巖爆預測文獻回顧(Prediction of Rock Burst) (4) [2001-2005]

1 引言

進入21世紀,世界上其它礦山的巖爆問題似乎都已經消失或解決,剩下的只有中國了。從2000年開始涌現出大量由中國學者發表的論文。為了便于回顧,時間區間由原來的十年調正為五年。這個筆記簡要回顧了【2001-2005】這5年期間巖爆預測的研究工作。 

巖爆預測文獻回顧(Prediction of Rock Burst) (4) [2001-2005]的圖1


2 金屬礦

Cai (2001) <Prediction of Rock Burst with Deep Mining Excavation in Linglong Gold Mine> <Prediction Study of Rock Burst During Deep Mining Excavation In a Chinese Gold Mine> 討論了山東省招遠市玲瓏金礦的巖爆問題。


Li (2002) <Analysis and prediction of rock burst dangerous areas in Dongguashan Copper Mine under deep well mining>通過巖石力學試驗,包括抗拉試驗,總應力應變試驗和峰值強度后應力松弛試驗的結果,確定東瓜山銅礦巖爆的敏感性分布。以礦床周邊最大切向應力與巖石單軸抗壓強度之比作為巖爆的標準。結果顯示巖爆主要分布在工作面的交叉處以及空場和礦柱的頂角等應力集中區域。(冬瓜山銅礦床埋藏深度超過千米,屬特大型高硫銅礦床。礦體埋深-690m~-1007m,水平走向為1810m,最大寬度882m,最小寬度204m,均厚約40m,為緩傾斜層狀礦體。采礦方法使用大直徑深孔階段空場嗣后充填法和扇形中深孔階段空場嗣后充填法,設計采礦生產能力為1萬t/d。冬瓜山工程項目于1997年12月報國家計劃委員會批準立項,工程項目為國家“九五”重點項目,安徽省“861”工程項目,計劃投資16.74億元,礦山采用地下開采方式,建設規模為13000噸/日采選生產能力,礦山服務年限為28年。工程項目于2001年1月正式開工。)


與上文相似,Zhou (2005) <Research on prediction of rock burst in deep hard-rock mines> 以東瓜山銅礦為例,討論了深度硬巖采礦可能出現的巖爆問題。巖爆指標包括彈性能量指數、線性彈性能量、沖擊能量指數、脆性比和Russenses準則,利用Russenses準則預測了巖爆的可能性。


3 非金屬礦

Feit等人(2002) <Prediction of Rockburst and Sudden Outburst Hazard on the Basis of Estimate of Rock-Mass Energy>在確定巖體能量的基礎上,發展了一種估計煤層和礦井工作面的突發和巖爆危險的方法。該方法在位于庫茲涅茨克盆地(Kuznetsk Basin)的一些礦井中得到了應用。


Zhang (2002) <Prediction and control of rock burst by evaluating rock mass stress> 基于地質動力劃分方法,首先找出區域活動斷層,并對巖體構造結構進行劃分。然后結合原地應力測量和數值計算,對區域巖體的應力狀態進行評估, 確定發生巖爆的危險區。通過測量誘發應力和數值模擬,研究了煤層和巷道周圍的誘發應力分布。根據巖爆發生的條件,確定開挖和掘進方式以及可能發生巖爆的地點,為制定相應的巖爆預防措施提供依據。


Tang(2002) <Study on predicting rock burst according surface subsidence> 以山東華豐煤礦為例討論了地表沉降速度和巖爆之間的關系。


Zhang(2003) <Feasibility study of the prediction for rock mass destabilization by applying rock mass resistivity> 基于天然阻率與煤和巖體的應力和應變的關系以及影響巖石阻率物理參數的因素,討論了在高應變下大應變引起巖體和頂板煤層阻率變化的過程和物理力學物質,分析了由應力引起的不穩定的基礎,研究了煤(巖)體阻率的觀測技術。


Zheng(2004) <The prediction to the hazard caused by weighting over great extent of roof in mine worked-out area> 討論了某石膏礦開采后形成的大量的間柱,隨著時間間柱強度不斷下降而發生破裂。為了解決這個問題,采用了強制塌陷配重技術來處理礦井采空區。相同的案例呈現在Zheng等人(2005) <The prediction of the hazard caused by weighting over great extent of top layer in mine worked-out section area>,討論了由于頂板的快速沉降導致采空區的空氣被急劇壓縮,從而產生強大的氣流。


4 土木水利

Kang(2003) <Preferential Plane Applied in Prediction of Rock Burst> 討論了斷層與巖爆之間的關系。巖爆的形式受巖性、地應力、構造等因素的影響,而這些因素都與地殼中主要斷層帶的分布有關。通過巖爆的模擬試驗,討論了評估巖爆時的一些參數,提出了巖爆主要面的概念及其在巖爆預測中的應用,并給出了巖爆的處理措施。


X(2004) <Progress in research on rock burst hazard of long tunnel with large section> 討論了長隧道開挖遇到的巖爆問題,但實際上這篇論文重點說的并不是巖爆,而是爆破對圍巖產生的動力影響。


Li (2004) <Study on rock burst prediction and prevention for underground of a hydroelectric station eaverns> 討論了位于中、高地應力區水電站大型地下洞室的巖爆問題,包括發生巖爆的可能性、強度和范圍,首先根據導致巖爆發生的基礎條件和地質宏觀評價分析了所研究的地下洞室建設過程中發生巖爆的可能性,然后用定性和定量的方法研究了巖爆的強度和位置。最后根據所研究的地下洞室的成因條件,提出了預防措施。


Chen(2005) <Prediction And Evaluation Of Rockburst During The Excavation Of The Umderground Water-Sealed Oil Satorage Cave --- Taking One Of Oil Storage Caves In Shandong Province For Example> 以山東某地下儲油洞為例,討論了巖爆預測程序,將原巖應力和單軸抗壓強度作為巖爆預測指標來確定巖爆程度。


5 軟科學理論

進入21世紀,爆炸式的論文發展需要催生了許多學者,尤其是中國的學者使用軟科學理論來研究巖土工程問題,例如系統論,非線性理論,灰色預測,分形幾何等。本質上來說,這些理論由于屏蔽了巖土體的空間變異性,因而既不能真正解決巖土工程的根本問題,也不能推進學科的真正進步??偟膩碚f,只有極少數論文有參考價值。


Mel’nikov (2001) <Prediction and Prevention of Rock Bursts, Tectonic Shocks, and Technogenic Earthquakes from Positions of Nonlinear Geodynamics> 從非線性地球動力學的角度研究了爆裂。Zhou(2001) <Fuzzy Identification of Rock Burst Proneness in Deep Level>, Jian (2005) <Rock Burst Prediction Method Based on the Nonlinear Grey Model of Classification> 使用模糊數學理論和非線性灰色分類模型預測巖爆。Sun (2005) <Approach To Prediction Of Rock Burst Based On Non-Linear Chaos Theory>討論了非線性混沌理論在巖爆預測中的應用。Lu(2003) <A model for predicting rock burst by MATLAB neural network toolbox> 使用巖體最大切向應力與巖體單軸抗壓強度之比、巖體單軸抗壓強度與巖體單軸抗拉強度之比、沖擊性指數等作為巖爆的判斷指標,建立了巖爆預測的神經網絡模型。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP