刘斌

                                                 
        刘 斌,1983 年1月出生,博士,教授,博士生导师,山东大学青年学者未来计划入选者,山东大学岩土工程团队超前地质预报方向PI,任山东大学-中铁工程装备集团隧道与地下工程大数据科学中心执行主任,主要从事工程地球物理反演、隧道超前地质预报与TBM掘进信息化与智能决策等方面的科研工作。
        先后主持和承担纵向项目9项(国家科技支撑计划专题、国家重点研发计划专题、国家自然科学基金面上项目等),作为骨干参与国家973项目、国家863项目、国家重大科研仪器设备研制专项、国家自然科学基金重点项目等多项国家级科研项目。作为主要研究人员,发明了用于隧道前方含水体定位和水量估算的前向激发极化技术和仪器,提出了隧道三维地震超前探测方法与技术,构建了适用于TBM极端复杂环境的超前地质预报方法、技术与自主仪器,在TBM超前地质预报方面做出了重要探索,提出了综合超前地质预报的约束反演理论,使得预报准确率大大提高。研究成果在吉林中部引松供水工程、乌东德水电站、湖北沪蓉西高速公路隧道群、四川成兰铁路、陕西引汉济渭工程、兰州水源地引水工程等多个工程中得到成功应用,成效显著。
        构建的“不良地质超前预报关键技术”知识产权群入选山东省首批15项“关键核心技术知识产权培育工程”(第2完成人)。先后发表期刊论文58篇,其中SCI、EI收录论文48篇 (第一和通讯作者共30篇),授权国际发明专利3项(均第2),授权中国发明专利38项(第一发明人12项),授权计算机软件著作权20项(第一作者5项),在国际国内学术会议上作特邀报告或大会报告8次。获2012 年度中国岩石力学与工程学会优秀博士学位论文奖,获2010年度山东省科技进 步一等奖1项(排名第9)、2011年度国家能源科技进步二等奖1项(排名第8)、2013年度教育部科技进步一等奖(排名第11)。

研究方向:
    1.工程地球物理反演方法与软件
    2.隧道不良地质超前预报理论、方法及自主仪器
    3.TBM掘进信息化、大数据与智能决策
    4.隧道与地下工程灾害四维监测

承担和参与的科研项目:
    1. 国家重点研发计划专题,2016YFC0401805,大埋深隧洞施工过程灾害水源等不良地质超前定量探测及预报,2016/07-2020/12,50.89万元,专题主持
    2. 国家“十二五”科技支撑计划子题,2013BAK06B01,矿井突水重大灾害实时监测预警技术,2012/01-2015/12,98万元,子题主持
    3. 国家自然科学基金面上项目,51479104,TBM施工隧道不良地质前向激发极化与随掘地震超前探测及其联合反演理论研究,2015/01-2018/12,84万元,主持
    4. 中国工程院重点咨询研究项目子题,2015-05-ZD-002,施工期隧道突发灾害预测预警与防治对策,2015/01-2016/12,30万元,子题主持
    5. 国家自然科学基金青年基金项目,41102183,基于扫描性聚焦激发极化的隧道含水构造超前预报三维成像与水量预测理论研究,2012/01-2014/12,24万元,主持
    6. 高等学校博士学科点专项科研基金项目(教育部新教师类),20110131120070,基于三维电阻率并行反演理论的岩溶隧道突水灾害快速识别及实时监测新方法研究,2012/01-2014/12,4万元,已结题,主持
    7. 山东省自然科学基金项目,ZR2011EEQ013,基于三维电阻率并行反演技术的地下工程突水灾害快速识别及实时监测新方法研究,2012/01-2014/12,6万元,主持;
    8. 国家重大科研仪器设备研制专项,51327802,用于掘进机施工的隧道不良地质定量超前预报综合地球物理探测仪器,2014.01-2018.12,800万元,第3位
    9. 山东省重点研发计划(重大关键技术),2016ZDJS02A01,重大工程智慧工厂安全生产集成技术与应用示范,2016/07-2018/12,200万元,第2位
    10. 中国博士后基金面上项目,20110491596,隧道施工期含水构造联合反演理论与综合定量识别模型研究,2011/06-2012/08,3万元,主持

代表性论文:
    1. B. Liu*, S.C. Li, L.C. Nie, et al. Zhang.3D resistivity inversion using an improved Genetic Algorithm based on control method of mutation direction[J]. Journal of Applied Geophysics,2012,87:1-8. (SCI收录)
   
2. 刘斌*, 李术才, 李树忱, 聂利超, 钟世航, 李利平, 宋杰, 刘征宇. 基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化[J].地球物理学报,2012,55(01): 260-268. (SCI收录)
   
3. 刘斌*, 刘征宇, 宋杰, 聂利超, 王传武, 陈磊. 基于不等式约束的三维电阻率探测混合反演方法[J]. 地球物理学报, 2017, 60(2): 820-832. (SCI收录)
   
4. Xinji Xu, Bin Liu*, Shucai Li, Lei Yang, Jie Song, Ming Li, Jie Mei. Experimental Study on Conductivity Anisotropy of Limestone Considering the Bedding Directional Effect in the Whole Process of Uniaxial Compression[J]. Materials, 2016, 9(3): 165. (SCI收录,通讯作者)
   
5. Shucai Li, Jie Song, Qianqing Zhang, Chuanwu Wang, Bin Liu*, Fangwen Liu, Shengmin Ma, Lichao Nie. A new comprehensive geological prediction method based on constrained inversion and integrated interpretation for water-bearing tunnel structures[J]. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2016: 1-25. (SCI收录,通讯作者)
   
6. 刘斌*,李术才,李树忱, 李利平. 电阻率层析成像法监测系统在矿井突水模型试验中的应用研究[J].岩石力学与工程学报,2010,29(02):297-307. (EI收录)
   
7. 刘斌*,李术才,聂利超, 李利平, 刘征宇, 宋杰, 隋斌. 周宗青. 基于自适应加权光滑约束与PCG算法的三维电阻率探测反演成像[J]. 岩土工程学报. 2012,34(9):1646-1653. (EI收录)
   
8. 刘斌*,李术才,聂利超, 王静, 宋杰, 刘征宇. 隧道含水构造直流电阻率法超前探测三维反演成像[J]. 岩土工程学报.2012,34(10):1866-1876. (EI收录)
   
9. 刘斌*, 聂利超, 李术才, 李利平, 宋杰, 刘征宇. 隧道突水灾害电阻率层析成像法实时监测数值模拟与试验研究[J]. 岩土工程学报. (EI收录)
   
10. 李术才, 刘斌, 李树忱, 张庆松, 聂利超, 李利平, 许振浩, 钟世航. 基于激发极化法的隧道含水地质构造超前探测研究[J].岩石力学与工程学报, 2011, 30(7):1297-1309. (EI收录)
   
11. 李术才, 刘斌, 孙怀凤, 聂利超, 钟世航, 苏茂鑫, 李貅. 隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J]. 岩石力学与工程学报, 2014, 33(6): 1090-1113. (EI收录)
   
12. Shucai Li, Bin Liu, Xinji Xu, Lichao Nie, Zhengyu Liu, Jie Song, Huaifeng Sun, Lei Chen, Kerui Fan. An overview of ahead geological prospecting in tunneling[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2017, 63: 69-94. (SCI收录)

代表性专利和软件著作权:
    1. 美国发明专利, Comprehensive advanced geological detection system carried on tunnel boring machine. US 9,500,077 B2, 2016-11-22. (已授权,排名第2).
    2. 美国发明专利, Three-dimensional focusing induced polarization equipment for advanced geological prediction of water inrush disaster source in underground engineering. US 9,256,003 B2, 2016-02-09. (已授权,排名第2).
    3. 美国发明专利, Advanced detector system and method using forward three-dimensional induced polarization method for TBM construction tunnel. US 9,091,779 B2, 2015-07-28. (已授权,排名第2).
    4. 中国发明专利, 隧道或坑道超前地质预报激发极化时域接收机设备, ZL200910018981.1, 2011-04-20. (已授权, 排名第1).
    5. 中国发明专利, 隧道掘进机破岩震源三维地震超前探测装置及方法, ZL 201510106373.1, 2016-01-13. (已授权, 排名第1).
    6. 中国发明专利, 基于电阻率跨孔CT的地铁盾构区间孤石精细化探测方法, ZL201410704377.5, 2015-07-22. (已授权, 排名第1).
    7. 中国发明专利, 多同性源电极阵列电阻率的地下工程超前探测方法及系统, ZL201310729095.6, 2015-01-07. (已授权, 排名第1).
    8. 中国发明专利, TBM施工隧道前向跨孔雷达透射成像超前预报系统和方法, ZL201410006623X, 2014-10-8. (已授权, 排名第1).
    9. 软件著作权, 隧道或坑道三维激发极化法超前探测正演软件, 2011SR001790, 2011-01-13. (已获批,排名第1).
    10. 软件著作权, 隧道三维前向激电超前探测反演软件, 2014SR043885, 2014-04-15. (已获批,排名第1).

学术兼职:
    1. 国际岩石力学学会(ISRM) 会员
    2. 国际勘探地球物理学家学会(SEG) 会员
    3. 中国岩石力学与工程学会青年工作委员会委员
    4. 中国岩石力学与工程学会地下工程分会理事
    5. 中国岩石力学与工程学会掘进机分会理事
    6. 山东省地球物理学会理事
    7. 第二届“创新杯”全国大学生地球物理知识竞赛 秘书长
    8. 第一届全国岩石隧道掘进机工程技术研讨会 组委会委员
    9. 国家自然科学基金通讯评议人
    10. 行业知名期刊《Tunnelling and Underground Space Technology》、《岩石力学与工程学报》、《中南大学学报》、《中南大学学报英文版》等审稿人。

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