姓名：张冰

职称：副研究员

研究方向：复杂环境地下工程灾变机理与防控；多场多相岩土试验技术研发；地下压缩空气储库多场耦合灾变模拟与安全控制

个人简介：

张冰，男，副研究员，博士生导师，仲英青年学者。主要从事地下工程灾变机理与防控方面的教学科研工作。兼任中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会理事、采矿岩石力学分会理事、地下工程分会理事，《哈尔滨工业大学学报》《矿业科学学报》《矿业研究与开发》等学术期刊青年编委。

科研方面：主持国家重大科研仪器研制项目课题、国家自然科学基金青年基金、中国博士后面上资助、山东省自然科学基金青年基金等纵向科研项目8项，主持企事业委托项目10余项，参与了部门推荐类国家重大科研仪器研制项目、山东省重点研发计划、国家能源集团地下水运移智能平台项目等10余项仪器研发类重大课题。第一/通讯作者发表SCI/EI论文30余篇，2篇入选“ESI高被引论文（前1%）”，授权中国发明专利30余项，授权软件著作权8项，出版专著/教材6部（1部获山东大学高质量教材）。

教学方面：扎实推进科教融合，聚焦“内驱为核，教研实创”全链条研究生创新育人模式，主持教育部学科先导项目子课题1项，作为骨干参与教育部协同育人项目1项、山东大学教改项目8项。依托以上项目，参与建设山东省一流课程《地下工程灾害防治物理模拟虚拟仿真实验》、山东省研究生优质精品课程建设项目《有限元原理与编程》、山东省思政示范课程《有限单元法》。依托以上培养模式，已指导学生获中国研究生智能建造创新大赛一等奖、中国国际大学生创新大赛全国总决赛银奖等国家级奖项3次，省级奖项8次，校级奖项18次。相关教改成果获2025年度山东省教育教学成果一等奖。

教育背景：

2014.09至2020.06，山东大学，工程力学，博士

2010.09至2014.06，山东科技大学，土木工程，学士

工作履历：

2023.05至今，山东大学，岩土与地下工程研究院，副研究员

2020.07至2023.05，山东大学，齐鲁交通学院，博士后

科研项目：

[1] 水下跨断层隧道多动力灾害模拟试验系统，国家重大科研仪器研制项目（自由申请类），执行时间2025-2029，课题主持.

[2] 多应变率采掘扰动下煤岩体损伤破坏机理及注浆改性机制，国家自然科学基金青年项目，执行时间2023-2025，主持.

[3] 扰动-应力-瓦斯作用下煤体耦合损伤宏细观作用机制，山东省自然科学基金青年基金，执行时间2023-2025，主持.

[4] 动静载下含瓦斯煤多场耦合损伤的跨尺度作用机制研究，中国博士后科学基金面上项目，执行时间2021-2022，主持.

[5] 动静载叠加作用下含瓦斯煤多场耦合损伤的跨尺度作用机制研究，山东省博士后创新项目，执行时间2021-2022，主持.

[6] 干热岩过程力-热-流多场耦合相似模拟理论及材料研发，煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室开放基金，执行时间2025-2027，主持.

[7] 多应变率采掘扰动下煤岩损伤演化机制研究，深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室，执行时间2026-2028，主持.

[8] 近水平煤层典型煤矿地下水库储水系数时空演化规律研究，煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室开放基金，执行时间2021-2023，主持.

[9] ***力热流耦合模拟试验技术与装备研发，北京低碳清洁能源研究院，执行时间2025-2027，主持.

[10] 复杂环境地下工程多应变率动载模拟系统与多场耦合模型多物理量信息高速采集分析系统，安徽理工大学，执行时间2022-2023，主持.

[11] 巷道隧洞开挖模块设计研发，中国石油天然气管道工程有限公司，执行时间2023-2025，主持.

[12] 深部巨厚顶板煤层掘巷时滞性变形破坏规律试验研究，天地科技股份有限公司，执行时间2021-2023，主持.

[13] 张集煤矿1613A工作面下分层再生顶板碾压、胶结试验，平安煤炭开采工程技术研究院，执行时间2021-2023，主持.

[14] 岩洞地下储库全生命周期围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统设计，中国石油天然气管道工程有限公司，执行时间2021-2023，主持.

[15] 煤与瓦斯突出模拟试验测试化验，煤炭开采国家工程技术研究院，执行时间2021-2022，主持.

代表性论文（10项）：

[1] Bing Zhang, Hanpeng Wang*, Liang Yuan, Guofeng Yu, Wei Wang, Benliang Chen, Bo Ren. Dynamic cracking properties and generating conditions of coal under rapid gas release [J]. Deep Underground Science and Engineering, 2026. (SCI, JCR-Q1)

[2] Bing Zhang, Hanpeng Wang*, Peng Wang, Guofeng Yu, Shitan Gu. Experimental and theoretical study on the dynamic effective stress of loaded gassy coal during gas release [J]. International Journal of Mining Science and Technology, 2023. (SCI, JCR-Q1)

[3] Bing Zhang*, Hanpeng Wang*, Peng Wang, Mengtian Li*, Xinping Yu. Macro- and microdamage characteristics and multiscale damage constitutive model of gas-bearing coal under loading [J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2022. (SCI, JCR-Q1)

[4] Hanpeng Wang*, Bing Zhang*, Liang Yuan, Su Wang, Guofeng Yu, Zhongzhong Liu. Analysis of precursor information for coal and gas outbursts induced by roadway tunneling: A simulation test study for the whole process [J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2022. (SCI, JCR-Q1)

[5] Qianzi Du, Bing Zhang*, Hanpeng Wang*, Zizheng Dang, Jianguo Fan, Jiancai Sui, Zhongzhong Liu. Experimental study on the temperature and energy loss during the whole process of compressed air energy storage [J]. Journal of Energy Storage, 2026. (SCI, JCR-Q1)

[6] Zizheng Dang, Bing Zhang*, Hanpeng Wang*,Qianzi Du,Jianguo Fan, Jiancai Sui, Zhongzhong Liu. Experimental study of leakage characteristics and microscopic mechanisms in the sealing plug areas of underground compressed air energy storage caverns [J]. International Journal of Mining Science and Technology, 2026. (SCI, JCR-Q1)

[7] Wenbin Xing, Hanpeng Wang*, Bing Zhang*, Wei Wang, Jianguo Fan. Damage dynamics model of gas-bearing coal under dual disturbances and its application [J]. International Journal of Mining Science and Technology, 2026. (SCI, JCR-Q1)

[8] Wenbin Xing, Hanpeng Wang*, Bing Zhang*, Wei Wang. Numerical Simulation of Coal and Gas Outbursts Under the Dual Disturbances of Roadway Coal Uncovering and Impact [J]. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2026. (SCI, JCR-Q1)

[9] Yunhao Wu, Hanpeng Wang*, Bing Zhang*, Wei Wang, Qianzi Du, Dekang Sun, Jinhou Zhang. Novel concept and stability analysis of pipe layout type abandoned mine compressed air energy storage technology [J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2026. (SCI, JCR-Q1)

[10] 张冰，李勇庆，王汉鹏*，王伟，王粟，郑文琦. 振动频率对二次炭化型煤物理力学特性及多尺度结构的影响 [J]. 煤炭学报, 2026. (EI)

代表性教材和专著（5项）：

[1] 王汉鹏，张冰. 煤体瓦斯吸附解吸劣化损伤致突机理[M]. 北京：科学出版社, 2022.

[2] 王汉鹏，张冰，李梦天. 有限单元法基础与编程[M]. 济南：山东大学出版社, 2024.

[3] 王汉鹏，李术才，张冰，等. 地下工程物理模拟[M]. 济南：山东大学出版社, 2022.

[4] 王汉鹏，李梦天，张冰，等. 研究生自我修养[M]. 济南：山东大学出版社, 2023.

[5] 王汉鹏，王伟，张冰. 动静载叠加下含瓦斯煤岩体耦合损伤致灾机制[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2026.

代表性专利与软件著作权（10项）：

[1] 一种管道布设型压气储能结构的力热流耦合模拟试验装置，中国发明专利，授权（第1）

[2] 埋管式废弃矿井压气储能系统吸能减磨充填材料的制备工艺，中国发明专利，授权（第1）

[3] 碎胀储水特性测试装置及方法，中国发明专利，授权（第1）

[4] 植入式多次瞬态高应变率动载施加装置及方法，中国发明专利，授权（第1）

[5] 冲击扰动瞬间三轴加载煤岩瓦斯膨胀能测定装置及方法，中国发明专利，授权（第1）

[6] 一种常温蓄热式废弃矿井充填埋设管道压缩空气储能系统及使用方法，中国发明专利，授权（第1）

[7] 基于力热流模拟试验的压气储能过程能量损耗测量方法，中国发明专利，授权（第1）

[8] 一种基于双重孔隙结构的地下水库库容测试方法，中国发明专利，授权（第1）

[9] 一种气固耦合岩土体变刚度有效应力测试装置，中国发明专利，授权（第1）

[10] 监测区域可调式气固耦合岩体损伤探测装置及探测方法，中国发明专利，授权（第1）

获奖情况：

[1] 第二届全国博士后创新创业大赛优胜奖，国家人力资源和社会保障部（第1）

[2] 十一届国际发明展览会银奖，中国发明协会（第1）

[3] 第一届全国博士后创新创业大赛优胜奖，国家人力资源和社会保障部（第2）

[4] 2024年度中国专利优秀奖，国家知识产权局（第4）

[5] 2022年安徽省技术发明二等奖，安徽省人民政府（第5）

[6] 2024年度安徽省专利金奖，安徽省市场监督管理局（第6）

社会兼职：

[1] 中国岩石力学与工程学会采矿岩石力学分会 理事

[2] 中国岩石力学与工程学会地下工程分会 理事

[3] 中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会 理事

[4] 《哈尔滨工业大学学报》 青年编委

[5] 《矿业科学学报》 青年编委

[6] 《矿业研究与开发》 青年编委

[7] Energies特刊“Innovative technology on deep coal development”客座编辑

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