王霞

截至今年，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研秘書、副教授、碩士生導(dǎo)師陶志剛，累計(jì)發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇，其中以第一作者（含通信作者）發(fā)表的文章14篇被SCI收錄，16篇被EI（刊）收錄，3篇被ISTP收錄，14篇中文核心期刊論文。獨(dú)立出版專著1部，參編專著3部。獲16項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)（中國(guó)發(fā)明專利12項(xiàng)，日本發(fā)明專利1項(xiàng)，美國(guó)發(fā)明專利1項(xiàng)，歐洲發(fā)明專利1項(xiàng)）、12項(xiàng)實(shí)用新型專利授權(quán)、5項(xiàng)軟件著作權(quán)。

陶志剛，2018年被評(píng)為中國(guó)能源研究會(huì)優(yōu)秀青年能源科技工作者。兼任中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)軟巖工程與深部災(zāi)害控制分會(huì)副秘書長(zhǎng)，中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)古遺址保護(hù)與加固工程專業(yè)委員會(huì)委員，山西省柳林能源與環(huán)境院士工作站副站長(zhǎng)。

陶志剛師從中國(guó)科學(xué)院何滿潮院士，以滑坡地質(zhì)災(zāi)害（含發(fā)震斷裂活動(dòng)）深部力學(xué)監(jiān)測(cè)預(yù)警和NPR新型結(jié)構(gòu)材料超常力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)為主要研究方向，主要從事巖土工程、地質(zhì)工程、邊坡工程、地震工程、隧道工程災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警及控制等方面的教學(xué)和科研工作。2013年3月，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)博士后出站。

2013年5月，陶志剛進(jìn)入北京礦冶研究總院礦山所工作，2014年6月調(diào)入中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）工作。2017年1月至11月期間，在本溪鋼鐵（集團(tuán)）南芬露天鐵礦掛職副總工程師，負(fù)責(zé)采場(chǎng)下盤危險(xiǎn)邊坡滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)預(yù)警、治理和技術(shù)攻關(guān)；2017年12月至今，在山西省柳林縣國(guó)土資源局掛職副局長(zhǎng)，負(fù)責(zé)柳林縣危險(xiǎn)邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)和全縣地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)升級(jí)。

近五年，陶志剛作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、中國(guó)博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目4項(xiàng)、浙江省山體地質(zhì)災(zāi)害防治協(xié)同創(chuàng)新中心開放基金1項(xiàng)；作為技術(shù)骨干參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、北京市自然科學(xué)基金和浙江省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等12項(xiàng)國(guó)家縱向研究課題。

作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或技術(shù)負(fù)責(zé)人，陶志剛主持了中煤集團(tuán)、神華集團(tuán)、中國(guó)黃金、靈寶黃金、三峽集團(tuán)、本鋼集團(tuán)、包鋼集團(tuán)、北京地礦局、遼寧地礦局、湖北省地質(zhì)災(zāi)害防治中心、遼寧省地震局、云南省地震局、山東省地震局、張家口市地震局、陜西國(guó)土資源廳、甘肅國(guó)土資源廳、新疆水勘院、云南省水勘院、甘肅長(zhǎng)達(dá)路業(yè)等典型滑坡（發(fā)震斷裂）大變形災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警、控制課題35項(xiàng)，例如完成“南芬露天鐵礦采場(chǎng)下盤危險(xiǎn)邊坡滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)預(yù)警研究”“內(nèi)蒙古赤峰西露天煤礦危險(xiǎn)邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究”“白云鄂博稀土礦危險(xiǎn)邊坡綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警研究”“吉爾吉斯共和國(guó)伊士坦貝爾德金礦金屬富集區(qū)劃及自動(dòng)沉落式采礦方法研究”“三峽庫(kù)區(qū)巴東段危險(xiǎn)邊坡滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)預(yù)警研究”“北京市門頭溝區(qū)戒臺(tái)寺滑坡監(jiān)測(cè)”“中國(guó)黃金長(zhǎng)山壕露天金礦反傾邊坡傾倒彎曲變形機(jī)理及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)”“NPR錨索支護(hù)原理及大變形控制技術(shù)在烏東德水電站的應(yīng)用”“木寨嶺隧道2#斜井大變形機(jī)理分析及NPR+控制對(duì)策可行性研究”等項(xiàng)目，所取得的成果先后獲2012年度中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)/中國(guó)金屬學(xué)會(huì)冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)、2014年度中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2018年度山東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

陶志剛作為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了“恒阻大變形錨桿研發(fā)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”科研課題的研究，課題已于2011年3月通過(guò)教育部科技發(fā)展中心專家組的鑒定驗(yàn)收，在恒阻器設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)以及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)上達(dá)到“國(guó)際領(lǐng)先水平”；同年，項(xiàng)目申請(qǐng)人作為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了“恒阻大變形纜索研發(fā)及滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”科研課題的研究，已于2011年6月通過(guò)中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)的鑒定驗(yàn)收，研究成果達(dá)到“國(guó)際領(lǐng)先水平”。

在中國(guó)科學(xué)院院士何滿潮的指導(dǎo)下，陶志剛在雙體災(zāi)變力學(xué)理論深化、滑坡（發(fā)震斷裂活動(dòng)）災(zāi)害、隧道圍巖大變形災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警現(xiàn)場(chǎng)工程應(yīng)用等方面做出了突出貢獻(xiàn)，累計(jì)在全國(guó)17個(gè)省市（地區(qū)）建設(shè)滑坡災(zāi)害滑動(dòng)力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)432個(gè)，參與成功預(yù)報(bào)12次滑坡和裂縫災(zāi)害，均提前4～13小時(shí)發(fā)出臨滑預(yù)警。

恒阻大變形纜索研發(fā)及滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

本溪鋼鐵（集團(tuán)）礦業(yè)公司南芬露天鐵礦是單體露天礦山，1999年以來(lái)，在特殊地形和長(zhǎng)期礦山開采綜合影響下，采場(chǎng)下幫邊坡形成了多處較大規(guī)模的滑坡體，滑坡體長(zhǎng)252 m，寬250 m，滑動(dòng)方向270°，滑坡體的體積約52萬(wàn)立方米，壓礦近千萬(wàn)噸，10年來(lái)不能開采，給企業(yè)造成了重大損失。

在“長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”與本溪鋼鐵（集團(tuán)）礦業(yè)公司南芬露天鐵礦的共同資助下，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和南芬露天鐵礦的專家、教授和科研人員組成攻關(guān)小組，陶志剛作為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對(duì)邊坡巖體大變形災(zāi)害監(jiān)測(cè)過(guò)程中天然滑動(dòng)力難以測(cè)量的問(wèn)題，以及滑動(dòng)力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)錨索的材料強(qiáng)度時(shí)，錨索斷裂、力學(xué)信號(hào)傳輸系統(tǒng)破壞、整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)失效，無(wú)法對(duì)滑坡全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)的難題，通過(guò)對(duì)不同材料、結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化選擇和組合試驗(yàn)，定型了具有恒阻大變形力學(xué)性能的纜索，確定了恒阻裝置的結(jié)構(gòu)組成、材料參數(shù)和幾何參數(shù)；對(duì)恒阻大變形纜索進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)特性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明恒阻大變形纜索具有恒阻特性，即恒阻力達(dá)到850KN時(shí)，保持恒阻的變形量可達(dá)2000mm；建立了恒阻大變形纜索的能量本構(gòu)關(guān)系，推導(dǎo)了邊坡巖體和纜索相互作用能量平衡方程，為滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和加固設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)；基于恒阻大變形纜索和北斗衛(wèi)星通訊平臺(tái)，研發(fā)出滑動(dòng)力3S遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，從根本上實(shí)現(xiàn)了對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與超前預(yù)警預(yù)報(bào)的目的。

相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于遼寧省南芬露天鐵礦采場(chǎng)下幫邊坡滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)預(yù)警工程中，及時(shí)掌握了滑坡體穩(wěn)定狀態(tài)，從而對(duì)因滑坡影響10年不能開采的千萬(wàn)噸鐵礦石進(jìn)行回采，取得較好社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了加固—防治—監(jiān)測(cè)—預(yù)警一體化的目標(biāo)。

陶志剛與團(tuán)隊(duì)取得的“恒阻大變形纜索研發(fā)及滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”成果于 2011年6月通過(guò)中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)的鑒定驗(yàn)收，被認(rèn)定為“達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”。榮獲2014年度中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2017年度山東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

開發(fā)滑坡遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

河南省靈寶羅山礦區(qū)在長(zhǎng)期的地下開采空區(qū)影響下，已形成面積為17.96萬(wàn)平方米，總體積約405.2萬(wàn)立方米的滑坡體，嚴(yán)重威脅滑坡體下方金和多金屬鉬（經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)26.24億元）的安全開采。在“長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”以及河南省靈寶市金源礦業(yè)有限責(zé)任公司的共同資助下，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）和靈寶市金源礦業(yè)有限責(zé)任公司的專家教授和科研人員組成攻關(guān)小組。

在何滿潮的指導(dǎo)下，陶志剛與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以“滑動(dòng)力大于抗滑強(qiáng)度是滑坡產(chǎn)生充要條件”作為滑坡體滑動(dòng)的主要判據(jù)，進(jìn)行了滑坡過(guò)程物理模擬實(shí)驗(yàn)，提出了滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)原理；根據(jù)滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)原理，推導(dǎo)出滑動(dòng)力和人為力學(xué)量之間的函數(shù)表達(dá)式，利用可測(cè)的人為力學(xué)量，通過(guò)公式計(jì)算出不可測(cè)的滑動(dòng)力，研制了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)儀器和裝置，并開發(fā)出相應(yīng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)；根據(jù)羅山礦區(qū)的具體地質(zhì)條件提出了以改變采礦順序的方法來(lái)控制滑坡的理念，并成功應(yīng)用了滑坡遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，為礦山的安全開采供了技術(shù)保障。

項(xiàng)目成果于2009年2月通過(guò)驗(yàn)收，被認(rèn)定為“總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”。