他来自人文历史厚重的齐鲁大地，他有着北方人的刚健明朗、性格直爽；
他是一名“八零后”青年科研人员，他在科研中有着坚忍不拔、勇于创新的精神；
他面向国家煤炭安全开采重大需求，倾力科研、开拓创新，取得了一系列科研成果；
他就是山东科技大学安全与环境工程学院教授、博士生导师倪冠华，主要从事非常规资源气体安全高效开采、瓦斯灾害防治与资源化利用等方面的教学和科研工作。
倪冠华从思路、理论、技术等方面均做出了一系列创新，取得了较好的瓦斯抽采及灾害防治效果，以及显著的经济和社会效果，有力地推动了我国矿山安全生产的科技进步，为我国煤层气的安全勘探和开采做出了创造性的贡献。
立足科研 开拓创新结硕果
煤与煤层气（瓦斯）安全高效开采是保障我国能源供给的重大需求，其开发利用属于国家“清洁、高效、安全、可持续”现代能源体系的重要组成部分，煤矿井下瓦斯是煤层气开发的主要来源。自国家能源战略调整以来，科研学者们已全面开展瓦斯资源开采与利用方面的研究，在提高储层渗透率方面达成了一定的共识，即可通过水力压裂、水力割缝等水力化技术促进煤层的裂隙发育，增加煤层渗透率，提高瓦斯抽采效果。
近年来，倪冠华面向国家煤炭安全开采重大需求，围绕“高瓦斯低渗透煤层水力化安全高效卸压增透”关键问题，坚持“基础理论－材料与装备研发－工程应用”相结合的道路，揭示了水压致裂过程煤层液相滞留机理及耐高压钻孔密封失效机制，研制了新型复合压裂液体系和耐高压钻孔密封材料，研发了煤层网络化卸压增透技术及装备，对深部煤层强化卸压增透、瓦斯与煤岩动力灾害防治提供了理论指导和技术支撑，实现了煤层气高效开采与煤炭安全生产的双赢。
首先，针对水力增透过程瓦斯抽采后期煤层水锁损害难题，倪冠华建立了能够反映煤体吸湿膨胀、孤立孔隙结构特征和瓦斯解吸－扩散效应的半均质流固耦合模型，首次明确了液相滞留效应产生的两大原因和五大因素，阐明了液相滞留产生机理，提出了解除水锁损害效应的三种基本方法。该方法从力学性质、煤样孔隙特征、水锁效应、表面微观形态四个角度，揭示了基于表面活性剂的清洁压裂液解除液相滞留机制；研发了适应低渗煤层特征的环保、清洁、高效的新型压裂液体系。基于NMR核磁共振评价新技术，阐明了新型复合酸化压裂液解除水锁损害效果。成果已发表Energy等权威期刊论文22篇，得到国内外行业专家的高度评价，认为倪冠华揭示的液相滞留产生机理对阐释煤层水力化增透过程水锁损害机制及解除方法具有重要意义，有助于充分开采煤层气资源。经中国职业安全健康协会科技成果鉴定，达到国际领先水平。
针对耐高压钻孔密封效果差的技术难题，从钻孔密封原理、周围裂隙分布状态、钻孔漏气途径等角度，分析了封孔段失稳对钻孔周围裂隙扩展以及对封孔质量的影响，揭示了高压钻孔密封失效机制。以普通水泥为基料，以聚乙烯醇和铝粉为原料制作微胶囊，研制了基于微胶囊化技术的新型钻孔密封材料，优化了耐高压钻孔密封性能，抗压强度达到15 MPa，膨胀率增加10％，发明了加固封孔段和微胶囊化延迟膨胀的新型高效密封技术。成果发表J. Clean. Prod.等权威期刊论文16篇，国内外专家认为该研究具有指导意义，保障了水压致裂等耐高压钻孔的有效密封，成功率超98％。
此外，针对低渗透煤层水力化致裂压力大、安全性差的技术难题，倪冠华研究了脉动载荷作用煤岩疲劳损伤增透方法；发明了“钻孔＋射流割缝＋脉动致裂”的网络化卸压增透方法；研发了压力、流量、频率可调的“钻－割－封－压”一体化增透关键技术及装备。为深部煤层瓦斯动力灾害防治提供了强有力的理论和技术支撑。近年来，倪冠华的创新成果已成功应用于山西、陕西、山东等全国各大矿区推广应用，有力推动我国深部矿井瓦斯灾害预防、煤层气开采与减排等矿产资源勘探开发和国家“双碳”战略的高质量发展。
基于以上研究成果，倪冠华成功入选中国科协青年人才托举工程和山东省泰山学者青年专家，是山东省优秀青年基金获得者、山东省高等学校青创科技计划创新团队带头人、山东省黄大年式团队骨干教师、山东省优秀研究生导学团队骨干教师，兼任中国岩石力学与工程学会深地能源科学与技术分会理事、中国职业安全健康协会瓦斯灾害防治与利用专委会青年委员，国家自然科学基金项目评审专家、教育部第五轮学科评估评议专家、《Int. J. Mini. Sci. Techno.》中青年编委、《Int. J. Coal Sci. ＆ Techno.》科学编辑和国内外20余个行业权威期刊审稿专家，荣获全国高校矿业、石油与安全工程领域优秀青年科技人才、全国绿色矿山青年科技奖、《Int. J. Coal Sci. ＆ Techno.》突出贡献科学编辑、ACS Publications 最佳审稿专家等荣誉称号。主持国家自然科学基金4项（2023面上、2021面上、2019重点项目子课题、2017青年）、发表高水平学术论文103篇，首位或通讯作者在《Energy》《煤炭学报》等国内外著名学术期刊发表SCI、EI论文57篇，中科院一区、二区TOP期刊SCI论文38篇，ESI热点论文2篇，ESI高被引论文9篇（论文总被引用2893次、单篇论文最高被引197次）。首位出版专著／教材2部。授权国内外发明专利68项，首位授权28项（美国、澳大利亚等国际发明专利2项，PCT专利5项，实现专利转化4项），获省部级科技奖励10项，包括中国职业安全健康协会科技进步奖一等奖3项（排名第1、6、6）、山东省科技进步奖二等奖1项（排名第2）、中国岩石力学与工程学会科技进步奖二等奖1项（排名第1）、中国煤炭工业协会科技进步奖二等奖1项（排名第1）和一等奖2项（排名第5、9）、教育部科技进步奖二等奖1项（排名第5）、河南省科技进步奖二等奖1项（排名第6）。
热爱教育 立德树人显成效
作为一名高校教师，除了科研工作，倪冠华始终不忘自己教书育人的初心。在教育中，他坚持“四个相统一”，做“四有”好老师，当好“四个引路人”，他高度重视学生思想道德教育，将立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育等各环节，在应用基础研究领域课程体系、教学体系、实践育人体系建设中的创新举措中取得了重要成效，获批山东省高等学校“双带头人”党支部书记工作室、山东科技大学青年五四奖章、山东科技大学优秀班主任等荣誉称号。
倪冠华先后为本科生讲授《安全监测与监控》《自然灾害应急管理》《安全经济学》《安全心理学》《安全学原理》《通风工程》《矿山法规》等7门课程，他秉承“人人都是思想政治教员”的理念，将主讲文化知识与“中国梦”教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、心理健康教育有机融合，围绕立德树人目标，将课程思政因素融入到课程中。他结合国家重大自然灾害应急管理、国家重大矿山灾害治理发展历程等内容，引导青年学生树立正确的人生观、价值观。
基于开设的7门本科生课程，倪冠华提出了基于“教学方法＋教材创新＋资源建设”的课程体系改革、基于“虚拟仪器＋科技创新导向”的实验教学体系改革和基于“社会锻炼＋专业服务”的实践育人体系改革。利用“最新科研成果”反哺教学，让学生在互动、参与、角色转变中主动学习，改变了以讲授为主的传统课堂教学方法。他的“场景式虚拟实验教学”完善“课堂实验教学”方式，提高了学生的计算机编程能力和创新思维能力，将虚拟仪器实验与课程专业理论知识相结合，组成学生科技创新竞赛主题，提高了学生的科技创新能力。
此外，倪冠华还结合自己的科技成果推广、生产技术服务和科研开发等内容，丰富了多渠道、全方位的实践育人体系，为学生提供实践学习的平台，让学生积极参与社会服务活动，切实提高学生的社会服务能力。倪冠华高度重视学生科技创新和社会实践作品大赛，激发学生人才技术创新和集成的能力，指导学生获第八届全国高校安全科学与工程大学生实践与创新作品大赛一等奖、第七届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛一等奖、第十七届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖等竞赛奖励12项。他引导学生勇于创业，指导学生获批并顺利结题山东省大学生创新创业项目2项，培养学生善于发现问题、解决问题的能力，增强学生综合素质，服务国家经济社会发展。
基于以上教学成果，倪冠华首位或通讯作者发表教学改革论文5篇，主持山东科技大学“群星计划”教育教学改革项目1项，参与省部级以上教学改革项目3项。获国家级教学成果奖二等奖2项（9位和13位）、山东省省级教学成果奖特等奖1项（9位）、山东省省级教学成果奖二等奖1项（5位）、全国煤炭行业教育教学成果奖一等奖1项（5位）等省部级以上教学成果奖励7项。
前路漫漫，行而不辍，面向未来，倪冠华将继续在科研上开拓创新，在教育上培养更多优秀人才。他充满了憧憬，更充满了斗志，他的人生正向着多姿多彩的未来砥砺而行。（文／李杰）
