1 引言

這個筆記簡要回顧了【2006-2008】這3年期間巖爆預測的研究工作。 

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

• 爆預測文獻回顧(Prediction of Rock Burst) (2) [1981-1990]

• 巖爆預測文獻回顧(Prediction of Rock Burst) (3) [1991-2000]

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

2 綜述

Hou (2006) <The Current Status of Rock Burst> 闡述了巖爆的特點、形成機制、與地質條件的關系、預測方法和預防措施。Li (2008) <Study on the prediction and the prevent method of the rock burst in the tunnel engineering> 介紹了隧道工程中巖爆的概念、特點、深度和寬度的變化規律，通過對地下工程中巖爆的分析，總結了巖爆的產生條件，并研究了巖爆的預測和防治方法。Jiao (2008) <Present status and analysis on rock burst prevention and control technology in Poland> 介紹了波蘭煤礦巖爆防治技術的應用現狀，指出了提高中國煤礦的前進方向。

3 聲發射

Kuksenko and Inzhevatkin (1987) 《Physical and methodological principles of rock burst prediction》提出了 (1) 巖石的斷裂是一個基于裂縫隨機積累和發展的時間演變過程；(2) 使用聲發射(Acoustic Emissions, AE)可以監測裂縫數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統計參數的變化，可以可靠地檢測出壓裂源的形成和發展; (4) 由于不同規模壓裂過程的相似性，因此可以利用檢測到的預測特征來預測巖爆。

Chen(2000)<Study On The Characteristics Of Ultrasonic Wave Spectum In Cracked Rock Specimen On Compressive-Shear Loading>討論了巖石斷裂過程中的聲發射(AE)行為不僅與巖石類型密切相關，還與載荷和微裂縫的擴展密切相關, 因為從加載的巖石試樣中獲得的AE波譜包含了大量有關巖石微裂縫的信息。作者采用波譜分析法研究了巖石在壓-剪加載下的微裂縫機制，討論了不同加載階段的波譜行為與巖石的力學響應和臨界裂縫擴展之間的關系。結果表明，波譜參數對巖石的微裂縫比對荷載本身更敏感. 這篇論文沒有直接討論巖爆預測, 但提供了一些巖爆預測相關的基礎方法和理論。

Lu (2007) <Study of Using AE Theory to Predict Rock Burst> 根據聲發射AE機理和巖石破壞原理，研究了AE與巖爆的內在聯系，并在巖爆比較嚴重的老虎臺煤礦進行了AE測試。現場試驗顯示，發生在煤層的五次巖爆都被AE儀器檢測到并監測到。

Fan (2008) <Application of grey catastrophe theory and acoustic emission in rock burst prediction> 根據聲發射的機理，結合灰色理論和災變理論，建立了聲發射參數的灰色尖峰災難模型，通過在剛性試驗機(MTS)上進行全過程巖石破壞的聲發射實驗，得到了巖石的力學特性和聲發射特性，通過模型和實驗中的聲發射參數預測了一些礦井的巖爆，得到了巷道巖爆的聲發射參數的臨界值。

4 電磁輻射

Liu(2000) <Principle of Predicting Coal and Gas Outburst Using Electromagnetic Emission>研究了瓦斯對電磁輻射(electromagnetic emission(EME))的影響規律和機制，以及用電磁輻射預測煤與瓦斯爆炸的原理。EME與作用于煤和巖體的載荷及其變形和斷裂過程密切相關，煤層中的瓦斯能增強EME，其流動和沖擊能產生EME，EME的振幅和脈沖數能全面反映工作面前的煤突危險性，作者建議EME技術可以用于煤與瓦斯突出、巖爆等煤巖災害性動力現象的預測。Liu (2007)<Electromagnetic emission forecasting technology of coal or rock dynamic disasters in mine> 根據煤或巖石的應力-電耦合模型、兩種災害的不同特點和大量的現場測量數據，確定了電磁輻射的臨界值和動態趨勢系數的預測方法，并在此基礎上確定了煤與瓦斯爆炸和巖石爆裂的預測方法。結果表明，EME預測指標為脈沖數和強度，預測方法為靜態臨界值法和動態趨勢法的結合，根據這種預測方法，可將動態災害的危險性分為無危險、弱危險和強危險三個等級預測。

5 巖石力學試驗

Tarasov and Randolph (2007) <Paradoxical Features of Primary Shear Fractures and General Faults> 堅硬的巖石在高約束壓力下表現出特定的特性，與普通的巖石行為有明顯的區別：在一定的剪切斷裂位移范圍內，它們會變得非常脆，并失去抗剪切能力。這兩個特征的結合導致不穩定性隨著深度的增加而增加，并使破裂異常劇烈，這兩點在實驗中已從高應力水平的地震和巖石爆裂的研究中得到證實。這種行為是由斷層結構的內在性質造成的，它是一個作為鉸鏈運行的梯形塊，在一定位移范圍的高約束壓力下基本上消除了摩擦。雖然在原生斷裂和一般斷層中可以發現不同規模的相同結構，但在每種情況下，形成該結構的機制明顯不同。本文提出了一種新的方法來理解斷層分割和斷層傳播中的連接點的作用。文章認為，斷層分割是提前觸發新的斷裂的結果，這些斷裂既向當前的斷裂傳播，又向相反的方向傳播。這種機制使斷層的傳播速度提高了三倍。在接近的區段交匯處形成的結點有助于適應斷層位移，并能顯著降低斷層強度--從而與一般認為結點代表阻礙斷層運動的強度障礙的觀點相矛盾。對斷裂過程的進一步了解對于更好地預測和緩解地震和巖爆等動態事件非常重要。

Zou (2007) <Development and application of rock-burst forecast and prediction system base on stress method> 以巖爆應力脈沖記錄監測儀為基礎，探討了一種獲得應力脈沖動態監測數據的新方法，開發了預報預測信息系統，可以自動分析巖爆應力脈沖。

Guo (2007) <Experiment and Analysis of Coal Burst Tendency> 通過對煤樣的沖擊能指數、彈性能指數和動態破壞時間的實驗和分析，得出結論：煤層的爆裂傾向性較弱，有必要根據實際開采情況加強對巖層爆裂的預測，以保證礦井的安全生產。

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。Wang (2006) <Analysis of deep rock stress and prevention methods of rock burst in Linglong gold mine> 在玲瓏金礦完成了循環加載和卸載實驗、巖石的單軸和三軸剛度實驗以及深部巖體的數值模型分析，根據實驗和數值模型的結果，總體上分析了深部巖體中較高的彈性應變能量和相當大的彈性能量回彈分布現象。彈性能量回彈的釋放具有較高的沖擊特性，通過對巖爆的各種預測標準，總結出玲瓏金礦深部開采挖掘過程中發生巖爆的可能性很大，結論是巖爆是可以預測的，并根據實際施工情況提出了巖爆的方法和安全防范措施。

Chen (2008) <Mechanics analysis on the conditions of rock burst occurrence in the coal mass of roadway rib> 根據某礦井巷道肋部煤體發生巖爆的特點，建立了煤體和頂板結構體系的力學模型，分析了頂板巖層的應力，從而推導出頂板巖層的下伏曲線。此外，還分析了煤體和巖體的穩定性，用臨界載荷和臨界阻力區來判斷巖爆發生的危險程度。證實了煤質強度、脆性程度、煤層厚度、頂板厚度、懸掛長度、等效剪切模數對臨界載荷、臨界阻力區的影響。因此，巷道肋部煤塊發生巖爆的條件主要取決于開采深度、煤層厚度和堅硬的頂板和底板，通過上述研究決定了該礦井巖爆的預測和預防，并成功應用于該礦井的巖爆預測。

Hu (2008) <Development and Application of Rock Burst Forecast Information System> 研究了一種用于監測和測量壓力信號的記錄分支裝置，并開發了與該裝置相關的預測軟件，該分支裝置有四組傳感器，可以記錄四個不同方向的應力信號，通過紅外通信適配器將記錄的應力信號傳輸到巖爆預測分析系統。

6 學科交叉研究

Li (2006) <Study On Rock Burst Forecast With Forecast Method Based On Chaotic Time Series>使用隨機過程理論模擬巖爆系統的運動規律，基于監測序列相空間的重建，用一階近似法(one-order approximation)和李亞普諾夫指數法(Lyapunov exponent)對巖爆工作面的電磁輻射(electromagnetic emission)監測數據進行了預測。Ru (2007) <PSO-SVM MODEL FOR PREDICTION OF ROCK BURST>使用時間序列分析進行巖爆預測, 用支持向量機(SVM)建立時間序列之間的非線性關系，用粒子群優化(PSO)進行選擇，提出了PSO-SVM方法。Zhu (2008) <Rockburst prediction analysis based on v-SVR algorithm>選擇巷道壁巖石的最大切向應力、巖石單軸抗拉強度、巖石單軸抗壓強度、彈性能量指數作為參數，提出了基于v-SVR（支持向量回歸support vector regression）的巖爆預測模型方法。結果顯示該方法比灰色理論和經典的SVR更準確，與GA-BP神經網絡算法相似。

Ding (2006) <The Research of Prediction Technology of Rock Burst> 根據巖爆問題和聲發射技術的發展，總結了聲發射和巖石的特征參數，采用由簡單的BP網絡組成的多神經網絡分類器，按(順序)合成參數來預測巖爆。Yang (2008) <Prediction Forecast of Rockburst Based on RBF Neural Network> 利用神經網絡工具箱RBF網絡進行巖爆預測。Wei (2008) <Combined optimization model of rock-burst prediction based on chaos optimization and BP neural networks> 將混沌優化算法與BP神經網絡算法相結合，預測淮北礦務局石臺煤礦的巖爆。

Song (2007) <Study on rockburst intensity prediction method based on gray relational analysis theory> 選擇原位應力值、巖石抗壓和抗拉強度、巖石彈性能量指數等作為巖爆控制參數，采用灰色關系分析理論預測地下巖石工程是否會發生巖爆以及巖爆強度的大小。Zhao (2008) <Prediction of Rock Burst in Mining Based on Distance Discriminant Analysis Method> 選擇了單軸抗壓強度、P波速度、體積節理數、節理粗糙度系數、節理風化系數和滲透系數等8個指標作為輸入變量，建立了距離判別分析模型。通過訓練一大批研究樣本得到判別函數。Li (2007) <Comprehensive Prediction Method for Rock Burst Based on Fuzzy Probability Theory> 對巖爆發生的基本條件進行分析和分類，并考慮巖石性質、巖體應力狀態和圍巖條件，選擇巖石能量積累和耗散、巖石抗壓和抗拉強度、巖石脆性、巖石彈性應變能、圍巖切向應力、巖石強度系數和巖石質量命名（RQD）等八個因素作為巖爆預測的標準指標。用模糊概率理論建立預測巖爆發生及其強度的新模型，給出了各因素的模糊權重，考慮了巖爆預測的隨機性和模糊性因素，避免了經典的模糊綜合評價方法的局限。

Lu (2008) <Prediction of tunnel rock burst based on AHP-FUZZY method> 提出了一種新的AHP-FUZZY方法，將分析層次過程與模糊編程相結合，考慮了巖體的應力狀態、巖石性質、鄰巖條件等因素。