马春德

博士生导师 硕士生导师

所在单位:资产与实验室管理处

职务:副处长

学历:研究生(博士)毕业

办公地点:中南大学校本部三办509#

性别:男

联系方式:13319515799

学位:博士学位

在职信息:在职

毕业院校:中南大学

曾获荣誉:

2018-05-04  当选:  “超千米深部矿区安全低贫损综合开采技术”获湖南省科技进步奖,排名第一;

2011-11-18  当选:  “地下磷矿山深部开采地压监测与井巷支护技术研究”获贵州省科技进步奖,排名第三;

2022-12-29  当选:  “焦家金矿深部复杂难采矿体安全高效开采关键技术”获中国有色金属学会科技进步二等奖,排名第二;

2004-07-17  当选:  “岩石断裂韧性测试新方法及应用研究”获中国测试分析协会科技进步一等奖,排名第三;

2016-03-08  当选:  “三山岛金矿西南翼海底矿床充填开采料浆高倍线强阻力输送技术”获中国黄金协会科技进步奖,排名第二;

2010-02-18  当选:  “海底大型金矿床安全高效开采综合技术研究”获中国黄金协会科学技术特别奖1项,主要参与者;

2021-11-20  当选:  《MTS 815岩石三轴试验机新功能开发与应用》获中南大学实验技术成果一等奖,排名第一;

2014-01-25  当选:  “多功能岩石流变特性测试系统的研制与开发”获中南大学实验技术成果一等奖,排名第一;

   

研究领域

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申请者多年来一直从事矿山岩体力学、地压控制与井巷支护、原岩应力测试等方面的研究工作,先后承担或参与二十余项相关科研课题,表现出较强的科研能力。(1在深部岩体力学特性研究方面:参与完成了七项与深部岩体力学相关的国家自科基金项目:“温压耦合与强动力扰动作用下的矿岩破裂机理研究”(国家自然科学基金面上项目50674107,参与,已结题,排名第三)“中应变率段岩石动态本构关系及累积损伤实验研究” (国家自然科学基金面上项目10472134,参与,已结题,排名第五)“高应力硬岩矿床非爆连续开采理论与技术的基础研究”(国家自然科学基金重点项目50934006已结题,排名第五)“深部重大工程灾害的孕育演化机制与动态调控理论”(国家重点基础研究发展计划(973计划)项目 2010CB732000-G 参与,已结题);“深部多相多场耦合作用及其灾害发生机理与防治”(国家自然科学基金重大项目 50490274,参与,已结题);“考虑能量补给和动力扰动的高应力岩石岩爆准则和释能放大机理”(国家自然科学基金面上项目51274254已结题,排名第三)“基于热---化学耦合效应的裂隙岩石损伤断裂与止裂研究”(国家自然科学基金面上项目51474251已结题,排名第三)。本人参与了大部分研究中的室内实验测试部分,对深部复杂条件下岩石的力学表征和破坏机理有着较好的认识,相关研究成果在《J Cent South Univ Tech》、《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》、《岩石力学与工程学报》等刊物上发表学术论文40多篇,取得国家发明专利4项,部分前沿研究为发现和提出本项目研究内容提供了可能,其中开展的复杂条件下岩石力学特性测试和声发射特性方面的相关技术成果对本课题研究具有很好的启发和带动作用,并为本项目的顺利展开提供了一定的理论保障。

2)在仪器设备改造能力方面:压-拉耦合加载测试系统的研发与建组是关系本项目能否顺利完成的一个重要前提。申请人毕业留校后,负责中南大学测试公共平台的岩石力学实验室工作,主要负责MTSINSTRON等高端进口力学试验仪器设备的教学与管理,期间主持开展的3项大型力学试验机改造和功能开发项目,分别于200420082014年三次获得了中南大学实验技术成果一等奖(该奖为中南大学校内认可的重要奖项,每两年评一定,一等奖仅1-2项)。期间申请获授权的与测试相关的国家发明专利3项,待授权4项。近期又主持完成了新型三维原岩应力测试系统的开发,正在山东黄金集团焦家金矿深部矿区进行现场适用性调试。2019年,作为第二排名人,与原博士导师一起申请到1项国家重大仪器研发项目“深部多场耦合岩体致灾能量诱变试验系统”(项目编号:51927808,资助金额:700.3万元),主要是研发一套可用于在实验室模拟研究深部多相多场复杂地质力学环境的大型岩石力学综合测试系统,本人实际负责该项目中的所有关键仪器研发和改造任务,其中一些原创思想将对本次研究起到重要推动作用。这此说明申请人及课题组完全有能力建组与研发本项目研究所需的压-拉耦合加载测试系统。并且课题组这两年已开始着手进行压-拉耦合加载系统方面的改造工作了,并取是了一定的进展,如已初步实现MTS815作动器与三轴室的联桥联动;已开始对多自由度单轴直拉夹具进行缩改设计,并加工出一套模型,最大轴向承载力可达150Kn;通过引入外参数方法,成功实现加载系统与声发射的同步采集;初步设计了两款压-拉耦合试件形式,测试效果较为理想。相关改造工作仍然在进行中,相信所有技术问题均可得到提前解决。

3)在深部矿山现场实验与应用方面:申请人近十年主持完成的大型地下矿山开采、支护和原岩应力测试相关的横向课题10余项,其中山湖南黄金湘西金矿、贵州开阳磷矿、云南会泽铅锌矿、东黄金集团三山岛、新城、焦家金矿等都属于较典型的深井矿山,已结题的所有项目均达到预期效果,其中主持完成的“超千米深部矿区安全低贫损综合开采技术”项目获2018年度湖南省科学技术进步奖,排名第一;主持完成的“地下磷矿山深部开采地压监测与井巷支护技术研究”获2011年度贵州省科学技术进步奖,排名第三;开展的海底大型金矿床安全高效开采综合技术作为主要内容获得2009年度中国黄金协会科技进步特等奖,开展的三山岛金矿西南翼海底矿床充填开采料浆高倍线强阻力输送技术获2015年度中国黄金协会科技进步三等奖,排名第二……。相关项目的顺利完成不但为企业解决了许多重大技术难题,建立了良好的合作关系,同时也为申请人和课题组积累了较为丰富的现场经验,并对地下岩体应力、变形等监测技术方法有了更深层次的掌握。另外,申请人在博士后期间(2012-2015年)还主持完成了中国博士后基金项目“复合型破坏深井软岩巷道破坏机理与高效支护技术研究”和湖南省自科基金项目“复合型破坏深井软岩巷道破坏机理与新型一次耦合支护技术研究”,并撰写了《深部复合型破坏高应力软岩巷道支护技术》专著(科学出版社,2016年),对深井巷道地压控制及井巷支护技术有了更深层次的理解,相关研究成果和经验为本课题原创思路的提出奠定了实践基础。上述相关研究经历也为本项目研究中的现场试验及灾害防控技术措施的实施提供了技术和实验场地的保证。

4)在实验方法和实验能力方面:室内试验是本项目最主要的研究内容,如何确保实验数据科学、准确获取,需要实验技术方法和测试能力的充分保证。申请人在实验方法创新上也有较好表现,如所负责实验室代表中国参加国际岩石力学建议标准《岩石断裂韧度测试方法》的多国合作研究工作,成为该项国际岩石力学建议标准的重要贡献者,相关研究成果还获得了2004年度中国分析测试科学技术奖“CAIA”一等奖(中国测试领域最高奖),排名第三。在实验新方法创立方面,申请人更是早在2001年就提出“一维动静载荷组合加载的新方法”,并INSTRON1342试验机上首次实现,成果在2004年第三届亚州岩石力学大会上公开报道,硕士毕业论文《一维动静组合加载下岩石力学特性的试验研究》获得2006年“湖南省优秀硕士学位论文”称号。继而在INSTRON1346试验机上完成岩石二维动静组合加载,相关成果在2007年第11 届国际岩石力学大会上发表。其后,动静组合问题成为行业内的一个研究热点。另外,申请人在岩石力学实验测试方法也具有较强能力,如多年来一直承担中南大学博士和硕士研究生的专业课《实验岩石力学》,撰写的《高级岩石实验指导书》成为研究生的专用教材,本人所指导的研究生都具备独立操作大型力学仪器设备的能力,目前多被聘为中南大学公共平台的科研助理。在成为学校公共平台负责人后,本人依然能坚持定期为校内重大科研项目提供测试技术指导和咨询。对承担的重要课题仍坚持自己动力测试,获取第一手资料。