江苏科学技术奖公示材料.docx
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江苏科学技术奖公示材料
江苏省科学技术奖公示材料
专业评审组：
安全生产技术成果类别：
基础类
一、项目名称
深部岩石变形破坏机理与非线性流变力学本构模型
二、项目简介：
本项目属于矿山支护工程、岩土力学科学领域。
岩石是一种复杂的天然介质，随着地下工程开采深度以及开挖尺度的大幅度增加，岩石（体）所表现出来的环境状态日趋复杂，使得高应力、高渗透水压等引起的突发性工程灾害显著增加。
在深部地下工程运营过程中，围岩处于长期流变状态，岩石的流变力学特性关系到工程稳定及生命财产安全。
深部岩石变形破坏的机理以及如何准确描述与预测岩石工程的长期稳定性成为了本领域的挑战性难题，也是我国深地科学研究领域迫切需要解决的关键科学问题之一。
在1项国家自然科学基金面上项目、2项江苏省自然科学基金项目（1项为省杰出青年基金项目）的资助下，本课题以揭示深部岩石变形破坏机理，建立岩石非线性流变力学本构模型为目标，取得的主要创新成果如下：
（1）基于高应力高水压岩石三轴试验，获得了高围压下岩石三维损伤演化过程，发现了高水压下岩石强度与变形参数衰减规律，为揭示深部工程岩体的失稳破坏机理提供了科学依据。
（2）发明了一种测定破裂后岩石三轴强度的加载路径，提出了单一岩样获得不同围压下岩石三轴强度方法，揭示了循环加卸载下岩石三轴损伤演化机理；开展了复杂应力条件下岩石流变试验，明确了应力水平、水压以及围压对岩石流变速率的影响规律，建立了加载条件与流变力学参数之间的定量关系，揭示了岩石剪切变形参数随时间的变化规律。
（3）发现了岩石黏弹性流变参数的时间尺度效应，提出了考虑时间尺度效应的岩石非线性黏弹性流变模型，建立了考虑卸载特征的岩石非线性黏弹塑性流变模型，构建了能够描述加速流变特征的岩石非线性流变损伤模型，从而为预测岩石工程的长期稳定性奠定了基础。
本课题在科学出版社出版学术专著1部，在本领域重要国际期刊上发表SCI论文45篇，1篇代表性SCI论文入选国际权威检索系统ScienceDirect的Top25热点论文，作为客座主编受邀在Energies（JCR2区期刊）出版专刊1部，在第4届国际岩石力学与工程新进展学术会议等上作特邀报告5次。
项目组中1人入选教育部新世纪优秀人才以及江苏省杰青，1人获国务院政府特殊津贴，1人入选国家博士后创新人才支持计划。
本课题8篇代表性SCI论文发表在《RockMechanicsandRockEngineering》、《InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences》、《EngineeringGeology》、《GeophysicalJournalInternational》等国际权威期刊上，受到了美国斯坦福大学、宾夕法尼亚州立大学等国际著名研究机构的关注，得到了国内外知名专家（如中国工程院院士康红普研究员、美国工程院院士DerekElsworth教授、美国科学院院士NormanSleep教授等）的高度好评和广泛引用，被《GeochemistryGeophysicsGeosystems》、《JournalofStructuralGeology》等国际SCI期刊他引90余篇次。
三、推广应用情况
四、代表性论文论著目录（应用类可不填）
序号
论文论著名称
/刊名/作者
影响因子
年卷页码（XX年XX卷XX页）
发表时间
（年月日）
通讯作者
第一作者
SCI他引次数
他引总次数
是否国内完成
1
Experimentalinvestigationonthestrength,deformability,failurebehaviorandacousticemissionlocationsofredsandstoneundertriaxialcompression/RockMechanicsandRockEngineering/杨圣奇,靖洪文,王善勇
2.905
2012年45卷583-606页
2012年7月
杨圣奇
杨圣奇
31
31
是
2
Influencesofporepressureonshort-termandcreepmechanicalbehaviorofredsandstone/EngineeringGeology/杨圣奇,靖洪文,程龙
2.569
2014年179卷10-23页
2014年9月
杨圣奇
杨圣奇
13
13
是
3
Experimentalinvestigationonmechanicalbehaviorofcoarsemarbleundersixdifferentloadingpaths/ExperimentalMechanics/杨圣奇,靖洪文,李玉寿,韩立军
2.091
2011年51卷315-334页
2011年3月
杨圣奇
杨圣奇
6
6
是
4
Evaluationonstrengthanddeformationbehaviorofredsandstoneundersimpleandcomplexloadingpaths/EngineeringGeology/杨圣奇,靖洪文
2.569
2013年164卷1-17页
2013年9月
杨圣奇
杨圣奇
10
10
是
5
Experimentalinvestigationonmechanicaldamagecharacteristicsofsandstoneundertriaxialcyclicloading/GeophysicalJournalInternational/杨圣奇,RanjithPG,黄彦华,殷鹏飞,靖洪文,桂易林,于庆磊
2.414
2015年201卷662-682页
2015年3月
杨圣奇
杨圣奇
5
5
是
6
Evaluationofcreepmechanicalbehaviorofdeep-buriedmarbleundertriaxialcyclicloading/ArabianJournalofGeosciences/杨圣奇,徐鹏,RanjithPG,陈国飞,靖洪文
0.955
2015年9卷6567-6582页
2014年11月
杨圣奇
杨圣奇
6
6
是
7
Non-stationaryandnonlinearvisco-elasticshearcreepmodelforshale/InternationalJournalofRockMechanics&MiningSciences/杨圣奇,程龙
2.268
2011年48卷1011-1020页
2011年9月
杨圣奇
杨圣奇
16
16
是
8
Damagemodelofcoalundercreepandtriaxialcompression/InternationalJournalofRockMechanics&MiningSciences/杨圣奇,徐鹏,RanjithPG
2.268
2015年80卷337-345页
2015年12月
杨圣奇
杨圣奇
3
3
是
五、主要知识产权目录（不超过10件）
序号
知识产权类别
知识产权具体名称
国家
（地区）
授权号
权利人
发明人
1
发明专利
一种测定破裂后岩石三轴强度的加载路径方法
中国
ZL201110092688.7
中国矿业大学
杨圣奇,靖洪文
2
发明专利
一种测定破裂后岩石三轴流变特性的加载路径方法
中国
ZL201410100818.0
中国矿业大学
杨圣奇,徐鹏
3
4
5
6
7
8
9
10
备注：
上述10件主要知识产权包括著作权、商标权、技术秘密、动植物新品种审定、新药证书、医疗器械注册证书、农药、食品或饲料添加剂等其他知识产权情况。
六、主要完成人
姓名
杨圣奇
性别
男
排名
第1
行政职务
副院长
工作单位
中国矿业大学
对本项目贡献：
（限300字）
本项目总负责人，对科技创新点1、2、3、4均做出了突出贡献。
揭示了高围压与高水压下岩石强度破坏规律，发明了测定破裂后岩石三轴强度的方法，揭示了复杂应力条件下岩石损伤演化过程；提出了考虑时间尺度效应的岩石非线性黏弹性流变模型，建立了考虑卸载特征的岩石非线性黏弹塑性流变模型，构建了能够描述加速流变特征的岩石非线性流变损伤模型。
8篇代表性论文的第一作者和通讯作者，2项发明专利的第一作者。
在本项目中的工作量占本人总工作量的90%以上。
姓名
靖洪文
性别
男
排名
第2
行政职务
常务副主任
工作单位
中国矿业大学
对本项目贡献：
（限300字）
本项目主要完成人之一，对科技创新点1和2做出了突出贡献。
发现了高围压下岩石损伤演化过程，揭示了高水压下岩石强度与变形参数的衰减规律，提出了单一岩样获得不同围压下岩石三轴强度方法，揭示了循环加卸载下岩石三轴损伤演化机理。
代表性论文1、2、3、4、5、6的主要作者。
在本项目中的工作量占本人总工作量的60%以上。
姓名
黄彦华
性别
男
排名
第3
行政职务
无
工作单位
中国矿业大学
对本项目贡献：
（限300字）
本项目主要完成人之一，对科技创新点2做出了贡献。
开展了岩石复杂路径三轴试验工作，发现了破裂后岩石峰后再破坏力学特性演化规律，揭示了循环加卸载下岩石三轴损伤演化机理。
代表性论文5的主要作者。
在本项目中的工作量占本人总工作量的60%以上。
姓名
徐鹏
性别
男
排名
第4
行政职务
无
工作单位
中国矿业大学
对本项目贡献：
（限300字）
本项目主要完成人之一，对科技创新点4.2及4.3做出了贡献。
提出并建立了考虑卸载特征的岩石非线性黏弹塑性流变模型，探究了岩石在高应力条件下的长期强度特征，构建了能够描述加速流变特征的岩石非线性流变损伤模型。
代表性论文6和8的主要作者。
在本项目中的工作量占本人总工作量的50%以上。
姓名
殷鹏飞
性别
男
排名
第5
行政职务
无
工作单位
中国矿业大学
对本项目贡献：
（限300字）
本项目主要完成人之一，对科技创新点2.3做出了贡献。
参与了岩石复杂路径三轴试验工作，揭示了循环加卸载下岩石三轴损伤演化机理。
代表性论文5的主要作者。
在本项目中的工作量占本人总工作量的30%以上。
七、主要完成单位
1.中国矿业大学
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