近日,我院孟祥东博士的学位论文荣获国际地质灾害减灾联合会(International Consortium on Geo-disaster Reduction,ICGdR)优秀博士学位论文奖(ICGdR Excellent Doctoral Dissertation Award),指导教师为我院隋旺华教授。该论文围绕地下水砂混合突涌灾害的形成与演化机制开展系统研究,在矿山地质灾害防控理论与方法方面取得了一系列创新成果。研究受国家自然科学基金重点项目“矿山采掘诱发高势能突水溃砂机理与防控研究(42130706)”资助。
国际地质灾害减灾联合会(ICGdR)成立于2013年,是致力于地质灾害减灾研究与国际合作的国际性、非政府、非营利科学组织,汇聚了来自多个国家和地区的高校、科研机构及相关领域专家学者,旨在推动地质灾害减灾领域的国际协作、科学研究与人才培养。ICGdR优秀博士学位论文奖旨在表彰地质灾害减灾领域具有突出学术价值和创新性的博士学位论文。按照ICGdR评奖规则,奖项由国际专家组成的评审委员会进行评审,评审委员会成员不少于9人,来自多个国家和地区,且同一国家或地区的评审专家不超过2人,并实行利益冲突回避制度,该奖每年获奖人数不超过2人。
孟祥东博士的学位论文聚焦地下煤矿开采过程中水砂混合突涌这一典型矿山地质灾害,围绕灾害从孕育、启动、运移到致灾的全过程,综合采用DEM-CFD数值模拟、透明土模型试验、离心模型试验和理论分析等方法,系统研究了含水砂层物源供给、采掘空间流速激发、裂隙网络路径选择以及地下空间冲击淤积与压力响应等关键问题。
研究揭示了水砂突涌启动的渐进破坏特征,提出了预测灾害影响范围的松动椭球体模型;建立无量纲速度激发系数,定量表征水头与通道几何条件共同作用下采掘空间对水砂流动的加速效应;识别了裂隙网络交汇节点处典型的路径选择模式,阐明了水砂流在交汇节点处的动量重组机制;通过离心模型试验揭示了高速水砂流通过狭窄区段时产生的显著负压效应,为认识高速流动条件下围岩损伤机制提供了试验依据。
在此基础上,论文构建了“物源供给—速度激发—路径分选—灾变转化”级联演化理论,并提出瞬时灾害势表征方法,将物源通量、速度放大、网络传递、流量分配、速度保持和沉积阻滞等关键因素纳入统一分析框架,推动水砂突涌灾害研究由静态危险条件识别向动态灾变过程分析拓展,为矿山水砂突涌灾害预测、通道识别、监测预警及工程防治提供了理论支撑。
此次获奖体现了我院在矿山地质灾害防控与矿山水害研究领域的科研创新和高层次人才培养成效。学院将持续面向国家能源资源安全和矿山重大工程需求,加强矿山地质灾害防控基础理论与关键技术研究,不断提升高层次创新人才培养质量,为矿山安全绿色开采和地质灾害防治贡献力量。

图右为我校博士孟祥东
