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能源矿山动力灾害研究所

研究所所长

唐春安 教授

Tel: +86-0411-84708694

E-mail: tca@mail.neu.edu.cn

唐春安,大连理工大学教授,博士生导师。现任能源矿山动力灾害研究所所长。长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金、中国青年科技奖获得者,首批入选国家百千万人才工程计划,国务院学位委员会第五届学科评议组成员,国际岩石力学学会中国国家小组主席,中国岩石力学与工程学会副理事长,岩石破碎专业委员会主任委员,International Journal of Rock Mechanics and Rock Engineering, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering,刊编委。

主要研究方向为岩石破裂过程失稳及其工程诱发灾害机理研究。主持国家自然科学基金等纵向研究课题10余项,主持国家973课题1项、国家自然科学基金重点项目与重大国际合作基金各1项。获国家科技进步奖二等奖1项,省部级科技一等奖2次、二等奖3次。出版专著6部,发表学术论文370余篇,其中SCI收录108篇,El收录290篇,论文被引用超过5000余次。

研究所目标

以能源矿山、水利水电建设中的工程灾害为研究背景,基于物理试验、数值模拟及大规模科学计算、微震监测技术,开展岩体破坏机理及瓦斯突出、岩爆、突水、滑坡等工程灾害预测防治的基础理论与工程应用研究,形成国内外具有一定特色的研究所。

研究所研究方向

1、 岩石、混凝土等材料破裂的力学机理

荷载作用下岩石类材料裂纹萌生和扩展机理,岩石类材料温度开裂的试验及数值模拟, 岩石类材料水压致裂的基础理论及控制技术,等间距裂缝形成的过程及机理,煤岩体瓦斯突出的力学机理。

2、 岩石工程动力学灾害力学机制及预警

采动岩体微破裂前兆特征及时空演化规律,煤矿瓦斯突出的数值分析与微震监测技术, 煤矿突水机理及前兆信息的监测和分析,深部开采岩爆动力灾害机理及预测方法,微震监测技术MMS分析方法。

3、 采动和开挖诱发岩体破裂及地表沉陷

动态扰动下岩体破裂的时空分布特征,采矿诱发的岩层移动规律与地表沉陷计算,开挖诱发的岩体变形与支护系统相互作用,岩层移动的动态仿真分析与软件研发。

4、 边坡滑动机理与稳定性监测方法研究

边坡滑动过程的分析方法研究,渗流作用下高陡岩质边坡的稳定性,开挖扰动诱发的滑坡灾害机理及控制,边坡失稳过程中岩体内部的微震活动性监测,基于监测与数值模拟的边坡稳定性反馈研究。

5、 岩体工程中的大规模科学计算

高性能并行计算方法研究,大型岩体工程数值建模,大规模科学计算前后处理的可视化技术,岩土工程灾害与复杂岩体结构稳定性分析大规模科学计算。

6、 岩体工程中得多场耦合模型及其应用

多物理场相互作用机理,多物理场耦合分析方法研究,二氧化碳地质埋存的历史拟合及井套完整性研究,深部核废料地质贮存的风险评估,热干岩开发与利用的理论研究。

研究所承担的主要项目

l 国家科技重大专项:

全国重点煤矿区瓦斯赋存分布规律和控制因素(2008ZX05040-005)任务“阜新矿区瓦斯地质图编”

l 国家重大基础研究项目:

煤矿突水机理与防治基础理论研究

大型水利水电工程高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制

l 重大国际合作研究项目:

深部开采岩爆动力灾害机理及预测方法研究

l 国家自然科学基金:

水汽环境中的围岩松动圈形成机理与分析方法研究

刀具与岩石相互作用的三维并行数值模拟与物理试验研究

岩体损伤演化过程中的热—水—力耦合模型及耦合机制研究

水分迁移条件下岩石的时效变形损伤弱化机理研究

大变形条件下岩石破坏全过程的各向异性损伤模型及其数值模拟研究

深部巷道围岩分区破裂机理的大规模科学计算与物理试验研究

岩石层状结构等空间裂纹形成机理的数值与物理试验研究

l 其他纵向项目:

湿度扩散导致的岩体物性弱化及其松动圈形成机理研究 (高等学校博士学科点专项科研基金)

环境因素作用下岩石损伤-流变-断裂过程的细观破坏机理研究 (中国博士后科学基金特别资助)

研究所近期代表成果

l 相关论文:

唐春安, J.A. Hudson. Rock Failure Mechanics[M]. CRC Press, 2011.

唐春安著,岩石破裂过程中的灾变,煤炭工业出版社,1993,北京

唐春安、王述红、傅宇方著,岩石破裂过程数值试验,科学出版社,2003,北京

唐春安、朱万成著,混凝土损伤与断裂:数值试验,科学出版社,2003,北京

Tang CA, Zhang YB, Liang ZZ, Xu T, Tham LG, Lindqvist PA, Kou SQ, Liu HY. Fracture spacing in layered materials and pattern transition from parallel to polygonal fractures. Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 2006, 73(5): 056120

Tang CA, Liang ZZ, Zhang YB, Chang X, et al. Fracture spacing in layered materials: A new explanation based on two-dimensional failure process modeling. American Journal of Science, 2008, 308 (1): 49-72.

Tang CA, Tham LG, Wang SH, Liu H, Li WH. A numerical study of the influence of heterogeneity on the strength characterization of rock under uniaxial tension. Mechanics of Materials, 2007, 39(4): 326-339

Tang CA, Ma TH. On stress-forecasting strategy of earthquakes from stress buildup, stress shadow and stress transference (SSS) based on numerical approach, Earthq Sci. 2009, 22: 53-62

Li LC, Yang TH, Liang ZZ, Tang CA, Zhu WC. Numerical investigation of groundwater outbursts near faults in underground coal mines. International Journal of Coal Geology, 2011, 85(3): 276-288.

Li LC, Tang CA, Fu YF. Influence of heterogeneity on fracture behavior in multi-layered materials subjected to thermo-mechanical loading. Computational Materials Science, 2009,46(3):667-671.

Li LC, Tang CA, Zhu WC, Liang ZZ. Numerical Analysis of Slope Stability Based on Gravity Increase Method. Computers and Geotechnics, 2009, 36(7):1246-1258.

Tang SB, Tang CA, Liang ZZ, Zhang YF. Influence of heterogeneity on strength and failure characterization of cement-based composite subjected to uniform thermal loading. Construction & Building Materials, 2011, 25(8): 3382-3392

Tang SB, Tang CA, Liang ZZ, Zhang YB, Li LC. Numerical investigation on the influence of material structure to effective thermal conductivity of concrete. Heat Transfer Engineering, 2012, 33(8).

Xu NW, Tang CA, Li LC, Liang ZZ, Zhou Z, Sha C, Yang JY. Microseismic monitoring and stability analysis of the left bank slope in Jinping first stage hydropower station in southwestern China [J]. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2011.( SCI in Press) DOI: 10.1016/j.ijrmms.2011.06.009

l 相关奖项:

国家科学技术进步二等奖,岩石破裂过程试问理论及其工程应用,2004年

辽宁省科技进步二等奖,老虎台煤矿冲击地压条件下特厚煤层煤巷锚杆支护试验研究,2004年

辽宁省科教学成果一等奖,岩石破裂过程数值试验教学改革与实践,2004年

冶金科学技术一等奖,岩爆及其采矿诱发岩体失稳过程的研究,2002年

辽宁省自然科学二等奖,岩石破裂过程失稳及其数值试验方法,2002年

辽宁省科技进步二等奖,开采诱发围岩破坏渗流模型及其工程应用,2009年

中国高校自然科学二等奖,开采诱发岩石破裂过程失稳及其岩爆机理研究,2001年

     
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