陌生到熟悉。从机械专业着手，任怀伟先将目光聚焦在了支架结构创新上。

由于煤矿井下处于动态变化过程中，支架存在一定的破坏概率。任怀伟利用概率有限元方法（一种工程分析手段），评估不同工况下支架的破坏方式和表现。

有一次，山西某矿有个支架坏了。任怀伟便与其他研究人员一起，观察照片中的裂缝样式，用概率有限元方法找出了破坏机理和修复方法，改变了以后支架的结构设计。

“在液压支架与地质条件结合上，我可能没有太多的现场经验。但我是学机械的，经验更多来自支架本身。比如，在一定的工况条件下，我可以通过理论计算，找到问题原因及修改方法，有了模型后不停地试验，看哪种方法最能改善状况，从而提供技术支持。”任怀伟说。

每当走进工作面，看见工人在粉尘、噪音环境中作业，在昏暗、泥泞的条件下坚持工作，任怀伟作为煤炭科技工作者的使命感便油然而生。“利用先进技术改善煤矿工人的作业环境，把他们从艰苦的工作环境中解放出来，是我的目标。”任怀伟说。

随着经验积累，他利用三维建模技术，设计了多种典型支架的整体结构和局部关键零部件，创新提出“双重骨架”概念及其设计方法；在液压支架的结构与可靠性分析上，他借助有限元软件，分析了在弯扭组合变形情况下支架箱型结构截面内板元上的应力分布，确定截面参数的最优取值等。这一系列的研究，推动了我国液压支架设计技术的升级换代。

2010年，任怀伟与王国法合作出版了专著《高端液压支架及先进制造技术》。

在摸爬滚打中快速成长

焊接车间项目花了5年时间。这5年，任怀伟从头盯到尾，“一心只想把事情做好”。项目实施后，液压支架焊接作业效率提高了一倍多。焊接车间项目拓宽了中国煤炭科工集团的业务范围，探索出了新的商业模式。

谈到成长最快的经历，任怀伟表示，焊接车间项目是他第一次独立解决现场难题。

从2012年开始，任怀伟负责建设国内首个能大规模焊接液压支架结构件的机器人智能车间。车间的投用，不仅提高了焊接效率和质量，还降低了工人的劳动强度。

当年，高端液压支架刚实现国产化。液压支架主体主要由形状复杂的箱型焊接结构件组成。焊接是最重要的工序。以往，由于结构、材料特殊，焊接工艺复杂，操作以人工为主。不过，高强钢板的焊接需要预热，不仅焊接工人劳动强度大，焊接质量也难以保证。在王国法的指导下，任怀伟负责联合山东能源重型装备制造集团，共同申请了智能制造装备发展专项“高端液压支架智能焊接车间”。

焊接车间项目花了5年时间。这5年，任怀伟从头盯到尾，“一心只想把事情做好”。