现场岩爆发生条件探讨

从岩石、岩体构造、原岩应力、水文地质条件、工程设计和施工因素以及围岩应力等六个方面论述和探讨了现场岩爆发生的条件。     

基于岩爆发生条件的原岩应力反分析方法

岩体中存在大量的微裂纹,岩爆发生时,塑性损伤区内微裂纹扩展生成宏观裂隙,从而有岩块脱离并崩出。通过测定崩出岩块的厚度,估算出塑性损伤区深度。统计多个巷道发生岩爆时崩落最大岩块厚度、巷道半径和塑性区半径,得到崩落岩块厚度与塑性损伤区深度的比值k0的关系式。根据损伤力学和极值点失稳理论,对圆形洞室岩爆进行解析分析,进而对岩爆的解析解做了进一步简化,可通过简单的测量岩爆时巷道半径,岩石的相关参数,快速反算出原岩应力的大小,从而形成一种新的原岩应力反分析方法。此方法计算岩爆远场应力值与已有原岩应力实测值基本一致,对发生岩爆的远场应力分析具有参考价值。     

玲珑金矿深部岩爆发生机理分析

玲珑金矿属于高地应力地区,岩体主要为硬脆性花岗岩.目前,该矿已进入深部开采,开采深度接近1000m,并将很快超过1000m.对此类矿床赋存条件的地下矿山,深部开采时会遇到岩爆问题.因此,岩爆的预报和防治,是该矿深部地压控制的重要内容.根据现场调查、电镜试验、室内岩石力学试验、CSIR岩体质量分级和现场地应力测量,分析了玲珑金矿深部岩爆发生机理,并提出了防治措施.     

岩石应力松弛试验及两类岩爆研究

对岩石峰值载荷后的松弛试验发现具有两类岩爆：一类是本源型岩爆;另一类是激励型岩爆。两类岩爆概念的提出,是对现有认识的发展。应力松弛行为与岩爆的强弱程度具有内大联系,可以引入松弛系数Ｒ来描述岩爆冲击倾向,当Ｒ〉１时无冲击倾向;当０．７５≤Ｒ≤１时,有轻微冲击倾向;当Ｒ〈０．７５时,有严重冲击严重冲击倾向,图４,表２,参４。     

南桐矿区岩爆实用防治技术研究

在现场实践基础上，提示了南桐矿区岩爆发生的某些规律，研究总结了岩爆实用防治技术措施。     

崟鑫金矿岩爆与发生机理初探

本文实录了签鑫金矿发生的岩爆状况，通过对矿区地质构造和发生岩爆部位具有南北向的方向性的分析，认为该矿目前发生的岩爆与地质构造应力异常密切相关，结合断裂力学的基本原理初步探讨了该矿岩爆发生的机理。提出了签鑫金矿岩爆防治的建议措施。     

在构造应力作用岩体中的岩爆：矿山构造冲击（供讨论）

根据开采有岩爆危险的矿床的经验，岩层构造应力与动态地压显现之间相互联系。不仅构造力对回采工作参数产生巨大影响，而且采矿工作本身也将导致表现为由工程引发的地震的构造地分活路。本文通过对钨姆博泽罗矿发生的几次岩爆的实例分析，证实了上述论点的正确性。     

应力松弛岩爆试验及演化模型研究

针对硬岩应力松弛特性及岩爆研究的不足,对具有岩 爆倾向性的辉长岩开展了单轴压缩应力松弛岩爆试验,得出 了两类应力松弛规律和岩爆演化过程,建立了应力松弛模 型,定义了应力松弛损伤变量,分析了应力松弛岩爆过程与 机理。结果表明,应力松弛岩爆过程可分为两类:第一类经 过迅速衰减、逐渐衰减和稳定3个演化阶段,此类可能发生 轻微到中等的局部岩爆,且集中在衰减阶段出现,最终趋于 稳定;第二类经过逐渐衰减、迅速衰减和丧失3个演化阶段, 全过程均伴随有轻微到中等岩爆发生,最终发生强岩爆或整 体爆裂。整个应力松弛岩爆经历了裂纹萌生、扩展、贯通、爆 开、颗粒和岩片弹射等复杂过程,直至最终发生整体爆裂。 分数阶模型能较好反映第一类松弛演化阶段,其对预测分析 符合此应力松弛规律的轻微到中等岩爆是适合的,但不能反 映第二类松弛岩爆演化过程。依据定义的应力松弛损伤变 量,第一类应力松弛岩爆过程经过加速损伤、缓慢损伤和稳 定3个演化阶段,第二类经过缓慢损伤、加速损伤和失稳岩 爆3个演化阶段。研究结果对岩爆机理、预测预警及硬岩长 期稳定性分析等具有很好的指导作用。     

崟鑫金矿岩爆与发生机理初探

本文实录了崟鑫金矿发生的岩爆状况,通过对矿区地质构造和发生岩爆部位具有南北向的方向性的分析,认为该矿目前发生的岩爆与地质构造应力异常密切相关,结合断裂力学的基本原理初步探讨了该矿岩爆发生的机理。提出了崟鑫金矿岩爆防治的建议措施。     

基于位移的岩爆应力松弛试验研究

针对岩爆应力松弛机理,采用透明亚克力板材对试样进行侧向约束,开展了具有岩爆倾向性的辉长岩试样在侧面约束情况下的单轴压缩应力松弛试验.结果表明:采用透明亚克力板材作为侧向约束材料是可行的,满足试验要求;通过监测应力松弛过程中垂直临空面方向的位移可以反映围岩内部情况,其位移持续增加可作为岩爆的前兆信息进行岩爆预测预报;岩爆...     

岩爆的复合能量动力学机理

发生岩爆受多种复杂因素控制。如何从其现场实录出发,寻找其本质,是一个极其困难的工作。通过对各种岩爆能量机理分析,提出了基于复合能量为根本的岩体快速破裂后能量叠加引起工程围岩体动力破坏的岩爆发生机理。依据岩体裂纹快速起裂的能量判据,分析了裂纹开裂、扩展、贯通到煤岩运动的准静态到动态的过程。从岩体卸荷、流变的特性出发,阐述了基于复合能量条件下的止裂技术在应用于防治岩爆时的理论基础。     

基于岩石损伤破坏和声发射理论的岩爆发生机理

岩石等脆性材料在加载过程中，随着载荷的增加，材料内部的微裂纹产生、扩展并伴随着声发射现象的发生。声发射是研究脆性材料损伤演化的良好工具，它能连续、实时地监测脆性物体内部微裂纹的产生与扩展，这是其他任何方法都不具有的优势。采用岩石声发射测试技术，对不同孔隙率的岩石的岩爆机理进行了系统的试验研究；利用统计规律和连续损伤力学理论建立了声发射与损伤变量之间线性关系式；用不同孔隙率的大理岩进行了双轴压缩试验。试验模拟了双向受力状态下的岩爆，研究了其破坏过程中的声发射特征，并从岩石损伤的角度分析了岩爆的发生机制。研究表明，采用岩石声发射测试技术追踪岩爆的产生和发展过程，是进行岩爆机理研究的一种科学、有效的方法。     

煤岩体冲击地压储能机理发生条件的研究

为了进一步定量分析冲击地压的发生时间、地点、强度等特征,结合对岩体性状组织损伤弱化的分析,提出了煤岩体发生冲击效应的区域能量方程,从能量的观点对煤岩的力学性质进行了多方面的探究,建立了煤岩损伤本构方程,论述了冲击地压的形成机理.结果表明,冲击地压过程实际上是加速损伤过程,冲击地压的发生有两个必要条件:一是岩石为第Ⅱ类岩石,二是巷道壁面产生足够大的变形,并提出预防冲击地压的措施.     

断层冲击地压发生机理研究

为得到断层冲击地压的发生机理,以义马矿区F16断层为研究对象,采用相似模拟和数值模拟的研究手段,研究了开采扰动诱发断层冲击地压的过程,提出了断层滑移失稳的敏感性指标,揭示了断层冲击地压发生的原因。结果表明:按照开采扰动程度的不同将断层冲击地压的过程划分为3个阶段:断层开始活化、断层剧烈活化和断层冲击显现。剪应力和正应力比值作为断层滑移失稳的敏感性指标,可以建立断层应力场和断层活动状态之间的联系;当应力比降低时,滑移速度较小,几乎为0;当应力比开始升高时,滑移速度出现波动并逐渐增大;当应力比达到最大值时,断层滑移速度突变,断层滑移失稳,断层冲击地压发生。采动引起覆岩破坏是断层冲击地压发生的直接原因,开采扰动导致断层应力场改变是冲击地压发生的根本原因。     

岩爆成因机理与AHP-FUZZY的浅析

岩爆是一种岩体中聚集的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。在适宜的地应力条件下,岩性条件和埋深等因素的单独作用或综合作用,可发生岩爆现象。浅析AHP-FUZZY法的评判和预测及形状控制法。在AHP-FUZZY法中,关键是评判因子的确定和对其统计分析的合理性。在形状控制法中,谐洞是最理想的选择。     

基于能量密度相似性的多煤层冲击危险性评价方法

针对张双楼煤矿西一采区多煤层开采的冲击危险性预测问题,根据地质演化原理,提出了利用上煤层开采数据预测下煤层冲击危险性的方法。首先建立由上煤层的能量密度确定的冲击危险性评价指标,运用该指标预测下煤层的冲击危险区;然后利用结构相似性指数对该预测方法的可行性进行定量评价。研究表明:运用所建立的指标确定的下煤层强冲击危险区域和下煤层开采过程监测的强冲击危险区相似度达到0.858 1;下层煤开采产生的强矿震(大于105 J)和冲击破坏区基本位于指标所确定的强冲击危险区。实践证明所建立的冲击危险性评价指标可有效的预测下煤层强冲击危险区域,提高了多煤层开采冲击矿压预测的准确率。     

深部巷道煤帮冲击破坏机制及支-卸循环带控制原理

针对深部巷道煤帮冲击破坏问题,分析了煤帮冲击破坏显现形式、冲击孕育的功能分区、冲击过程中微裂隙串接连通特征及主控冲击裂隙。研究表明:巷帮冲击破坏显现型式主要包括冲塞滑移型、层裂抛掷型与粉碎弹射型3种。煤帮微裂隙通过横、纵、斜3个方向发生串接连通。煤帮冲击孕育的4个主要功能分区包括峰值应力区、摩擦限制区、压缩内裂区及外鼓薄弱区。微裂隙不同串接模式及4区不同联动模式将形成煤帮不同的冲击破坏形态。合理设置支-卸循环带是煤帮动力稳定性的控制方式之一。     

冲击地压巷道柔性蓄能支护控制原理及应用

深部冲击地压巷道的防治问题已成为目前急需解决的难题,根据冲击地压巷道冲击破坏机理及特征,提出了基于卸压-支护协同控制的强弱强控制原理,为了减小冲击震源能量,通过在煤岩体内部设置破碎体来耗散冲击波能量,同时加强巷道围岩的支护结构强度,两者协同作用来达到控制冲击对巷道的破坏。对研究成果进行了现场应用,根据某矿的实际情况,采用了锚网+"O"型棚联合支护结构进行了现场工业性试验,试验期间发生多次冲击地压事件,双层支护结构柔性变形,使冲击能量得到释放,支护体系基本保持完好,很好的控制了冲击地压灾害。     

集贤煤矿冲击地压发生机理及治理措施研究

采用ARAMIS M/E微震监测系统研究了集贤煤矿中一下九层左六片工作面微震活动规律与冲击地压显现特征。在此基础上,根据工作面的地质开采条件和矿压显现,研究了该工作面冲击地压产生机理。最后针对该矿冲击地压发生的规律,提出了冲击地压防治措施。     

深部开采冲击地压诱发瓦斯异常涌出原因分析

为研究深部开采冲击地压诱导瓦斯异常涌出致灾机理,分析了深部开采煤体高地应力和高瓦斯含量的物性特征,揭示出冲击地压诱发瓦斯涌出的动力条件和物质条件,结合KozenyCarmen方程建立煤体渗透率与开采影响下损伤裂隙煤体体积应变的关系式。研究结果表明:冲击失稳过程中煤体渗透率增加显著,冲击地压产生的振动效应加速煤体变形破坏,促使瓦斯快速大量涌出;冲击地压孕育过程中的煤体渗透率变化效应、煤体形成剪切滑移面效应、冲击地压诱发的煤岩体振动效应以及煤体温度升高效应的联合作用,导致了冲击地压后瓦斯的异常涌出。