1 引言

在上一篇文章中, 回顧了從1940到1980年巖爆預(yù)測的研究狀況, 主要成果可以總結(jié)為以下幾個方面: (1) 探索了造成巖爆的原因, 包括開采量和開采范圍增加以及開采深度增大; (2) 巖爆發(fā)生前會有地震先兆; (3) 聲音可以預(yù)測巖爆; (4) 研發(fā)出地震聲學(xué)設(shè)備,用來記錄和分析地震聲學(xué)數(shù)據(jù); (4) 巖爆預(yù)測必須綜合應(yīng)用巖石力學(xué)、物理化學(xué)、地下水力學(xué)、地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)的方法，必須了解介質(zhì)的物理和物理化學(xué)特性及其在氣體動力現(xiàn)象中的運(yùn)動規(guī)律。值得一提的是Petukhov (1975) 出版了一本利用地球物理方法研究巖爆的專著<Geophysical Studies of Rock Bursts>, 可惜的是這本書沒有英文譯本.

• 巖爆和沖擊地壓災(zāi)害分類(Rock Burst Hazard)

• 礦山?jīng)_擊地壓控制(Coal Mine Burst Prevention Controls)

• 煤與瓦斯突出--煤爆控制(Coal Burst Controls)

• 巖爆預(yù)測文獻(xiàn)回顧(Prediction of Rock Burst) [1940-1980]

下面簡要回顧1981-1990這10年間的主要研究工作。

2018年山東某煤礦發(fā)生的巖爆

相關(guān)新聞: 2021年10月7日18時許，黑龍江省七臺河市鹿山煤礦二井發(fā)生礦震，截至目前井下4人被困，目前救援工作正在有序進(jìn)行當(dāng)中。

2 1981-1990之間的文獻(xiàn)

由于日本屬于多震國家而且?guī)r石大多是軟巖，所以日本早期的巖石力學(xué)工作做得相當(dāng)好，1970年代~1980年代修建的地下工程現(xiàn)在看來都令人嘆為觀止。因此，既美國和蘇聯(lián)之后, 日本也進(jìn)行了大量的巖爆預(yù)測工作。例如Kimura等人(1982) 進(jìn)行的煤爆研究<Study on the controlling of coal burst in Miike Mine>。Nishimatsu (1986) 在他的綜述性論文《Rock mechanics activities in Japan》中總結(jié)了日本如何預(yù)防和預(yù)測巖爆和氣爆(瓦斯)的發(fā)生，其中一種方法是通過觀察地表的微震活動(microseismic activity)來測地下深層煤礦發(fā)生巖爆的位置和危險的可能性，并在積累的觀察數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上決定停產(chǎn)或改變回采順序。這種方法詳細(xì)的討論參看Sato等人(1986) <Microseismic activity associated with hydraulic mining>。

Petukhov and Linkov (1983) <Theoretical Principles And Fundamentals Of Rock Burst Prediction And Control>討論了蘇聯(lián)巖爆問題的現(xiàn)狀，并回顧了導(dǎo)致巖爆發(fā)生的條件。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹了巖爆的主要理論，并對該理論的未來發(fā)展提出了一些建議。

Fajklewicz (1983) 提出了用微重力方法(Microgravity)進(jìn)行煤礦的巖爆預(yù)測<Rock‐Burst Forecasting And Genetic Research In Coal‐Mines By Microgravity Method>。這種方法的理論假設(shè)是如果發(fā)生巖爆，巖體就會膨脹，巖體膨脹就會引起巖體重力發(fā)生異常，因而可以估算出不同區(qū)域巖體的平均密度，根據(jù)這個密度變化趨勢可以追蹤到發(fā)生巖爆的深度。作者用了一個很有趣的詞Genetic(遺傳)來描述這種變化趨勢。 

Fenc (1983) 在<New method of prediction of gas and rock out-bursts at the stage of current prediction>中介紹了一種評估開采的煤層中煤與瓦斯爆發(fā)危險程度的分析方法，主要目的是預(yù)測巖爆發(fā)生后的破壞范圍。該方法使用了簡單的數(shù)值模型計(jì)算煤層破壞區(qū)的最小寬度，并與現(xiàn)場測量的實(shí)際寬度作了對比。

Filcek等人(1985) <Opinions and Solutions Concerning Rock Bursts in the Coal Mines>討論了煤礦巖爆的一些處理方法；Kleczek等人(1985) <In-situ Stress Measurements versus Forecasting of Rock Bursts>提出了利用原位應(yīng)力預(yù)測巖爆的方法。

Kuksenko and Inzhevatkin (1987) 在《Physical and methodological principles of rock burst prediction》提出了一些至今仍然普遍適用的觀點(diǎn)和方法。(1) 首先巖石的斷裂是一個基于裂縫隨機(jī)積累和發(fā)展的時間演變過程；(2) 使用聲發(fā)射(Acoustic Emissions, AE)可以監(jiān)測裂縫數(shù)量的積累以及評估它們的大小；(3) 通過AE振幅-時間頻譜的變化和AE統(tǒng)計(jì)參數(shù)的變化，可以可靠地檢測出壓裂源的形成和發(fā)展; (4) 由于不同規(guī)模壓裂過程的相似性，因此可以利用檢測到的預(yù)測特征來預(yù)測巖爆。

Markov等人(1987) <Geomechanical Criteria of Prediction And Technology of Prevention of Rock Bursts During Excavation In Tectonically Stressed Rocks>介紹了一個描述重力構(gòu)造應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型, 然后描述了對構(gòu)造應(yīng)力巖體中結(jié)構(gòu)破壞的長期觀察結(jié)果。說明了切向和縱向有效應(yīng)力之和對抗壓強(qiáng)度的影響。這篇論文的實(shí)踐意義是我們以前曾經(jīng)討論過的采礦順序問題。當(dāng)遇到受構(gòu)造應(yīng)力影響較大的巖體，應(yīng)該試著改變開挖方向和回采順序，避免巖爆發(fā)生。

Gor and Kuksenko (1989) 在他們的論文<Concentration threshold for failure and prediction of rock bursts>中，根據(jù)大規(guī)模巖體破壞的分析，討論了形成破壞的臨界值，提出了依據(jù)巖體缺陷之間的平均距離計(jì)算臨界值的方法，然后使用這個臨界值來預(yù)測巖爆。

3 結(jié)束語

接下來，中國的巖爆預(yù)測研究就要開始登場啦。