中国矿业大学北京长江学者候选人申请表Word文件下载.docx
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学位
博士
现任职单位
中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院
现任专业技术职务
教授
现任行政职务
从事专业关键词
煤矿开采，采动岩体，岩体节理力学，渗流力学
主要学术兼职
中国岩石力学与工程学会废物地下处置专委会，副主任；
北京力学会，理事；
《力学与实践》，编委；
《防灾减灾工程学报》，编委。
个人简历（包括学习简历和工作经历）
1981.09-1985.07重庆大学矿山工程物理专业，学士；
1985.08-1988.08西安矿业学院采矿工程系，助教；
1988.09-1991.07西安矿业学院采矿工程，硕士；
1991.07-1995.09西安矿业学院采矿工程系，讲师；
1995.09-1998.12中国矿业大学（北京）工程力学，博士；
1998.12-2000.09中国矿业大学（北京），博士后；
其中：
1999.01-1999.05波兰西里西亚工业大学，客座研究人员；
2000.12-2004.07中国矿业大学（北京），副教授；
2000.12-2001.03香港大学土木系，附属研究员；
2004.01-2004.02新加坡南洋理工大学，访问研究人员；
2004.07-今中国矿业大学（北京），教授、博导（2005）；
2004.07-2004.08香港大学土木系，访问研究员；
2005.02-2005.03德国Clausthal工业大学、法国傅立叶大学，访问教授。
所在平台、基地、团队简况
候选人所在单位为"
煤炭资源与安全开采"
国家重点实验室。
煤炭资源与安全开采国家重点实验室是以中国矿业大学原"
煤炭资源"
教育部重点实验室、"
岩石破坏力学"
北京市重点实验室和"
矿山开采与安全"
教育部重点实验室为基础，整合"
岩石力学与岩层控制"
、"
矿业安全工程"
和"
放顶煤开采实验室"
煤炭工业部重点实验室等优势资源组建而成，2006年7月获科技部批准建设，2009年9月实验室通过科技部验收。
煤炭资源与安全开采国家重点实验室是我国煤炭系统建立的第一个国家重点实验室。
实验室现有固定资产8700万元、大型仪器没备61台、场地10120平方米。
现有研究人员61人，其中中国工程院院士5人、"
长江学者奖励计划"
特聘教授5人、国家杰出青年基金获得者5人、全国百篇优秀博士论文获得者6人、教育部跨世纪（新世纪）优秀人才18人、国家自然科学基金项目创新研究群体1个、教育部"
长江学者和创新团队发展计划"
创新团队1个。
实验室以"
矿产普查与勘探"
采矿工程"
安全及技术工程"
工程力学"
岩土工程"
等5个国家重点学科为依托，形成了"
煤炭资源特性基础地质理论"
煤炭开采的地质保障理论和技术"
煤炭绿色开采的关键理论和技术"
煤矿重大灾害防治的关键理论与技术"
4个具有特色的研究方向，现已成为我国煤炭资源特性与安全开采科学研究与人才培养的重要基地之一。
二、申请人主要学术贡献、重要创新成果及其科学价值或社会经济意义
（本栏主要填写近五年取得的学术成绩，五年前取得的特别突出的学术贡献和重要成果也可在此栏反映）
候选人长期针对煤炭资源开发中的岩石力学问题和相关技术难题，尤其是破断岩体描述和力学行为、孔隙介质渗流、采动岩体力学等核心问题，在国内相关领域专家的指导下，开展了系统研究，取得重要进展。
候选人的主要学术成绩体现在以下几个方面：
（1）在节理岩体力学方面，建立了裂隙岩体表面形貌描述的立方体覆盖法模型，提出了节理表面分维计算的新方法，解决了粗糙表面分维计算中不能精度估算的问题
节理力学行为极大地影响着工程岩体的强度与稳定性，因此对节理力学行为的研究一直是岩石力学界研究的热点，这一问题的基础是节理表面形貌的定量描述。
过去30余年间，节理表面形貌描述取得了众多研究成果，但大多数成果集中在对节理面上一维剖线的描述，而对节理表面真实形貌的描述一直没有理想的方法。
针对目前节理形貌描述中存在的问题，提出了岩石断口粗糙表面分维计算的立方体覆盖法和改进的立方体覆盖法，该方法具有直接覆盖法的优点，计算结果比其它方法更接近于实际。
节理力学行为的各向异性取决于节理表面形貌的各向异性，特指表面形貌特征或参数随方向变化、表现出很强的方向性。
候选人通过对同一节理表面上36条剖线的分析计算，发现无论是经典几何参数、地质统计学参数还是分形几何参数都不足以描述节理表面的各向异性，其中最主要的原因就是这些参数只能给出节理表面剖线某种性质的平均测度，将各种尺度上的信息作平均化处理，很难捕捉节理表面的各向异性特征。
因此，我们通过频谱分析方法，全面刻画了节理表面剖线高度分布中大尺度上的起伏和小尺度上的涨落，并提出了累计功率谱密度指数模型。
主要论文发表在SurfaceReviewandLetters，PhysicsLettersA等刊物上。
论文发表后，德国Tubingen大学首席教授C.McDermott在国际著名杂志HydrogeologyJournal上发表文章，多处引用周宏伟的成果，评价这些成果指出了岩体粗糙表面构成的一个十分重要的特性。
美国北Illinois大学W.Luo和E.Peronja等在Computers&
Geosciences上发表文章，称他们在计算交互式地形模拟模型（WILSIM）的表面分形维数时，直接采用了周宏伟提出的立方体覆盖法计算表面分维。
加拿大BritishColumbia大学采矿工程系Sadrai等在InternationalJournalofImpactEngineering上发表文章应用了周宏伟的成果，称该成果揭示了断裂表面具有不同程度的粗糙度，因此几何粗糙性是其特征参数的度量。
国内学者王毅力在著名国际杂志JournalofColloidandInterfaceScience上发表文章，称周等提出了一种新的断裂表面直接分形测量法—立方体覆盖法，并介绍了该方法的主要内容。
此外，该成果还被AppliedSurfaceScience、PhysicalReviewE、ScriptaMaterialia、InternationalJournalofRockMechanicsandMiningScience、PhysicaA、JournalofMaterialsScience、Cement&
ConcreteComposites、InternationalJournalofDamageMechanics、StructuralEngineeringandMechanics等杂志发表的文章正面引用。
相关成果获得了2007年度国家自然科学奖二等奖（第二完成人，获奖题目：
破断岩体表面形貌与力学行为研究，证书号：
2007-Z-109-2-02-R02）。
（2）在孔隙介质渗流方面，建立了考虑孔隙结构对渗流过程影响的随机演化模型，揭示了渗流边界形貌演化的物理力学机制，建立了低渗介质渗透率与细观形貌之间的相关关系
孔隙介质中流体渗流形貌演化规律的研究具有广泛的工程背景，煤矿突水灾害、石油二次开采过程中水油两相流界面问题等都与流体渗流形貌密切相关。
对这一问题的研究，必须考虑孔隙介质结构特征对流体渗流行为的影响。
候选人借助细观力学试验系统，以流体在孔隙介质中缓慢渗流为背景，人工制造了6种孔隙率的孔隙介质，采用5种不同运动粘度的流体在6种孔隙度的人造孔隙介质中进行渗流实验，获得了不同粘度、不同孔隙率条件下的流体渗流边界形貌演化图。
估算了流体渗流边界的平均位移和流体边界形貌的分形维数，获得了平均速度和流体边界分形维数随时间的演化规律，进一步统计分析了渗流边界平均速度、流体边界形貌演化复杂程度与孔隙率、流体运动粘度之间的关系；
借助随机理论，研究了流体在孔隙介质中的渗流形貌演化过程，从理论上建立了流体渗流边界形貌演化的随机模型，揭示了孔隙介质细观结构对流体渗流形貌的影响。
成果发表在TransportinPorousMedia上，该文共28页，系统阐述了渗流边界形貌演化的物理机制，被评价为“…andcombiningtheexperimentalresultswiththestochasticmodelarevaluableworks”。
后续成果发表于《科学通报》及《岩石力学与工程学报》。
（3）在煤炭资源开采工程实践方面，针对深部煤炭资源开采中巷道支护和工作面顶板矿压控制等技术难题，开展了长期现场研究和实验室实验，提出了深部巷道锚喷支护新方法，并在河南鹤壁矿务局、安徽淮南矿务局得到成功推广应用
申请人具有长期从事采矿工程的现场研究经验，近年来致力于研究煤矿深部开采的科学问题与技术难题，负责了深部高瓦斯矿井开采方法的研究以及深部巷道支护技术的研究。
针对河南省鹤壁矿务局第10煤矿-575水平转载皮带巷围岩地压大（埋深725m）、变形大、易风化的特点，于1996年-2000年在该新建矿井推广使用了喷射钢纤维混凝土代替素混凝土，从而形成了锚杆-喷射钢纤维混凝土支护新技术，使巷道整体稳定、表面完好，且支护成本明显下降（取消了原支护设计方案中的金属支架）。
该技术于2006年10月在淮南矿务局望峰岗矿-817水平（埋深827m）水仓修复工程中推广使用，随后于2009年10月-12月在鹤壁矿务局八矿3105南翼上山回风巷掘进工程中推广使用，解决了围岩破碎、地压大等技术难题。
作为负责人或技术负责人还主持或参与了深部开采关键技术的研究（河南省平顶山矿务局、安徽淮南矿务局、甘肃靖远矿务局），例如，以淮南矿区张集矿1122
（1）工作面为背景，从实验和数值模拟三方面系统研究了深部开采上覆岩层移动规律，揭示了采动裂隙网络随开采过程的演化规律，并获得了不同时刻瓦斯压力云图，界定了瓦斯富集区的范围和形态（该项目2012年1月通过安徽省科技厅组织的科技鉴定，评价为国际先进）。
先后6次被国（境）外大学邀请进行访问合作（皆为对方提供经费）。
应法国傅立叶大学（UniversityofJosephFourier）MarcBoulon教授和德国克劳斯塔尔工业大学（TechnicalUniversityofClausthal）邀请，2005年2月-3月以访问教授身份访问了德国Clausthal工业大学和法国JosephFourier大学，并作了题为“MajorGeotechnicalEngineeringinWesternChinaandTheirMechanicalIssues”、“CharacterizationofSurfaceTopographyofRockJoint”等的学术报告（共4次）。
2008年11月应邀请参加InternationalWorkshoponNaturalandLow-CostMaterialsinWindEnergyTechnologies，担任大会时段主席，并作邀请报告“SEMIn-SituLaboratoryInvestigationsonDamageGrowthinGFRPCompositewithDifferentOrientationAnglesofFibers”。
2009年9月应邀参加InternationalWorkshoponSmallScaleWindEngineeringforDevelopingCountries，担任开幕式时段主席，并作邀请报告“ExperimentalInvestigationsofDamageMechanismsinGlassFiberCompositesUsedforWindTurbineBlades”。
2007年2月，与丹麦Riso国家实验室（RisoNationalLaboratory）合作申请的欧盟第6框架计划项目获得批准（合同号：
019945,2007.3.1-2010.2.28），该项目系统研究了可再生能源开发利用中的关键科学问题和技术难题。
中方课题组负责研究疲劳载荷作用下风力发电机叶片材料与结构强度与损伤的微观机理及建模（MicromechanismsandModellingofStrengthandDamageofWindTurbineMaterialsandStructure）。
周宏伟担任子课题负责人，3年共获得10.4万欧元资助。
三、申请人近五年主要学术成就情况
3.1近五年申请人承担主要科研项目（10项以内）
序号
项目名称
项目性质及来源*
项目经费（万元）
起始年度
终止年度
排序
1
多场力作用下层状盐岩体的本构关系及破坏规律
国家973项目子课题
255
2009
2013
2
温度-应力耦合作用下岩石破坏过程的细观实验与机理分析
国家自然科学基金
30
2007
3
层状盐岩分数阶蠕变模型及盐腔长期稳定性评价
63
2012
2015
4
大型风机叶片复合材料性能的实验研究及数值模拟评价
科技部国际合作项目
92
2010
5
超大风机叶片复合材料力学性能研究
欧盟第6框架计划项目
10.4万欧元
6
深部煤炭资源开采中的工程岩体力学行为及其对灾害事故的影响
教育部新世纪优秀人才支持计划
50
2005
7
煤与瓦斯共采上覆岩层裂隙及瓦斯分布规律研究
横向联合
35
2011
8
鹤壁八矿深部岩巷联合支护技术研究
40
9
复杂工程地质体的多尺度结构及其赋存环境研究
230
2002
2008
10
采动过程中破断煤岩体的结构特征及联通性规律
609
*“项目性质及来源”一项，请填写项目的性质，如“美国国家科学基金项目”、“美国NIH基金项目”、“国家杰出青年科学基金”、“国家自然科学基金重点项目”、“863项目子课题”、“国家社会科学基金项目”、“教育部人文社会科学研究项目”、“北京市哲学社会科学规划项目”等
3.2近五年申请人重要科研获奖情况（10项以内）*
获奖项目名称
奖励名称
奖励等级
授奖单位及国别
奖励年度
破断岩体表面形貌与力学行为研究
国家自然科学奖
国务院、中国
热力耦合作用下岩石的宏细观结构演化与强度特征
中国高校自然科学奖二等奖
教育部、中国
*本栏自然科学学科申请人填写国家级科技奖励（国家自然科学奖、国家发明奖、国家科技进步奖）、省部级科技奖励（二等以上）和国际学术性奖励；
人文社会学科申请人仅填写国家科技进步奖、省部级奖励（如中国高校人文社会科学研究优秀成果奖、北京市哲学社会科学优秀成果奖等）、各类全国性的基金奖（如霍英东科研优秀成果奖以及孙冶方研究基金会、吴玉章研究基金会、陶行知研究基金会颁发的社科优秀成果奖）和国际学术性奖励。
3.3近五年申请人代表性著作、论文情况（15篇以内）
著作或论文名称；
出版单位或发表刊物名称；
期号、起止页码；
所有著、作者姓名；
出版或发表年度；
是否被SCI、EI、SSCI、CSSCI收录
H.W.Zhou,C.P.Wang,B.B.Han,Z.Q.Duan.Acreepconstitutivemodelforsaltrockbasedonfractionalderivatives.InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences,2011,48
（1）,116-121（SCI收录，EI收录）
H.W.Wang,H.W.Zhou,R.D.Peng,LeonMishnaevskyJr..Nanoreinforcedpolymercomposites:
3DFEMmodelingwitheffectiveinterfaceconcept.CompositesScienceandTechnology,2011,71,980-988（SCI收录）
H.W.Zhou,L.MishnaevskyJr.,P.Brø
ndstedetal.SEMin-situlaboratoryinvestigationsondamagegrowthinGFRPcompositeunderthree-pointbendingtests.ChineseScienceBulletin,2010,55（12）,1199-1208（SCI收录）
J.P.Zuo,H.Xie,H.W.Zhou,S.P.Peng.SEMin-situinvestigationonthermalcrackingbehaviorofPingdingshansandstoneatelevatedtemperatures.GeophysicalJournalInternational,2010,181
（2）:
593-603（SCI收录）
H.W.Wang,H.W.Zhou,L.MishnaevskyJr.,P.Brø
ndsted,L.N.Wang.Singlefiberandmultifiberunitcellanalysisofstrengthandcrackingofunidirectionalcomposites.ComputationalMaterialsScience,2009,46,810-820（SCI收录）
J.P.Zuo,H.Xie,H.W.Zhou.Experimentaldeterminationofcoupledthermal-mechanicaleffectsonfracturetoughnessofsandstone.JournalofTestingandEvaluation,2009,37
（1）,48-52（SCI收录）
H.W.Zhou,Y.H.Zhang,A.M.Li,D.Y.Qiu.Experimentalstudyonmovingboundariesoffluidflowinporousmedia.ChineseScienceBulletin,2008,53（16）,2438-2445（SCI收录）
H.XieandH.W.Zhou.Applicationoffractaltheorytotopcoalcaving.Chaos,SolitonsandFractals,2008,36,797-807（SCI收录）
Y.L.Wang,H.W.Zhou,F.L.Yu,B.Y.ShiandH.X.Tang.Fractaladsorptioncharacteristicsofcomplexmoleculesonparticles-acasestudyofdyesontogranularactivatedcarbon（GAC）.ColloidsandSurfacesA,2007,299,224-231（SCI收录）
J.P.Zuo,H.Xie,H.W.Zhou,S.P.Peng.Thermal-mechanicalcoupledeffectonfracturemechanismandplasticcharacteristicsofsandstone.ScienceinChinaSeriesE:
TechnologicalSciences,2007,50（6）,833-843（SCI收录）
11
J.P.Zuo,H.Xie,H.W.Zhou,S.P.Peng.Experimentalresearchonthermalcrackingofsandstoneunderdifferenttemperature.ChineseJournalofGeophysics-CHINESEEDITION,2007,50（4）:
1150-1155（SCI收录）
12
周宏伟，张涛，薛东杰，薛俊华.长壁工作面覆岩采动裂隙网络演化特征研究.煤炭学报，2011,36（12）:
1957-1962（EI刊源）
13
周宏伟，王春萍，丁靖洋,张淼.盐岩流变特性及盐腔长期稳定性研究进展.力学与实践,2011,33（5）:
1-7
14
周宏伟,谢和平,左建平等.赋存深度对岩石力学参数影响的实验研究.科学通报,2010,55（34）:
3276-3284
15
周宏伟，何金明，武志德.含夹层盐岩渗透特性及其细观结构特征.岩石力学与工程学报,2009,28（10）,2068-2073（EI收录）
3.4近五年申请人申请和获授权专利情况
已授权专利：
共 项，按重要性填写主要专利，总共不超过14项
专利名称
专利授权国
专利号
授权
公告日
尚未授权专利：
专利申请国
申请号
专利
申请日
3.5近五年申请人担任国际学术会议重要职务及国际学术作大会报告、特邀报告情况
（1）大会名称：
Sina-GermanWorkshoponRelevantAspectsontheUndergroundStorageofNaturalGasandCO2，时间地点：
2007,Germany，任务：
大会时段
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