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1、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
2、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
3、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Science Direct的Top 25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
4、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Rock Mechanics and Rock Engineering、International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences、Engineering Geology、Geophysical Journal International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Derek Els
5、worth教授、美国科学院院士Norman Sleep教授等）的高度好评和广泛引用，被Geochemistry Geophysics Geosystems、Journal of Structural Geology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1Experimental investigation on the strength, deformability, failure behavior and a
6、coustic emission locations of red sandstone under triaxial compression / Rock Mechanics and Rock Engineering / 杨圣奇, 靖洪文, 王善勇2.9052012年45卷583-606页2012年7月杨圣奇杨圣奇3131是2Influences of pore pressure on short-term and creep mechanical behavior of red sandstone / Engineering Geology / 2.5692014年179卷10-23页201
7、4年9月杨圣奇杨圣奇1313是杨圣奇, 靖洪文, 程龙3Experimental investigation on mechanical behavior of coarse marble under six different loading paths / Experimental Mechanics / 杨圣奇, 靖洪文, 李玉寿, 韩立军2.0912011年51卷315-334页2011年3月杨圣奇杨圣奇66是4Evaluation on strength and deformation behavior of red sandstone under simple and comple
8、x loading paths / Engineering Geology / 2.5692013年164卷1-17页2013年9月杨圣奇杨圣奇1010是杨圣奇, 靖洪文5Experimental investigation on mechanical damage characteristics of sandstone under triaxial cyclic loading / Geophysical Journal International / 杨圣奇, Ranjith PG, 黄彦华, 殷鹏飞, 靖洪文, 桂易林, 于2.4142015年201卷662-682页2015年3月杨圣
9、奇杨圣奇55是庆磊6Evaluation of creep mechanical behavior of deep-buried marble under triaxial cyclic loading / Arabian Journal of Geosciences / 杨圣奇, 徐鹏, Ranjith PG, 陈国飞, 靖洪文0.9552015年9卷 6567-6582页2014年11月杨圣奇杨圣奇66是7Non-stationary and nonlinear visco-elastic shear creep model for shale / International Journa
10、l of Rock Mechanics & Mining Sciences / 2.2682011年48卷1011-1020页2011年9月杨圣奇杨圣奇1616是杨圣奇, 程龙8Damage model of coal under creep and triaxial compression / International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences / 杨圣奇, 徐鹏, Ranjith PG2.2682015年80卷337-345页2015年12月杨圣奇杨圣奇33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
11、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345678910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
12、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
13、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，
14、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 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）