谢和平

中国工程院院士

　　国务院学位委员会委员;

　　中共十七届中央候补委员;

　　十二届全国人大代表;

　　原中国矿业大学校长;

　　原四川大学校长

　　20世纪80年代，谢和平在中国最早建立了裂隙岩体宏观损伤力学模型来研究其自然性状及导致灾害性事故发生的机理和过程，开拓了裂隙岩体损伤力学研究新领域，并应用于深部巷道大变形预测、蠕变分析及其相关的巷道支护设计等重要工程领域。1985年起他创造性地引入分形方法对裂隙岩体进行非连续变形、强度和断裂破坏的研究，形成了裂隙岩体非连续行为分形研究的新方向，并与损伤力学相结合在岩爆、地表沉陷、顶煤破碎块度控制等重要工程应用中应用，他的主要学术成果包括以下几个方面：

　　岩体损伤力学研究

　　岩体为天然损伤体，其变形特征为大变形，常规方法难以准确描述和计算。20世纪80年代他在中国国内首先提出了一个考虑裂隙岩体能量耗散和大变形的损伤因子，建立了岩石损伤断裂全过程的损伤演化方程和本构模型;提出了岩石蠕变非线性大变形损伤理论及有限元数值方法，成功预测了采动围岩的损伤大变形程度和蠕变稳定过程，从而广泛应用于岩层移动和巷道大变形预测等重要工程领域。

　　岩体力学的分形研究

　　岩体工程中经常遇到断层、节理、破碎断裂、矿体块度控制等非连续行为，他在岩石损伤力学描述岩体整体宏观连续性行为基础上，创造性地引入分形方法对裂隙岩体的非连续行为进行研究，并在裂隙岩体工程中得到了应用。对岩体中的节理断层，他应用分形方法建立了节理构形模型，得到节理分维值与JRc(节理粗糙系数)的定量关系，对JRc进行了准确预测。同时利用分形方法系统研究了节理粗糙性对抗剪强度、剪切变形、应力集中程度以及接触性质的影响关系，为相关的节理岩体工程设计提供了理论依据。

　　对矿山采动引起的岩体破坏断裂行为，他应用分形方法建立了岩石穿晶断裂、穿晶沿晶耦合断裂的分形模型，推导出岩石断裂破坏的临界扩展力，推广了Griffith准则并得到实验验证。针对岩石动态断裂行为，他建立了岩石动态裂纹扩展力学行为与细观结构关系的分形模型，从宏观上定量解释了岩石动态裂纹扩展速率实验值远低于理论值、裂纹分岔导致断裂韧性增加的物理机制，从全新角度分析了岩体动静态裂纹扩展规律和行为，为矿山采动引起的冲击地压、边坡失稳等重大工程灾害的科学预测与控制提供了理论基础。

　　研究成果的工程应用

　　原煤炭部“九五”科技重点攻关项目“坚硬厚煤层综放开采关键技术研究”中顶煤块度控制是该项目的关键技术。他运用分形方法和能量耗散理论建立了顶煤破碎块度控制的数学力学模型，由此提出和设计一套“顶煤弱化预爆破技术方案”，保证了顶煤放落的块度要求，提高了回收率，使大同硬煤条件下放顶煤技术获得成功。

　　对富含断层和节理的非连续矿山岩体的开采沉陷问题，他首次应用分形方法得到了岩体断层滑移、沉陷量与节理空间分布、粗糙度的定量关系;提出用局部有限样本进行分形插值获得矿山深部断层表面形态的方法;研究了富含节理和断层的上覆岩体破坏和地表移动规律。波兰国家科委连续三年资助该成果在中国和波兰矿山的应用和深入研究，成果在河南鹤壁矿务局应用，取得了直接经济效益。

　　截至2018年6月，谢和平的科研成果获得1995年获国家自然科学三等奖1项，1999年获国家科技进步三等奖1项，2000年获国家科技进步二等奖1项，获煤炭部、教育部等省部级二等以上奖励6项(均为第一获奖人)