中国矿业大学(北京)长江学者候选人申请表Word下载.doc

1、蔡 明性别男国籍加拿大出生年月1962年12月最后学历毕业时间及学校东京大学 1992年3月学位博士现任职单位现任专业技术职务劳伦森大学地质力学研究首席专家，副教授现任行政职务MIRARCO理事从事专业关键词岩石力学，采矿，地下工程，岩爆，声发射，岩体支护，数值解析，强度理论主要学术兼职国际岩石力学学会会员、Dynamic Testing工作委员及Spalling工作委员会成员；加拿大岩土工程学会及矿业学会会员、安、自然科学与工程研究基金会（NSERC）评审专家、创新研究基金会评审专家、大略省注册专业工程师及青年研究基金会评审专家；Int. J. Rock Mech. Min. Sci.，Ro

2、ck Mech. Rock Eng., Tunneling and Underground Space Tech.，Geotechnical and Geological Eng.，Canadian Geotechnical Journal，Eng. Geology，Journal of Applied Geophysics等国际一流期刊论文评审人；昆明理工大学、华北水利水电学院客座教授。个人简历（包括 学习简历和工作 经历）学习简历：日本东京大学博士（1989-1992）北京清华大学硕士（1984-1986）北京清华大学学士（1979-1984）工作经历：加拿大劳伦森大学工程学院教授（200

3、9-至今）地质力学研究首席专家（2009-至今）加拿大MIRARCO矿业研究所理事（2009-至今）加拿大曼舒集团公司岩石力学专家，亚洲部总经理（2008-2009）MIRARCO矿业研究所地质力学研究中心高级研究员（1998-2008）加拿大劳伦森大学兼职教授（2001-2008）加拿大劳伦森大学博士后（1997-1998）日本东电设计株式会社咨询工程师（1992-1996）北京清华大学助教（1987-1989）所在平台、基地、团队简况岗位依托以何满潮教授为学术带头人的教育部创新团队以及深部岩土力学与地下工程国家重点实验室（北京）实验平台。以何满潮教授为学术带头人的教育部创新团队多年来一直从

4、事深部岩体力学与工程灾害控制研究，先后承担完成了国家自然科学基金重大项目（50490270）、国家973计划项目（2006CB202200）等多项国家及省部级重大项目5项，目前正承担国家自然科学基金重点项目（51134005）的研究工作。在多年的研究工作中，逐渐形成了一支富有凝聚力和创新能力的研究团队。研究成果先后获国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步二等奖3项以及省部级奖励10余项。由该团队为主建设的中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室配备有自主研发的深部应变岩爆、冲击岩爆力学实验系统以及深部岩体力学特性研究实验装备，在深部岩体力学特性与工程灾害机理研究方面已取得了大量

5、高水平成果。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）申请人蔡明博士长期从事岩体强度理论及其在地下工程中的应用等研究工作，研究领域涉及采矿等地下工程结构的岩体支护，岩爆机理，声发射及岩石破裂失稳过程的关联，多维数据可视化，数值解析在工程中的应用等。1987年以来，先后主持参与各种工程咨询和科研课题40余项，项目涉及采矿，土木，水利，核废料深部地层处理等领域，跨越中国，日本，加拿大，美国，法国，澳大利亚，瑞士，英国等国界，通晓国际工程惯例，国际工程经验丰富。以第一作者出版高水平学术论文

6、50余篇，科研及工程咨询报告50余篇。申请人的许多科研成果已经在世界范围的同行中得到认可并在许多工程项目中得到应用。例如，申请人提出的GSI体系定量化方法，使得GSI值能够直接跟节理间距，节理粗糙度等参数挂钩，为GSI体系在工程设计中的应用做出了重大贡献。申请人在2009年的RaSiM 7特邀报告中首次全面地阐述了岩爆支护的七项方针，为解决岩爆问题提供了新思维。另外，申请人发明的新型抗爆锚杆（MCB33），不仅方便了锚杆的生产和安装，而且还改进了锚杆的性能，大大提高了锚杆的抗冲击能力。使用该新型抗爆锚杆将极大地降低岩爆破坏风险，保障深部地下施工安全，保护投资者利益。该产品已经在加拿大硬岩矿山广

7、泛使用，效果显著。同时，申请人还发明另一种新型锚杆，可用于静载支护，也可用于动载支护。申请人发明的新型金属挂网，承载能力强，可大大缩短支护系统的安装时间，潜在的经济效益可观。上世纪60年代初国际岩石力学学会（ISRM）成立时，有人问首任主席米勒（Mller）教授：“为什么我们需要一个像ISRM这样的机构？”米勒教授回答说：“因为我们不知道岩体的强度”。时至如今，节理岩体强度及变模的确定仍然是热门的研究课题。申请人提出一种定量方法（Cai et al., 2004, Estimation of rock mass strength and deformation modulus of joint

8、ed hard rock masses using the GSI system. Int. J. Rock Mech. Min. Sci.，41（1）：3-19），完善了国际上广泛使用的GSI（地质强度指标）体系。GSI体系由Hoek等学者1995年提出，主要用于节理岩体强度及变模的评估。可是该方法的应用客观性较差（为定性方法），对使用者的工程经验要求较高。申请人基于大量的工程数据，采用岩块体积和节理面状况因子将GSI体系定量化，使得GSI值能够直接跟节理间距，节理粗糙度等参数挂钩，为GSI体系在工程设计中的应用做出了重大贡献。同时提出了基于GSI体系的节理岩体残留强度的评估方法15及相关强

9、度参数mi的确定方法7，为第一线工程师们提供了一种简单，合理，行之有效的节理岩强度确定方法，可省去昂贵，费时的现场岩石力学实验，在采矿，地下洞室，隧道，岩石边坡等工程的可行性设计阶段就可以较准确地确定设计力学参数，经济合理，工程意义重大。申请人的几篇相关论文5,7,15发表后，收到很多读者包括国际著名岩石力学专家Brown教授的来信，对这些研究成果给以了充分的肯定。当岩石发生破坏时，体积明显增加。如何正确在工程设计中考虑岩石的剪胀是一项艰巨的任务。通过分析和总结岩石在剪胀变形过程中的特点，提出了一个剪胀角模型6,8，认为剪胀角是围压和塑性剪切应变的函数。使用提出的剪胀角模型，可正确地再现岩石破

10、坏后的剪胀特征，得到的洞室周围的位移分布更加接近实际的观测值。申请人指导的博士生赵星光博士的论文获得2010年中国岩石力学学会颁发的优秀博士论文获。通过对日本神流川（Kannagawa）地下厂房开挖过程中观察到的声发射数据的处理，分析和解释，申请人提出了节理岩体的广义裂纹发生和扩展的阈值理论。结合简单的线性弹性应力分析，该理论可用于评估低围压条件下岩体的完整性，以获得工程设计所需的岩体材料常数。根据这一研究结果，开发了一种基于声发射监测数据的岩体强度参数反演分析新方法14。由于声发射可在岩体早期变形阶段（峰值强度之前）获取，和传统的利用峰值强度之后的变形观测数据的反演分析方法相比，该新方法可以

11、在岩体总体不破坏之前让工程师评价岩体强度，工程意义重大。在实际工程中应用这一技术进行岩体失稳风险评估和减灾的前景广阔。申请人在数值解析在岩石破裂失稳过程及其工程应用方面对该学科做出了较大的贡献。提出并实现了采用FLAC/PFC耦合法来解析大型地下洞室在开挖过程中的声发射11，解决了一大工程难题。FLAC/PFC耦合法充分利用每一种解析法的优点，最大限度地减少了所需要的计算资源。这种方法考虑到了应力重分布，并提供应力和位移模式，计算模拟的声发射和现场观测数据一致，为应用数值方法解释现场观测数据，为设计和开挖大型地下洞室和采场提供了先进的学术思想和科学的方法论。同时，申请人还运用FEM/DEM耦合

12、法于岩石破裂失稳过程的研究，首次用数值解析方法再现了高应力作用下的千层饼剥离现象，阐述了中间主应力对岩石强度的影响有限的观点，指出以往的真三轴岩石强度实验结果受加载板约束作用太大10。在另一篇文章中9，申请人比较了两个常用的数值工具（FLAC和Phase2），指出了盲目使用数值工具的危险，并强调如果想要获得正确的挖掘响应，必须认真考虑应力路径。以上文章均为相应国际学术杂志的引用次数最多的文章之一（The most cited articles）。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

13、高围压下的岩体支护设计 （Rock Support Scoping Study, Innovative panel rock support system）英国Rio Tinto（力拓）矿业公司研究项目 （Rio Tinto, UK）99（127,000 加元）200620082压剪矿体的危险性评估和减灾 （Hazard assessment and mitigation in the mining of orebodies under shear loading）加拿大国家自然科学基金（NSERC）项目（The Natural Sciences and Engineering Researc

14、h Council of Canada）65（82,500加元）200720093深部开采诱发地震危险性评估和减灾 （Mining-induced Seismicity - Hazard Assessment and Mitigation for Deep Mining）加拿大国家自然科学基金（NSERC）项目290 （379,900 加元）5McWatters 矿山巷道支护（Ground Support Guide- lines for Drifts at McWatters Mine）Liberty Mines Ltd33（53,100加元）6Chester矿山巷道支护（Ground Support Recommendations for Chester Mine）Trelawney Mining & Exploration Inc.24（38,985加元）201020117岩爆支护设计软件开发（Development of an Inter- active Tool for Rockburst Support Design）CEMI研究基金151（236,000 加元）20138岩爆支护设计理论方法研究（Advanced engineering of rock support for rockburst-prone mines）加拿大国家自然