深部煤矿开采，被业界形象地比作在“高压锅”里作业。随着开采向深部转移，地下岩石积蓄的巨大能量一旦突然释放，便会引发冲击地压、瓦斯突出等灾害。据统计，超过70%的重大灾害事故发生在深部矿井。如何给千米深井这个“高压锅”提前泄压，是刘勇团队潜心攻关的核心命题。

“每当看到咱们煤矿工人满身煤灰在千米井下辛勤工作，我就想必须再加快自己的科研进展，希望研发出更多机械化、智能化设备进驻井下，让他们衣着整洁、体面从容地坐在办公室采煤。”河南理工大学安全科学与工程学院教授刘勇说。

刘勇在井下

十余年来，刘勇始终奋战在瓦斯灾害防控最前沿，在千米深井默默“排爆”、在实验室破解“参数迷宫”……用一项项核心技术的突破，写下守护矿工生命的“安全答卷”。他先后被评为“中原英才计划”——青年拔尖人才、河南省高层次人才，荣获河南省科技进步奖一等奖。

把“看不见的风险”变成“看得见的安全余量”

“每个煤矿工人背后都牵动着一个家庭，守护他们安全作业就是我们做科研的目标。”作为射流破岩理论与技术团队带头人，刘勇经常叮嘱团队成员，要努力把“看不见的风险”变成“看得见的安全余量”。

研发初期，面对灾害防治理论模型在煤矿井下的“水土不服”，刘勇选择了一条最朴素也最艰辛的路——带着团队深入千米深井作业面。

井下空间狭窄、环境复杂，瓦斯浓度随时可能波动。一个多月时间里，他们携带专用测量设备，在井下蹲守，一遍遍记录数据。

“刘老师常说，瓦斯问题发生在井下，科研就要做到井下。”该团队成员陈长江说，“为获取核心数据，刘老师总是冲在一线。他一遍遍检查设备，一次次观察出煤效果，从方案论证、参数设计，到设备运转平稳、数据曲线‘站稳’，他都要把关。”

功夫不负有心人。经过数月攻关，从地心深处带回的上千组实测数据，成为论文里最扎实的论据，也是搭建理论模型最可靠的基石。

“死磕”实验室里的“参数迷宫”

技术攻关往往需要反复试错。为解决磨料水射流在深长钻孔中易堵塞、破岩效率不稳定的难题，刘勇带领团队扎进“参数迷宫”——磨料粒径、浓度、射流压力，验证无数种组合。

“实验室里的每一次失败都不是终点，而是逼近正确答案的必经之路。”刘勇说。

为测试新型耐磨管道的极限性能，刘勇团队设计出一套连续运行测试方案。团队成员48小时轮流值守，紧盯设备的每一个细微变化。经过多轮参数优化与装置改进，磨料堵塞问题得到有效解决，射流破岩效率与可控性显著提升。

正是凭借这种“从地面到井下、从实验室到现场”的全方位参与，经过十余年系统攻关，刘勇团队创新提出煤岩体能量有序释放和精准控制方法。

基于这一方法，该团队攻克磨料水射流远距离精准破断煤岩体技术，并研制出成套技术装备，在行业内首次实现煤岩体能量在超千米外的精准安全释放。

这项技术相当于给地层做“微创手术”——利用混合了磨料的高压水刀，在千米深处精准切割出特定方位和大小的缝隙。这些缝隙如同预先设计的“能量释放通道”，可引导地层压力定向有序释放，将原本可能引发灾害的“破坏性能量”转化为破碎岩石的“有益能量”，在灾害发生前完成“排爆”。

该项研究成果整体达到国际领先水平，创造了深部矿山灾害防控的“河南模式”。目前，该项成果已在河南、山西、宁夏等地的20余座矿井中应用，实现瓦斯灾害和冲击地压的高效治理。

“煤矿瓦斯灾害治理是一项艰苦的工作，也是国家交给我们的艰巨任务。只有治理好了瓦斯，才能安全采煤，保障能源供应。”刘勇说。

刘勇（中）在指导学生

在传承和创新中培养人才

瓦斯灾害治理并非一蹴而就的事，需要一代代科研人的传承和创新。刘勇的科研之路源于一支在矿山安全领域持续深耕、多代接续的科研团队。

他所在的射流破岩理论与技术团队，由中国工程院院士张铁岗首先提出的“主动利用能量防灾”理念开局，在魏建平教授领衔的“全国高校黄大年式教师团队”中完成从灾害机理研究到成套防控技术与装备研发的跨越。

在这一传承体系下，刘勇接过前辈递来的接力棒，进一步聚焦高能低耗射流技术和极端工况下的灾害精准防控，将聚能磨料水射流、磨料空气射流等前沿技术由实验室推向井下现场，用一条清晰可追溯的成长轨迹，书写一代安全工程科技工作者在矿山深处的坚守。

在科研之外，刘勇始终没有忽视教师的职责。他说：“教育不是灌输，而是点燃火焰。”

他把课堂前移到井下一线，让学生在真实工况中理解风险、掌握方法。“我们培养的不应是单纯掌握技术的操作型人才，而应该是能够在关键岗位用专业素养守住安全与质量底线的工程师。”刘勇说。

截至目前，刘勇累计培养博士、硕士研究生近70人，指导学生在中国国际大学生创新大赛中获得3项铜奖。