1989年以来一直专注于巷道围岩控制理论和支护技术研究工作,主持或作为项目骨干参与了多项国家、省部计划、基金和才资助项目及数十项企业合作项目。在高应力软岩巷道支护、复杂条件煤巷锚杆支护及煤矿巷道顶板安全控制、低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术等研究领域形成了巷道围岩滞后注浆加固、深井软岩巷道过程控制与分步加固技术、高强预应力锚杆支护技术等围岩强化理论和施工控制技术、沿空留巷支护围岩稳定原理与关键控制技术,解决了很多困绕煤矿开采的重大支护和顶板安全控制难题,直接指导过50余对矿井、200余万米的巷道支护技术试验和推广应用研究工作,成效显著,获得广泛影响和普遍认可。2000年以来积极参与煤炭行业支护新技术的教学培训、成果转化和推广应用工作,数十次承担煤炭工业锚杆支护培训教学工作,应邀在煤炭工业协会支护专委会年会和淮南、淮北、徐州、鹤岗、澄合、永煤等矿区作专题讲座二十余次,受到广泛欢迎;在煤炭系统率先提出锚杆类支护产品的精细加工及产业化,指导淮南科泰锚杆技术公司在国内第一家通过锚杆类支护产品的ISO9001:2000质量体系认证,并成功组织了该公司的安徽省高新技术企业和高新产品企业申报和认证工作,在行业内起到了很好的示范作用。先后获国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步特等奖1项、一等奖4项,其它省部级奖励6项。近年在国内外公开发表论文70余篇,独立出版专著1部,参与撰写2部;论文获得EI检索18篇,ISTP检索7篇,论文被引用54次,其中第一作者论文被引用33次。获得1项国家发明专利、15项实用新型专利。2012年6月13日,被誉为中国工程科技界最高奖项的第九届光华工程科技奖颁奖大会在京举行,中共中央政治局委员、国务委员刘延东出席颁奖仪式,并与中国科学院院长白春礼和中国工程院院长周济一同为获奖科学家颁奖。26位工程科技专家获得这一最高荣誉。中国矿业大学矿业学院副院长、校无党派知识分子联谊会副会长张农教授获得“青年奖”,并获得10万元人民币的奖励。光华工程科技奖由中国工程院管理并承办,主要奖励在工程科技及管理领域取得突出成绩和重要贡献的工程师和科学家。光华工程科技奖包括“成就奖”、“工程奖”和“青年奖”3个奖项,每两年颁奖一次。自1996年首届颁奖,至今已是第九届,共有174人获此殊荣。
得出围岩变形与支护阻力的负指数函数关系,及支护阻力对控制软岩巷道大变形的重要作用。阐述了围岩破裂损伤过程中,支护阻力迅速下降和失效,是支架难以有效控制软岩巷道围岩大变形的重要原因。研究了围岩损伤与支护阻力变化的全过程。研制了防止围岩变形损伤过程中支护阻力丧失的高阻力锚杆体系及框式支架,实现了围岩—支护结构共同承载的力学体系,卓有成效地解决了极软岩巷道围岩控制的难题。研究成果对软岩巷道的支护机理和控制技术都有重要创新和突破,有重要的科学意义和应用前景。
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