深部高应力地层工程围岩相互作用及其灾变机理_向鹏，张月征著_9787516033647

本书在广泛参阅前人研究成果的基础上，根据笔者在深部采矿动力灾害防控方面的研究成果与工程实践完成的，主要以深部岩体原位状态分析为基础，以应力、能量演化为主线来分析深部高应力岩体的开采扰动响应特征及其致灾机理，通过研究深部高应力条件下岩石物理力学特性变异，分析其扰动响应特征，探究高应力条件下岩石动力学灾害发生的能量机理。

岩爆、冲击地压等动力灾害是人类活动在向地下寻求空间的过程中遇到的一种危及生命的工程地质灾害。随着我国浅部资源的逐渐消失，资源开采逐渐转向深部开采，尤其是随着重点矿区已经步入千米以下，以岩爆、冲击地压、矿震等为代表的开采动力灾害，在发生频度、规模和危害程度上都明显加剧。尽快破解深部开采中岩爆、冲击地压等动力灾害的预测、控制和综合防范等方面的科学与技术难题，实现对这类动力灾害的安全防护和有效控制迫在眉睫。

要实现岩爆、冲击地压、矿震等动力灾害的防控，对其发生的物理力学机制的解释不可回避。一直以来，人们多从岩体强度等力学特性来分析冲击发生的机理，但一系列工程破坏现象表明硬脆岩体与较软弱岩体均有可能发生冲击，因此，不能仅仅局限于岩石的强度等力学特性，较高的地应力可以引起岩体破坏，但并不能决定岩体破坏的模式，应该从更多的角度来深入认识岩爆和冲击地压发生的机理。

实际在地下工程中由于原岩缺陷或地质环境以及开采扰动等因素影响，使岩体某些部位产生缺陷，不同强度、结构，处于不同应力水平的岩体组合成一个复杂的非均质岩体系统，可以将这些岩体结构统一的以强单元结构和弱单元结构区别，岩体系统可看作是强单元结构和弱单元结构的组合系统，这种组合既可以是相对单一完整岩体（两种单元结构强度相差不大的组合），也可能是强弱差异较显著的两种完整岩体组合，甚至可能是岩体与构造单元（如节理、断层）的组合。这些不同组合在一定应力条件下，有的处于能量耗散状态，有的处于弹性能积累状态，构成了地下岩体的能量原位状态。在某一外界扰动能量作用下，不同的岩体结构可能达到不同的稳定状态，部分不稳定状态的岩体结构在相对较低的应力水平下发生破坏，可能导致整个岩体系统的失稳。尤其是在深部岩体应变能存储较高的情况下，系统失稳过程中能量转移释放是非常巨大的，易产生大的动力灾害。因此准确地识别岩体所处的原位状态，在此基础上进一步分析扰动造成的应力、能量演化特征及其相关的扰动响应特征，对岩爆、冲击地压等动力灾害分析有重大意义。

本书是作者负责和参与国家重点研发计划课题深竖井建井工程风险分析理论与优化设计方法（编号：2016YFC0600801）、国家自然科学基金面上项目深部高应力岩石自蓄能微观结构机理及其扰动响应特征（编号：51774021）、国家自然科学基金重点项目区域应力场与开采扰动的多尺度协同机制及冲击地压孕育的多场耦合机理（编号：51534002）、山东省重大科技创新工程深井开采远近场多维信息动态感知与冲击地压预警关键技术及装备（编号：2019SDZY02）以及山东省重大科技创新工程金属矿深部开采环境精细探测技术与工程风险分析方法（编号：2019SDZY05）等课题研究成果的整理和总结。相关工作得到了纪洪广教授和由爽教授等团队成员的指导和帮助，在此致以诚挚的谢意和衷心的祝福；同时感谢中国建材工业出版社杨娜女士为本书的出版所做的大量工作。本书撰写过程中，参阅了大量国内外文献，在此对文献作者的辛劳与工作一并表示感谢。

你还可能感兴趣

我要评论