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1.  深部开采岩体力学及工程灾害控制研究  被引次数:1
   何满潮 谢和平 彭苏萍 姜耀东《煤矿支护》,2007年第3期
   深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,国内外学者通过理论研究、室内及现场实验研究取得了大量的成果。本文结合笔者的研究工作,总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的主要区别,主要表现在"三高一扰动"的恶劣环境、五个力学特性转化特点、四个方面的矿井转型、六大灾害表现形式。针对深部工程所处的特殊地质力学环境,通过对深部工程岩体非线性力学特点的深入研究,指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程围岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或相当大部分失效,深入进行深部工程岩体的基础理论研究已势在必行。    

2.  深部的概念体系及工程评价指标  被引次数:44
   何满潮《岩石力学与工程学报》,2005年第24卷第16期
   随着开采深度的增加,岩爆、瓦斯突出、流变、底板突水等非线性动力学灾害现象日趋增多,严重影响了深部资源的安全高效开采。深部开采工程中产生的岩石力学问题成为目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点。针对深部工程所处的特殊地质力学环境,通过对深部工程岩体非线性力学特点的深入研究,建立了深部的概念体系,指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程围岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或绝大部分失效。以难度系数及危险指数作为深部工程围岩稳定性控制难易程度的评价指标,能够综合反映深部工程岩体的力学特性与工程特性。    

3.  深部开采环境及岩体力学行为研究  
   刘玉鼎  霍丙杰  辛龙泉《矿业工程》,2009年第7卷第3期
   系统研究了深部开采环境和工程岩体的力学行为.通过理论分析和试验研究,指出深部开采的环境具有"四高一扰动"的特点,进入深部工程岩体所属的力学行为不再是浅部工程围岩所属的线性力学行为,而是非线性力学行为.所以,进行深部开采相关方面的研究势在必行.    

4.  论金川深部采矿所面临的岩体力学问题  
   李德贤  王永才《金川科技》,2008年第3期
   目前,金川矿山已全面进入深部开采阶段,出现了一系列新的问题,在巷道掘进和支护方面,已有的岩石力学理论已难以发挥良好的工程指导作用,许多现象也难以利用现有岩石力学理论做出合理的解释。其岩体所属的力学系统不再是浅部工程围岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或全部失效。因此,需要进行大量的金川深部岩体力学基础理论研究。本文结合一系列新问题的研究工作,总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的主要区,根据金川深部岩体的构造、高地应力、强度、变形等独特的特点,提出了金川深部岩体需要研究的科学问题。    

5.  “深部岩体力学与开采理论”研究构想与预期成果展望  被引次数:1
   谢和平《四川大学学报(工程科学版)》,2017年第49卷第2期
   国内外深部资源开采发展的现状表明,随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的“三高”赋存环境的本真属性及资源开采“强扰动”、“强时效”的附加属性,导致深部高能级、大体量的工程灾害频发,机理不清,难以预测和有效控制,传统岩石力学和开采理论在深部适用性方面存在争议。其根本原因在于,现有岩石力学理论都建立在基于静态研究视角的材料力学基础上,已滞后于人类岩土工程实践活动,与深度不相关、与工程活动不相关、与深部原位环境不相关,亟需发展考虑深部原位状态和开采扰动的深部岩体力学新理论、新方法,破解深部资源开采的理论与技术难题。项目以提升中国深部资源获取能力为导向,针对我国深部矿产资源开采将全面进入1000~2000m阶段这一基本现状,凝练了四大关键科学问题:(1)深部岩体原位力学行为与地应力环境;(2)深部岩体应力场-能量场分析、模拟与可视化;(3)深部强扰动和强时效下的多相并存多场耦合理论;(4)深部资源低生态损害协同高效开采理论与技术。并结合关键科学问题的内涵,提出了五大重点研究内容:(1)深部岩体原位力学行为和地应力环境;(2)深部采动岩体力学及多场多相渗流理论;(3)深部采动应力场-能量场演化规律;(4)深部岩体变形监测、安全预警与稳定控制;(5)深部矿产资源生态化协同高效开采理论与技术。最后,将五大重点研究内容细分为九大前沿研究方向:(1)深部岩体原位力学行为研究;(2)深部围岩长期稳定性分析与控制;(3)深部地应力环境与灾害动力学;(4)深部强扰动和强时效下多场多相渗流理论;(5)深部采动应力场-能量场分析、模拟与可视化;(6)深部高应力诱导与能量调控理论;(7)深部采动岩层变形监测预警与控制;(8)深部煤矿安全绿色开采理论与技术;(9)深部金属矿协同开采理论与技术。从而初步构建了深部岩体力学与开采理论研究体系,以期为未来我国数万亿的深部矿产资源开发提供理论基础与技术支撑。    

6.  深部采场工作面围岩应力分布规律及围岩破坏范围研究  
   耿宏波  叶义成  罗斌玉《金属矿山》,2018年第6期
   采场工作面地压显现规律分析和围岩稳定性控制是深部开采的研究热点。为研究工作面围岩应力分布规律以及工作面围岩破坏范围,基于断裂力学理论,将深部煤层开采工作面从开切眼推进一段距离时的采空区长度视为无限大岩体垂直剖面内一条裂纹,利用无限大薄板中裂纹周边受力分析方法对深部采场工作面围岩应力分布进行研究,得到了任意倾角煤层开采后工作面附近应力分布函数表达式,通过应力函数图像展现了煤层开采后应力变化规律。3个实际案例对比分析,得到应力理论计算结果与实测结果的最大相对误差为12.24%,且应力变化规律与实测结果吻合。最后通过岩石莫尔—库伦破坏准则得到了工作面边缘破坏距离的函数表达式以及采场底板破坏深度的函数表达式,并且编程试算了工作面前方围岩的最大破坏距离。研究结果表明:深部工作面围岩应力不是线性变化而是呈波动性变化;在一定条件下,深部采场工作面正前方围岩破坏距离与围岩内摩擦角、内聚力成反比,与煤层开采宽度及埋深成正比。研究结果可为地下深部工程设计提供应力及围岩破坏范围的初步估算,对深部卸压开采以及采场围岩控制提供理论指导具有重要意义。    

7.  基于地应力现场实测与开采扰动能量积聚理论的岩爆预测研究  被引次数:4
   蔡美峰  冀东  郭奇峰《岩石力学与工程学报》,2013年第10期
   高地应力诱发的岩爆灾害是目前深部地下工程经常遇到的工程地质问题。现场地应力测量是岩爆预测的重要前提,根据三山岛金矿深部测量和岩体赋存状况的特点,优化应力解除测量技术并在矿区深部进行现场实测。提出采场岩爆发生的2个必要条件,即岩石具备储备高应变能的特性和采场具备高应变能积聚的应力环境。基于地应力实测与岩石力学室内试验结果,采用多准则判据对矿区深部发生岩爆的倾向性做出定性分析与评价。FLAC3D数值模拟分析揭示深部开采引起的采场围岩能量积聚、分布状况及变化规律。首次采用地震学的知识,对三山岛金矿未来深部开采过程中可能诱发岩爆的地点和级别做出预测。研究成果为深部地下工程岩爆的预测、预报提供新的思路和途径。    

8.  深井围岩破坏机理与稳定性分析  
   徐营  张子新  蒋金泉《地下空间与工程学报》,2007年第3卷第Z1期
   针对深部工程岩体在开采过程所表现出的非线性和动态演化力学行为,从岩石局部化变形机理和分岔行为角度出发,对深部工程岩体在开挖卸荷环境下的破坏机理进行初步探讨,有效的解释了深部工程岩体非线性力学破坏现象.并利用能量方法对深井围岩失稳机理进行了分析,为定性和定量地分析深井围岩系统的稳定性提供理论依据.    

9.  柳海矿第三系深部软岩巷道耦合支护研究  被引次数:4
   杨军  何满潮  赵菲菲  胡永光《青岛理工大学学报》,2007年第28卷第1期
   随着煤炭开采深度的加大,深部工程岩体表现出明显的非线性力学特性,传统理论、方法与技术已经部分或全部失效.深部巷道支护应采用耦合支护.根据柳海矿第三系深部软岩巷道工程实际,分析了深部巷道的特殊的地质条件和巷道的变形力学机制;采用锚网索-柔层桁架的耦合支护方案,确定了支护参数;新方案在现场实施后,支护效果良好.    

10.  温度因子对深部开采影响的研究现状与展望  
   余继光  郭文兵  李小双  苏承东《煤炭科技》,2007年第4期
   我国煤矿正在逐步进入深部开采阶段,温度因子在深部矿井开采中的影响权重较浅部开采时明显增大,因高温带来的问题已经成为深部矿井开采中的主要难题之一。在综合分析深部开采高温问题有关研究成果的基础上,从温度对地下作业环境的影响,温度对岩石的本构关系,岩石强度和岩石变形等深部岩体力学性质的影响,温度对煤层自燃、深部岩石时-温效应的影响几个方面进行了综述,系统分析了温度因子在深部开采中的作用。最后指出了目前深部开采有关温度问题研究中存在的不足。    

11.  金川矿山深井岩石力学问题研究构架  
   王永才《金川科技》,2009年第4期
   金川矿山由于其极其复杂的区域地质背景、特殊的工程地质环境以及碎胀蠕变的岩石力学特性,倍受国内外采矿工程界和岩石力学界学者和专家的关注。目前。金川矿区开采已进入深部开采阶段。随着矿山采掘强度的逐年迅速加大,采场开采深度的增加,地应力增大,加之开采范围扩大,矿山深部岩石力学问题日趋突出。重视金川矿山深部岩石力学问题的研究工作,建立深部矿山岩石力学研究体系,进一步研究深部矿岩工程力学特性和认识深部矿岩所处的地质背景,寻求金川矿山深部围岩更趋合理的稳定性控制技术,为矿山高效安全生产和可持续发展提供技术支持。    

12.  深部岩体动力变形与破坏基本问题  
   李 杰  王明洋  张 宁《中国工程科学》,2013年第15卷第5期
   深部岩体非线性力学行为是目前岩石力学界研究的重点和难点,研究的困难在于在很大的动力变形与破坏情况下如何阐述岩体的性质。本文通过对深部围岩变形破坏机理、深部岩体动力破坏过程中的基本问题(时间效应、断裂损伤描述等)以及深部岩体特征科学现象(分区破裂、岩爆理论)等方面的研究成果进行梳理和总结,指出深部岩体力学问题是有效的四维空间问题,是在开挖寿命尺度上应力状态的演化,对深部围岩变形破坏机理的研究必须要建立与时间、空间有关的岩石性质的概念。目前要揭示深部岩体卸荷状态下真实的变形与破坏过程,必须继续在连续介质力学框架内研究基于微、细观物理力学的理论,在强度理论中引入时间参数作为塑性流动和破坏过程的特征,并采用合理的手段描述岩体的断裂损伤,岩爆和分区破裂是一个科学问题的两个现象,应当用统一的理论来解释和模拟,本文研究成果可为今后的研究工作指明方向。    

13.  深部软岩巷道耦合支护关键技术研究  
   孙晓明  杨军  郭志飚《煤矿支护》,2009年第1期
   深部“三高一扰动”(即高地应力、高地温、高渗透压和强烈的开采扰动)的复杂地质力学环境,使得深部岩体表现出明显的软岩非线性大变形力学特性,从而导致单纯的主动支护已无法保证巷道围岩的稳定性,严重影响了深部煤炭资源的安全开采。“耦合支护”作为一种全新的支护理念,已成功解决了大量的软岩巷道支护问题。研究表明,在深部开采条件下,软岩巷道锚、网、索耦合支护成功的关键在于:在锚杆支护提高围岩强度的基础上,通过锚网-围岩耦合效应、锚杆-网-托盘耦合效应、锚索预应力耦合效应,实现耦合支护下的高应力转化效应,从而达到对深部巷道围岩的稳定性控制目标。    

14.  水工岩石力学研究的基本思路  
   董学晟  邬爱清《岩石力学与工程学报》,2005年第24卷第20期
   综合多年来岩石力学在大量大中型水利水电工程中的研究和应用实践,提出一些在开展水工岩石力学研究时应当掌握的基本思路,包括水利水电工程中岩石力学研究的特点、任务,认识岩体、利用岩体和加固岩体3个组成部分,和它们之间的关系。概述了水工岩石力学中有关岩石工程中的不确定性及对策、岩石力学研究的阶段性问题、水工岩石力学研究的主要内容、水工岩石力学中的三大工程问题、岩石力学研究与地质及设计相互关系问题、工程岩体的性状监测以及岩石力学中有关环境保护和维护生态平衡等方面的观点和看法。    

15.  开挖卸荷条件下边坡的变形分析  
   王兴霞  李建林  邓华锋  王瑞红《安徽水利水电职业技术学院学报》,2005年第5卷第2期
   岩体工程具有加载和卸荷两种不同的力学状态,在此力学形态各异的情况下,岩体的力学特性有本质区别.岩石边坡开挖为卸荷力学条件,运用加载的力学理论和方法研究卸荷岩体的变形,往往与实际有较大的出入;采用卸荷岩体力学的方法分析边坡的位移变形比较符合实际.    

16.  东荣二矿十七号煤层巷道围岩控制技术研究  
   刘存智《山东煤炭科技》,2013年第3期
   在高地应力环境下,煤岩体的变形特性发生了根本变化:由浅部的脆性向深部的塑性转化;煤岩体具有较强的时间效应;煤岩体的扩容现象突出。该文在进行巷道围岩力学分析的基础上,深入研究高地压巷道支护原则基础上,并进行了支护技术参数优化,为东荣二矿煤炭资源开采提供技术支持。    

17.  深部软岩及围岩力学特性分析  
   神文龙  孟庆武  张松《煤矿现代化》,2011年第3期
   深部巷道支护技术成为目前制约煤矿深部开采的重要因素之一,进行众多复杂的措施来多次维护深部巷道围岩虽已取得一定效果,但有效控制深部破碎、软弱围岩大变形仍非常困难。软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形的特点,所以,通过相似模拟实验对复杂环境高应力软岩巷道围岩力学性质进行研究,分析深部软岩的力学特性及变性机制。这对于深部软岩开挖巷道的支护具有指导意义。    

18.  陨石撞击形变场特征及其动力作用过程模拟研究  
   薛廷河《岩石力学与工程学报》,2002年第21卷第10期
   首先在全面讨论、总结陨石撞击作用的理论与研究方法的基础上,深入分析苍山陨石坑和撞击构造的形变场特征,主要从三大方面揭示其撞击动力源的存在,即构造形迹,地球物理信息和撞击动力学证据,其次,为了深入研究苍山陨石撞击事件,揭示其形变场发展深化规律,尝试从撞击体的岩体力学特性入手,在建立工程岩体连接性模型的基础上,提出了确定岩体力学参数的新方法。新方法主要是为了确定复杂岩体的力学性质而提出的,因此对于复杂岩体,其力学性质的确定目前仍然是困扰岩石力学界的一大难题,无论是室内力学实验,还是室外原位测试,都存在一定的缺陷,尤其对于大型岩体更是无能为力,因此,针对传统实验方法的局限性,通过建立工程岩体连接性模型,以连续微元尺寸作为“介质单元”,利用有限元理论,将先进的计算技术与传统的室内力学实验结合起来,提出了一套确定岩体力学参数的新方法,然后依次确定苍山撞击岩体的各项力学参数。最后,基于这种新方法和ANSYS/LS-DYNA有限元模型实验,研究陨石撞击形变场特征及其动力作用 过程,并依此预测一些重要矿物的分布特征和分布区域。    

19.  硬岩金属矿山深部开采中的动力学问题  被引次数:3
   李夕兵  姚金蕊  宫凤强《中国有色金属学报》,2011年第10期
   从深部开采环境阐述了金属矿硬岩在高地应力作用下的储能特征,并从深部开采工艺方面分析了随着金属矿山开采深度的不断增加,连续采矿方法已经成为未来深部开采的必然趋势。通过分析,认为处于高应力下的硬岩矿体在承受连续采矿法带来的动力扰动时,可以认为是岩石动静组合的受力问题。在此基础上,利用岩石动静组合加载理论分析了硬岩矿山在深部开采中的几个关键动力学问题,主要包括:硬岩矿山深部开采中的系统扰动和岩爆、深部开采中爆破引发的矿震及巷道失稳现象、深部硬岩开采中的能量释放与有序调控。理论分析和工程实践证明,硬岩金属矿山深部开采中存在的很多动力学问题可以利用岩石动静组合加载理论进行科学论证和分析,这对深部采矿的工程实践有较好的指导意义。    

20.  金川矿山深部采掘条件下岩石力学研究与实践  被引次数:1
   曹平  张科  万琳辉  郭慧高  王永才《岩石力学与工程学报》,2012年第31卷第7期
   金川矿山经过几十年开采,开采深度已达1 000 m,复杂的工程地质条件、高地应力以及高渗透压导致深部开采工程的稳定性问题愈加突出。对金川二矿区深部850~1 000 m水平进行大量的现场地质调查研究,测试深部典型岩石的物理力学参数、膨胀与软化特性,研究岩石力学性质和地应力随埋深的变化规律。采用岩体地质力学(RMR)分类法和岩体质量(Q值)分类法,绘制二矿区深部各分段水平的岩体质量分区图。在深入调查金川矿区深部巷道变形和破坏特征的基础上,对高地应力、高渗透压下深部巷道开挖支护稳定性进行研究,结果表明,U型钢和锚杆联合支护效果最佳。全面总结金川矿区深部巷道支护经验,对巷道掘进和支护技术提出几点新的想法。研究不同开采方式对金川矿区深部充填体和围岩稳定性的影响,优化矿体回采方式,建议采用"隔三采一"布置回采进路,有助于控制围岩的变形,减弱上部充填体的下沉。    

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