一、一个看法、一种观点，也是为培养人才做贡献

培养探矿工程技术人才是我校的一项光荣使命，全国只有我校完整地保留和延续了探矿工程学科人才的培养，从师资力量建设、人才培养方案到实验室建设，形成了一个完整的学科体系和课程体系，是任何地矿类高校都无法相提并论的，值得我校重视与珍惜！

探矿工程学科涵盖了钻探工程、掘进工程及其钻探、掘进设备与机具。随着国民经济的发展，探矿工程学科已经拓展到了非开挖施工及盾构施工等领域，以及水资源的勘探、开发与利用，等等。可见探矿工程学科随着国民经济的发展，其服务领域越来越广，重要性越突显出来。

因此，探矿工程学科培养的学生必须具有基础扎实，理论与实践紧密联系，且能够很好的实现统一；毕业后既能够从事设计工作，又能够从事管理工作，这是我校培养人才的基本目标；也是我校培养人才的优势。

我于64年考入北京地质学院探矿工程系，当时学制5年。钻探工程、掘进工程及其施工设备与机具是一个大专业，都是必修课程。由于文化大革命，我们只上了两年课，基础课基本学完，奠定了良好的学科基础。专业课基本没有学，利用复课闹革命，加上自学，通过对口劳动等各种机会，为专业知识打下了良好的基础。

留校工作后，到了湖北丹江湖北地质学院五七地质队工作，主要为湖北找矿和培养工农兵学员，先后在郧县和均县开动钻机，前后历时3年。这3年间增强了实际工作能力，提高了钻探业务与技术水平；同时，在老前辈李世忠教授和杨学涵教授等老师的指导下，实际工作能力和理论水平得到很大的提升。

因此，我的知识积累与提高，是在前辈老师的指导下获得的，是通过自学与努力实现的。在干中学习，不断总结和提高，积累了较丰富的实际工作能力，也奠定了较扎实的专业知识基础。我的体会就是只要热爱钻探工程事业，不断学习，不断认识和提高，就会成为一个理论联系实际，有实际工作能力的人。我获得的这份热必须在退休的时间里让她发出一份光；在我退休的时间里，践行了我的承诺，为培养年轻教员和服务社会做出了应有的贡献。

留校工作的博士生，出过国并经过博士后阶段的历练，基础好，知识面广，国外的信息多，这是他们的优势。我指导的学生中有6位博士留校工作，还有2位博士在外校任教。经常接触和讨论学术问题的有4位，他们都是围绕着钻探工程和金刚石钻头研究为基本方向开展深入研究。因此，我们接触机会较多，讨论的问题也很广泛和深入；这是我发挥余热的机会和场所。

我了解我培养的学生，也很了解他们的研究方向和存在的问题；因此讨论问题比较明确，针对性较强，效果比较明显。其中核心问题是依据我的知识与经验，在他们的研究中出现难点和问题时，指出基本研究思路和基础方法，以及必须实行的技术路线和达到的研究目标，供他们思考；但并不和盘托出，不包办代替。在试验与研究中，再依据试验的进程和效果，发现问题后，点出建议或改进方向，以利于他们继续深入试验、研究与解决。这方面的例子很多，有研究方向、研究方案、钻头胎体材料、热压工艺参数、钻头结构以及改进设计等问题；一般都能得到年轻教员或研究生的理解和认可，经过努力能够获得好的试验与研究结果。

在热压孕镶金刚石钻头的研究过程中，经常遇到的问题是钻头的性能与所钻岩石的性质不相适应，钻进效果差，达不到设计目标，也达不到用户的要求，年轻教员一时找不到原因，拿不出好的解决办法，问题只能停步不前。例如，野外经常遇到硬至坚硬、致密的岩石，俗称“打滑”岩石，钻进时效很低，是钻探过程中的老大难问题，也是钻头研制单位的老大难问题。通过讨论、分析与引导，年轻教员接受了我的观点与指导，一致认识到不存在“打滑”岩层，只有“打滑”钻头的观点，认识到问题出在钻头的性能与岩石性质不相适应，所研制的孕镶金刚石钻头才不能获得好的钻进效果。针对这个结论，我引导他们从孕镶金刚石钻头的胎体材料、热压工艺参数和钻头胎体结构等三个主要方面提出新的研究和设计思路，解决好这三个方面的优化设计及其配合的思路；然后，确定主要的研究方向和解决方案；最终较好的解决了钻进坚硬致密岩层难的问题，在这个过程中年轻教师与研究生受到了一次锻炼和提高，对于设计孕镶金刚石钻头有了新的认识，这些新的认识与收获是课堂上接触不到的。

课堂上讲授的都是基础理论、基本原理与工艺；目前的实验课难以弥补理论教学的不足。因此，学生学习到的基本上都是纯理论性的知识，由于学时有限，纯理论性的知识教学也难以确保完成好。对于钻探工程学的授课一定要实现理论联系实际，确保授课学时，确保应开的实验课质量，提高实验课的效果。这样才能让学生学到该学的基础理论，掌握应该掌握的基本技能。

实验室经常接待校友或外单位的来访者，有时邀请我去参加座谈，我从不拒绝并友好地和他们交流；从中可以了解钻探工程的现状和需求，了解钻探工程中对金刚石钻头的技术需求，了解热压金刚石钻头的技术和使用现状，对我们培养人才和做好技术服务十分有益。同时，也回答他们对岩芯钻探技术现状与发展以及对孕镶金刚石钻头性能与参数等多方面的咨询。

二、为学科发展继续作出力所能及的贡献

孕镶金刚石钻头是我国地质勘探中常选的、必不可少的钻探工具，对于孕镶金刚石钻头的性能要求，首选的主导性指标应该为耐磨性能，而不是硬度；因为只有耐磨性才能体现孕镶金刚石钻头胎体的磨损速率和磨损状态，才能反映出金刚石的适时而有效出刃，才能反映钻头的钻进速度和钻头对岩层的适应性。但是，多年以来由于缺乏性能良好的、科学而实用的检测钻头胎体耐磨性的设备，孕镶金刚石钻头的性能一直只能以钻头的胎体硬度作为设计、选型和使用的主要性能指标，这种方法既不科学，也缺乏实用性。因此，对于孕镶钻头胎体的耐磨性则空有其基本概念，既无有效检测设备，也无评价标准和定量指标。这给研究和应用孕镶金刚石钻头带来了极大的难度和困惑。

为改变多年来这种不合理和不科学的状态，经过近半年的努力，我邀上年轻教员谭松成、方小红参加研究试验，终于设计出了一台孕镶金刚石钻头胎体耐磨性能的检测设备，并自费3.5万元研制成功，见图1所示。该检测耐磨性设备对于试验压力、转速和扭矩等参数具有实时数据采集、显示与记录、回放，实用性与稳定性良好，现已在实验室投入了使用。经过半年多时间试用，表明其工作性能稳定，测试数据可靠，为孕镶金刚石钻头的性能研究作出了积极贡献。

图1 自行研制的钻头胎体耐磨性检测设备

钻探实验室的年轻教员谭松成、方小红以及研究生，在研制检测孕镶金刚石钻头耐磨性设备中，积极参与讨论，做出了一定的贡献。通过耐磨性检测设备的研制和应用，从中提高了研制孕镶金刚石钻头的水平，认识到了孕镶金刚石钻头的首选性能应该是胎体的耐磨性，而硬度可作为配合的性能指标。这为科学设计、合理选型以及正确使用孕镶金刚石钻头走出了一条创新之路，改变多年以来以胎体硬度为设计、选择和使用孕镶金刚石钻头的唯一指标的不科学、不合理与难以

适应的思路；为高性能孕镶金刚石钻头研制提出了一条科学而实用之路，对提高孕镶金刚石钻头的质量产生了积极的影响和效果，具有重要的科研价值与意义。该检测孕镶金刚石钻头耐磨性能的设备，已经申报了国家发明专利。

图2 讨论耐磨性检测设备的基本结构与性能

在研制耐磨性检测设备期间，组织研究生进行了讨论，听取他们的意见和想法；通过参与一个项目，必然提高研究生和年轻教员对孕镶金刚石钻头性能研究、性能检测和应用的认识，对于今后的学习与工作是十分有益的。

钻探教研室的金刚石钻头研究室，一直致力于高质量孕镶金刚石钻头研究与试验，不仅从钻头胎体性能、钻头胎体材料和热压工艺参数的优化配合研究，还是钻头的多种结构研究，都做出了积极的贡献，为适应不同性质岩石和不同的钻进工况，都取了好的效果，得到了好的发展和评价。

下面介绍一种分层复合型孕镶金刚石钻头的装模工具研究过程与成果。

分层复合型结构的孕镶金刚石钻头，是在分层锯片刀头结构的基础上发展而来，分层锯片结构是我们的发明专利。目前遇到的问题是这种结构的孕镶金刚石钻头，在装模时遇到了一些难题，装模效率不高，装模质量不稳定，导致孕镶金刚石钻头质量不稳定。为此，我和谭松成副教授一起，设计研制了装模工具，见图3所示。经过多次对结构参数的改进试验，这种装模工具使用可靠，能够确保分层复合型孕镶金刚石钻头的完善结构和制造质量。采用这种装模工具，能够明显提高装模效率；解决了分层复合型孕镶金刚石钻头的装模难题，明显地提高了装模速度与装模质量，稳定和提高了分层复合型结构孕镶金刚石钻头的质量。

该装模工具的最大特点是可以依据扇形体的槽深、槽宽和槽的数量，调整装料的次数，达到调整钻头性能的目标，以适应不同硬而致密岩层的钻进要求；该装模工具改写了孕镶金刚石钻头的制造方法，提高了分层复合型孕镶金刚石钻头的质量；该装模工具已经申报了国家实用新型专利。

图3 分层复合型钻头装模工具示意图

三、将所学的知识回馈社会

第一个实例：

我留校工作后，从事的探矿工程学科主要是钻探工程及其钻探机具研究，实际上就是钻探工艺技术和金刚石钻头的研究。因此，在这两个主要方面具有较好的基础与优势。

我应邀到安徽省地矿局313地质队参与了安徽省科技厅下达的一个科研项目，经费1316万元，参与完成一台新型全液压钻机研制和配套孕镶金刚石钻头研制；并在安徽寿县完成一个3000m钻孔施工。我主要负责孕镶金刚石钻头的研制，在313地质队建立一个孕镶金刚石钻头研究室。同时参与了全液压新型钻机的设计论证，前后历时近2年，积极参与，共同努力，出色完成了该项目中全部任务。在安徽寿县一个铁矿钻探中，所研制的孕镶金刚石钻头的钻进寿命达到了172m，时效达到了1.93m；为完成该项目做出了积极的贡献。同时，试验钻孔钻进2706.68m顺利完工；证实了全液压新型钻机研制成功，孕镶金刚石钻头研制成功。

同时，在安徽313地质队后续合作的时间里，参与大国工匠朱恒银的科研项目，参与3个科学深钻钻孔的设计论证，深入钻探现场，发挥了我所学知识的作用，参与钻探工艺讨论，设计和优选孕镶金刚石钻头，为313地质队的深部钻探和找矿工作贡献了一份微薄的力量。图4为项目验收会现场的照片之一。

图4 项目验收会（左-杨凯华，中-朱恒银，右-王强）

第二个实例：

发挥了我研制孕镶金刚石钻头的优势，与上市公司武汉万邦激光金刚石工具有限责任公司合作已经15年，创建并发展了金刚石钻头分公司，年销售最高达到1200万元，创造了良好的经济效益。同时，在学校领导的关心和指导下，在万邦公司共建了产学研基地，万邦公司为我们无偿提供了试验条件、试验材料以及研究生的吃、住等问题，为博士、硕士研究生培养提供了良好的条件；为万邦公司金刚石工具研究发挥了积极的作用。

图5 中国地质大学（武汉）与万邦公司建立产学研基地

在与万邦公司合作研发孕镶金刚石钻头的过程中，获得发明专利5项，实用新型专利5项，还有2项专利审查中，发表论文6篇，发明专利已经转化为产品，推向市场，为武汉万邦激光金刚石工具有限责任公司的发展，做出了积极贡献；同时，体现了我的人生价值，体现了将所学的知识回归社会的思想与行动；也为中国地质大学（武汉）赢得了荣誉。

第三个实例：

在页岩气勘探开发中，受核工业中南地质勘探局邀请，参加了湖北宜昌和内蒙古乌力吉地区页岩气勘探的投标与答辩工作，两项工程全部中标；该局因此获得了好的声誉和经济效益。

页岩气勘探设计与施工，既不同于地质找矿钻探设计与施工，也不完全同于石油钻井工程的设计与施工，具有两方面的综合特点；这对我的设计与施工能力是一次检验和提高，对我也是一次学习的过程。通过双方的充分合作与沟通，不仅完成了标书的撰写，顺利完成项目答辩，而且完成了两口页岩气勘探井的顺利施工。

经过这项工程的实践，我的体会是，只要专业知识与基础牢固，钻探基础知识与基本技能扎实，加上不断努力钻研，遇到问题深入思考，就可以实现一通百通，就可以把所学知识应用到探矿工程的实践中，用行动回馈社会，为社会创造财富。

上述的过程与经历，只是我退休后服务学校人才培养和服务社会的一部分事例，按理说不值得一提，应该努力去做的。作为受党和国家培养多年的大学教授，理应主动去做这些工作，只是做得还很不够，还需继续努力。

作者简介：杨凯华‌，男，中共党员，教授，博士生导师，2010年退休。1964年8月考入北京地质学院探矿工程专业学习，毕业后留校工作，长期从事探矿工程专业和金刚石应用技术研究方面的教学、科研和培养研究生工作。1994年被评为湖北省有突出贡献的中青年专家，1998年享受国务院政府特殊津贴‌。