深部金属矿山安全开采教育部重点实验室Word下载.docx
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管理机构是否正确,研究团队成员、出生年月、最后学位、技术职称、分工(负责or成员),实验场地面积,仪器设备名称、型号、价格、国别、厂家、生产时间,实验室管理条例,学术委员会工作条例,学科点确认,博士后流动站确认,研究项目(2012-)名称、级别、金额、研究时间,论文、专著、专利成果、鉴定成果、博士后研究(2012-)。
深部金属矿山安全开采教育部重点实验室(东北大学)是在原采矿工程国家重点学科的基础上,通过211工程”和“985工程”建设,发展壮大、拓展研究领域,于2012年经教育部批准成立的。
实验室现有固定资产1.2亿元,建筑面积3590m2。
现有教师24人,其中,长江学者、杰出青年基金获得者2人,新世纪百千万人才工程国家级人选2人,教育部新世纪优秀人才4人,教授15人。
深部金属矿山安全开采教育部重点实验室主要针对深部金属矿床开采过程中岩爆、高温灾害演化机理及其预测防治中亟待解决的关键基础科学问题,开展深部金属矿山复杂工程岩体稳定性与灾变孕育演化过程评价方法、灾变控制技术和安全高效开采技术研究,形成以矿山地质学为背景、深部岩体力学为基础、计算机和信息科学为手段的深部矿山灾害分析预测预报理论体系,建立我国深部矿山安全高效开采技术基础理论和设计指南,提高深部资源开发领域的整体研究水平。
管理机构
实验室主任:
冯夏庭教授
常务副主任:
李元辉教授
副主任:
任凤玉教授
吴立新教授
研究机构
科研创新团队
(1)深部金属矿床地质探测分析研究室
(2)深部岩体力学研究室
(3)深部矿床高效采矿技术研究室
(4)深部开采全过程安全风险监控与评价研究室
科研用房
重点实验室场地由东北大学机械厂岩石失稳控制实验室、岩石力学实验室等(面积约3000平方米)构成,集中管理和建设。
实验室经过多年的发展,目前在科研用房及实验仪器方面均较为完备,能满足从事深部金属资源开采领域重大科技问题研究的需要。
仪器设备
名称、型号、价格、国别、厂家、生产时间
配套设施
前深部金属矿山安全开采教育部重点实验室的配套设施齐全。
仪器设备购(研)置计划及理由
支出科目
金额
(万元)
主要功能
仪器设备费
800
1
高应力强卸荷硬岩真三轴实验系统
270
高应力、高渗透、强卸荷下深部岩体的力学性质及其时效特征实验系统
2
ES&
S水压致裂原位测试系统
150
可以完成深部1000米原岩应力测试。
3
PAC24通道声发射采集系统
90
作为真三轴岩石系统的一个子模块,完成真三轴应力状态下岩石破坏时空演化规律研究。
4
KeyenceVHX-1000超景深三维显微系统
200
可以代替SEM观测岩石破裂损伤区断面特征。
5
围岩变形监测系统
15
用于评价深部采场、巷道的断面表层点相对位移变化和钻孔轴线方向变形。
6
空心包体三向岩石应力计测试系统
50
用于深部采场围岩扰动应力场监测。
7
HOOPS/ACIS基础图形开发包R22版本
25
金属矿山安全高效开采过程集成显示与协同分析平台开发。
第一条根据教育部制定的《高等学校重点实验室建设与管理暂行办法》及东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室的具体情况,特制定本条例,以确保实验室建设、运行、开放和管理工作的顺利进行。
第二条深部金属矿山安全开采教育部重点实验室在东北大学,是东北大学科学技术研究与高层次人才培养的重要基地之一。
重点实验室的任务是根据国家科技发展方针,面向国际科技前沿和我国现代化建设,围绕国民经济、社会发展及国家安全面临的重大科技问题,开展创新性研究,培养创新性人才。
其目标是获取原始创新成果和自主知识产权。
重点实验室接受教育部科学技术司的指导和东北大学的领导。
第三条重点实验室是学科建设的重点,依托东北大学将其列入重点建设和发展的范畴。
第四条深部金属矿山安全开采教育部重点实验室设立学术委员会。
学术委员会委员由国内外科学家中选聘组成。
学术委员会设主任一名、副主任2名。
学术委员会是重点实验室的学术指导机构,主要任务是审议实验室的目标、任务和研究方向,审议实验室重大学术活动、年度工作,审批开放研究课题,组织成果评价。
学术委员会会议每年至少召开一次。
重点实验室主任要在会议上向学术委员会委员作实验室工作报告。
学术委员会按照《东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室学术委员会工作条例》开展工作。
第五条深部金属矿山安全开采教育部重点实验室实行主任负责制。
实验室主任对实验室的行政工作、科学研究、研究生培养、专职人员聘任、学术交流、仪器设备和资产、环境安全、财务等实行统一管理。
重点实验室主任采取“2+3”模式管理,即受聘的实验室主任工作2年后,教育部会同依托单位对实验室主任的工作和实验室的运行状况进行届中考核,考核通过后,继续聘任3年,否则予以解聘。
重点实验室设副主任3名,实验室副主任对主任负责,协助主任进行管理工作。
实验室聘任的办公室主任、学术秘书和行政秘书各1名,协助实验室主任处理日常事务。
第六条实验室主任按照学术委员会确定的科研方向及审定的研究课题,负责科研课题的组织管理,定期召集课题组长会议落实科研计划的实施和经费的管理使用,检查各课题的实施情况、年度总结和完成课题的总结工作;
依据重点实验室的相关管理制度负责实验室的建设和技术管理,保证设备和仪器的正常运行和良好维护;
组织日常的学术交流活动。
第七条实验室主任定期向上级主管部门和学术委员会汇报工作,定期召开实验室管理人员和课题组长会议研究工作,制定政策以稳定实验室的技术队伍,促进科研人员的流动和学科的相互渗透,吸收有成就的出国留学、进修人员来本实验室工作,培养青年科技人员,保持本实验室科研人员队伍的合理结构。
第八条深部金属矿山安全开采教育部重点实验室实行开放、流动、联合、竞争的运行机制。
实验室接收国内外科研人员以访问学者和客座研究人员的身份来实验室工作,积极开展多种形式的国际合作和学术交流,如合作研究、科研人员互访和讲学、联合培养研究生等,实施计划的具体手续按国家有关规定办理。
第九条深部金属矿山安全开采教育部重点实验室建立信息管理系统。
专人负责信息统计,建有独立的网站,实验室以简报和年报形式向外界报告研究成果,反映学术动态,交流实验室运行和管理经验,以促进本实验室工作的开展。
第十条重点实验室要接受定期评估,优胜劣汰,动态发展。
1)实验室贯彻实施“开放、流动、联合、竞争”的运行管理机制。
2)实验室设立由相关学科国内外知名专家15人组成的学术委员会,每届任期五年。
学术委员会的主要任务是审议实验室的学术方向、战略发展规划以及重大学术活动和年度工作计划,审查开放研究课题等。
学术委员会每年至少举行一次全体会议。
3)实验室实行依托单位领导下的实验室主任负责制。
实验室设立主任1名、副主任3~4名(包括1名专职副主任)。
实验室主任负责实验室的全面工作,专职副主任负责实验室的日常管理工作。
实验室成立由实验室主任、副主任和研究方向负责人组成的建设和发展委员会,统筹安排实验室工作。
4)实验室实行课题制管理,研究队伍由固定人员和流动人员组成,按需设岗、按岗聘任。
实验室配备相对稳定的工程实验技术人员,保证仪器设备的维护和正常运行。
5)实验室仪器设备实行相对集中、统一管理,本着资源共享、有偿成本服务的原则提供各种实验和研究支持。
实验室建立现代化的内部信息管理系统,数据、资料、成果的审核和档案工作由专人负责。
序号
姓名
基本情况简介
拟任学术委员会职务
钱七虎
男,1937年10月生,中国工程院院士。
现任总参科技委常委、解放军理工大学教授、博士生导师。
主要致力于防护工程及军事系统工程、岩土工程的教学与科研工作。
主任
古德生
男,1937年10月生,中国工程院院士。
现任中南大学教授、博士生导师,湖南省政协委员、全国政协委员。
主要从事采矿理论与技术的教学、科研工作。
副主任
于润沧
男,1930年生,中国工程院院士。
现任中国有色工程设计研究总院教授级高级工程师,北京科技大学兼职教授、博士生导师。
主要从事矿山设计,矿山充填技术等方面研究。
钱鸣高
男,1932年12月生,著名矿山压力专家,中国工程院院士。
现任中国矿业大学教授,博士生导师,中国煤炭学会理事、常务理事、副理事长,中国岩石力学与工程学会常务理事。
主要从事矿山压力与岩层控制方面的研究。
汪旭光
男,1939年12月生,中国工程院院士,现任北京矿冶研究总院教授级高级工程师,博士生导师,北京星宇惠龙科技发展有限责任公司董事长、中国工程院出版委员会副主任兼《中国工程科学》杂志社社长、总编辑,兼任中国工程爆破协会理事长。
主要从事工业炸药领域及爆破技术的研究。
冯夏庭
男,1964年9月生,教授,博士生导师。
现任国际岩石力学学会主席,国家973项目首席科学家、岩土力学与工程国家重点实验室主任、中国岩石力学与工程学会副理事长、国际合作计划DECOVALEX指导委员会成员。
主要从事岩石力学的智能分析方法,岩土工程安全性分析、评估、设计优化、实时监测等方面的研究。
吴立新
男,1966年生,教授,博士生导师。
现任中国矿业大学教授,东北大学长江学者特聘教授,主要从事遥感-岩石力学、三维地学建模、矿山开采沉陷与控制、GIS理论与算法、环境与灾害遥感、数字矿山、数字城市、矿区可持续发展等研究。
委员
8
潘一山
男,1964年5月生,教授,博士生导师。
现任辽宁工程技术大学校长,中国岩石力学与工程学会常务理事,辽宁省力学学会副理事长。
主要从事煤矿冲击地压、瓦斯突出、煤层气开采等方面的研究。
9
蔡美峰
男,1943年5月生,教授,博士生导师。
现任北京科技大学教授,国际岩石力学学会教育委员会主席、国务院学位委员会地矿油学科评议组成员、中国金属学会常务理事兼采矿分会会长、中国岩石力学与工程学会常务理事兼教育委员会主任委员。
主要从事岩石力学与工程、采矿工程优化和安全高效开采技术的研究。
10
周爱民
男,1957年生,博士,教授级高工。
现任长沙矿山研究院副院长、总工程师、国家金属采矿工程技术研究中心主任。
主要从事矿山充填技术和放矿控制技术研究。
11
毛景文
男,1956年12生,博士教授,博士生导师。
中国地质科学院矿产资源研究所副所长,国际矿床地质学会(SGA)理事,国际矿床成因协会理事(和当选副主席)(IAGOD)和国际核心期刊《OreGeologyReviews》副主编,主要研究方向为矿床地质和地球化学及其地球动力学演化与成矿。
12
王运敏
男,教授级高工,博士生导师,现任中钢集团马鞍山矿山研究院院长、党委书记,国家金属矿山固体废物处理与处置工程技术研究中心主任,金属矿产高效循环利用国家工程研究中心主任,国家非煤矿山安全工程技术研究中心主任。
13
刘剑
男,1961年12月生,博士,教授,博士生导师,现任辽宁工程技术大学,安全科学与工程学院院长。
主要研究方向为:
矿井通风与防灭火。
14
任凤玉
男,1956年10月生,教授、博士生导师。
现任东北大学采矿工程研究所所长,中国金属学会采矿分会理事、中国有色金属学会采矿学术委员会委员、中国岩石力学与工程学会岩石动力学专业委员会委员、国务院学位委员会学科评议组成员。
主要从事采矿方法、放矿理论、矿山岩石力学、放矿计算机仿真等方面研究。
巩恩普
男,1958年生,教授,博士生导师。
现任资源与土木工程学院博士生导师,东北大学研究生院副院长、国务院学位委员会学科评议组成员。
主要从事古生代生物礁研究、辽西热河生物群综合研究、沉积学与地层学、石油与天然气地质和矿产地质学等。
16
赵文
男,1962年生,教授,博士生导师。
现任源与土木工程学院副院长。
国际岩石力学学会中国国家小组成员、中国岩石力学与工程学会东北分会理事长、中国岩石力学与工程学会常务理事。
主要从事岩石力学与工程、地铁与地下工程、岩土工程的稳定性等方面的研究。
学术委员会工作条例
第一条根据教育部制定的《高等学校重点实验室建设与管理暂行办法》中有关学术委员会的条款,制定本工作条例。
第二条东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室学术委员会是实验室的学术指导机构,其职能是审议实验室的目标、任务和研究方向,审议实验室重大学术活动、年度工作,审批开放研究课题,组织成果评价。
第三条学术委员会由国内外知名专家组成,人数不超过15人,其中依托单位的学术委员不超过总人数的三分之一,中青年学术委员不少于三分之一。
学术委员会的日常工作由学术委员会主任、副主任负责。
学术委员会主任根据工作需要邀请部分学术委员会委员商讨工作。
第四条每年举行一次学术委员会全体会议,听取实验室主任的工作报告、审议重点实验室的有关事宜。
学术委员会会议由主任主持,在召开学术委员会全体会议之前,学术委员会主任向各位委员通报会议的内容。
第五条重点实验室主任应定期向学术委员会成员报送实验室工作简报和学术研究简报,使学术委员会成员及时了解和掌握实验室工作情况。
第六条学术委员会的每个委员根据所了解的国内外深部煤炭资源开采有关科学技术发展状况和动态,对实验室的研究方向和选题提出建议或意见;
引荐国内外优秀人才来实验室开展科学研究;
为实验室研究成果的应用和转化创造条件。
第七条学术委员会对实验室的研究成果及时组织通讯评审,对其中重大的研究成果必要时可组织专门会议进行评审;
学术委员会在评审成果过程中善于发现和培养优秀的学术人才,特别是优秀的中青年学术人才。
第八条本工作条例由东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室学术委员会第一次全体会议通过,今后可由学术委员会全体会议根据实验室的发展和变化做出相应的修改和补充。
采矿工程、矿物加工工程、安全技术及工程、工程力学、矿产普查与勘探、资源信息与决策、安全管理工程、矿物资源利用与环境控制、数字矿山工程等9个学科的博士、硕士学位授予权;
矿业工程为一级博士学位授权学科;
测绘工程一级学科和地球探测与信息技术学科也取得了硕士学位授予权。
到目前为止实验室拥有一级博士学位授权学科1个、二级博士学位授权学科9个、二级硕士学位授权学科?
个。
矿业工程博士后流动站、安全科学与工程博士后流动站、地质资源与地质工程博士后流动站、力学博士后流动站
1)深部金属矿床地质赋存特征及深部地质构造研究
以深部地质构造、矿体空间赋存规律、地质体超前探查研究为基础,以高精度深穿透技术、3D立体探测(CSAMT、TEM、SIP)超前探测、地质三维数字技术和显微构造研究等多手段方法,开展深部矿床地质精细构造的识别和表征方法、矿床三维空间分布规律和深部岩体变形特征研究,实现深部矿床的数字化和围岩性质、构造型式的精细表征,为深部矿床安全开采提供地质基础。
(1)深部矿床三维空间分布特征研究
针对金铜铁等矿床深部地质和地球物理场和地球化学场的复杂多变性特点,开展深部矿床空间分布规律研究,运用具有强穿透性高精度的地球物理、地球化学技术和三维矿床数字技术,表征深部矿床三维空间分布特征规律。
(2)深部矿床地质精细构造的识别和表征方法
以深部地质构造、地质体超前探查为基础,利用多手段的地球物理超前探测技术、三维数字测量、高清晰度钻孔摄像及三维激光扫描、现代高分辨率扫描电子显微镜和能谱分析等技术,开展深部矿床地质精细构造的识别和表征方法研究。
分析深部地质剖面的层析结构和物质组成,查明不同级次构造型式和分布规律。
(3)深部矿床岩体变形特征研究
研究深部矿体不同性质围岩在深部应力、水力环境下的变形特征及其规律。
通过精准探测岩体构造、岩石矿物变形特征、地下水渗流规律的研究,系统地刻画深部矿床围岩类型与力学性质以及变化特征、深部矿床的控矿地质环境、水文地质条件,为深部矿床开采过程提供矿体定位定量、开采地质条件的科学基础。
2)深部岩体力学与地压动态调控理论
系统地开展深部开采卸荷条件下岩石破坏力学实验,建立相应的力学模型和数值分析方法,揭示深部岩体变形破坏机制;
建立深部采场原位综合观测系统和数值分析方法,揭示深部金属矿山开采过程中灾害的孕育演化机制和规律,建立有效的预测方法和动态调控理论。
(1)深部岩体力学特性与变形破坏机理
研发适合深部金属矿山赋存环境和开采扰动下的围岩体三维应力空间分布及其演化过程的实时监测新技术,建立深部岩石力学综合试验研究平台,系统开展岩石真三轴条件下不同加卸载条件(卸载强度、卸载速率、卸载路径等)的试验研究;
结合深部采场围岩位移、弹性波、数字钻孔摄像和微震等多手段原位综合监测,揭示开采诱发深部岩体变形及破坏机制。
(2)深部岩体破坏力学模型和强度准则
建立岩体深部高地应力及开采扰动条件下岩体破坏的力学模型,分析不同的地应力和开采扰动条件对于岩石破坏的影响;
研究基于智能辨识技术和变形破坏机理相结合的高应力强卸荷作用下深部硬岩的强度准则,基于人工智能的模型辨识方法,从试验结果当中学习模型的结构形式,并对参数进行全局优化搜索,以实现对深部岩体参数的综合反演。
(3)深部开采过程数值分析
建立考虑高应力、地质结构、开挖与加固等效应的采场和巷道稳定性的并行仿真算法,研究深部高应力开挖强卸荷条件下硬岩破坏的孕育演化及致灾机制,建立高应力强卸荷作用下深部硬岩损伤破坏的数值分析方法。
(4)深部开采灾害的孕育发生机理与动态调控
研究动态扰动触发深部高应力岩体破坏的力学行为,揭示爆破扰动与高应力强卸荷耦合作用下硬岩的变形破坏过程、内在的能量集聚传递释放及其时滞性机制;
基于变形、应力、声发射和微震等多元信息,建立高应力开挖强卸荷下深部围岩和支护结构的安全监测预警标准;
根据开采过程揭示的围岩地质条件和力学行为演化规律,建立动态信息更新的深部工程灾害快速动态预测与动态调控理论,通过人工诱导实现岩爆储能向采矿破岩动能转化的岩爆灾害良性调控。
3)深部开采基础理论与安全高效采矿技术
以岩体冒落规律、散体流动规律和地压活动规律为根本,以高效率、高效益和低损失、低贫化、低事故隐患为目标,研发深部金属矿床开采技术方法,实现理论、工艺和技术上的创新和突破。
研究的主要内容有:
(1)深部开采过程的“三律”适应性理论
深部金属矿床开采是岩体在高应力条件下的强卸荷过程。
通过实验室模型实验、现场监测和计算机数值模拟,对深部开采过程中岩体冒落规律、崩落矿岩的散体流动规律和采场地压活动规律(简称“三律”适应性)进行系统、深入的研究;
在理论上改进散体流动基本方程,建立散体流动的随机行为模型,形成散体流动规律模拟算法体系;
根据微破裂和宏观裂纹的时空演化规律,建立高应力下岩体冒落线方程;
根据区域应力场分布特征和采场采动地压变化规律,揭示深部开采过程的地压活动规律。
通过“三律”研究,建立和完善深部矿床开采设计基础理论。
(2)深部难采矿体的安全高效采矿技术
针对深部高应力、矿岩破碎、倾斜中厚以下难采矿体,基于开采过程动态调控理论和深部开采“三律”适应性理论,通过降低和转移应力和能量集中的主动调控,开展开采工艺、开采顺序、开采工程布置和结构参数的改进和优化研究,以随机放矿理论优化回采巷道位置和采场结构,实现矿石的高回收和低贫化;
研制高性能充填材料,实现高应力条件下充填体与围岩刚度相匹配;
用卸压和让压方式,提高开拓采准工程的稳定性,实现安全高效开采,建立深部矿山灾害防治与资源高效开采相结合的安全开采新模式和技术体系。
(3)基于高应力转移的诱导破岩理论与技术
基于数值计算和现场监测,深入了解深部采场矿岩应力场分布和转移规律,动态优化爆破参数、布孔方式及开采方案等,开展高应力场诱导破岩控制技术的试验研究,实现岩爆储能向采矿破岩动能的转化,减少炸药使用量,简化回采工艺。
4)深部开采全过程安全风险监控与评价技术
(1)深部采场热环境形成机制与通风控制技术
针对深部采场岩层放热、通风空气重力压缩放热和设备放热等多种深井热负载来源,通过对围岩原始温度、热传导速率等物理参数的测定,确定深部岩层热源释放和地质热源分布规律;
利用热场理论和CFD技术建立井下温度场分布模型,对井下热释放过程和温度场进行数值模拟,建立人员热害的危险区域划分模型。
针对深井矿山通风距离长、放热多的特点,对主巷、新巷、旧区、旧巷进行综合分析与研究,建立通风路径最优化模型,采用深井冷量通风输运技术,实现长距离、大风量、低温升送风。
同时,研发本地化除尘与高效个体环境防护装置,对井下污风进行净化处理,增加深部采场循环风利用率。
(2)深部矿床开采过程安全风险实时预警监控技术
基于围岩变形、应力、声发射和微震等多元深部采场地压监测信息实时感知技术,融合GIS、海量数据存储与挖掘、多元异构信息管理、空间分析与数值计算技术,实现地质、监测、开采、支护、充填等多元信息的综合精细建模与可视化管理;
通过多指标、多信息的监测结果分析和综合判断,建立高应力强卸荷下深部围岩和支护结构的安全监测预警分析指标,开展深部采场开采过程地压监测、开挖支护与充填的多元异构信息融合的安全风险实时预警方法研究,建立“感、知、控”动态信息更新的深部工程灾害预测与动态调控技术体系。
一、总则
1.金属矿产资源开采为我国提供了大量的原材料,在国民经济建设中具有举足轻重的地位和作用。
东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室主要针对深部金属矿床开采过程中岩爆、高温灾害演化机理及其预测防治中亟待解决的关键基础科学问题,开展深部金属矿山复杂工程岩体稳定性与灾变孕育演化过程评价方法、灾变控制技术和安全高效开采技术研究,形成以矿山地质学为背景、深部岩体力学为基础、计算机和信息科学为手段的深部矿山灾害分析预测预报理论体系,建立我国深部矿山安全高效开采技术基础理论和设计指南,提高深部资源开发领域的整体研究水平。
2.为促进学术交流和学科交叉,实现实验室的开放效益、提高我校相关学科师资队伍水平和学科建设水平,加强高层次创新人才培养,东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室实行访问学者制度。
3.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室欢迎国内外科学技术专家,特别是青年专家在“指南”范围内提出申请。
对具有新思路、短期内有突破前景,同时有其它研究项目支持背景的申请,将优先给予支持。
本着培养优秀青年学术带头人和优秀青年学术骨干,为在我国造就一批既有一流理论水平,又有很强的实际动手能力的高层次科学人才作贡献,我们特别欢迎国内外优秀的青年科学工作者前来进行高水平的研究工作,促进优秀科技研究团队形成。
4.访问学者基金经费来自《面向21世
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- 金属 矿山 安全 开采 教育部 重点实验室