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岩石力学在采矿工程中的应用

岩石力学在采矿工程中的应用
岩石力学在采矿工程中的应用

岩石力学在采矿工程中的

应用与发展

学院能源科学与工程学院

专业采矿工程

班级 2010级单招1班

学号 311002040120 姓名王兵祥

岩石力学在采矿工程中的应用与发展

[摘要]简略介绍了岩石力学在采矿工程中的应用并探讨了其发展趋势。

[关键词]岩石力学;采矿工程;应用;发展

一概述

岩石力学是近代发展起来的一门新兴学科和边缘学科,是一门应用性和实用性很强的应用基础学科。岩石力学的应用范围涉及土木工程、水利水电工程、矿山、铁路工程、地质、石油等众多领域。早期的岩石力学工作大都是结合采矿工程进行的。采矿工程涉及到底岩石工程往往规模巨大,而且条件极其复杂。不论是地下采矿工程,还是露天采矿工程,都是以具有地质构造的岩石为对象,岩石力学的问题贯穿于采矿工程的各个角落。一方面采矿工程中的岩体是地质体,它经历过多次反复地质作用,经受过变形,遭受过破坏,形成一定的岩石成分和结构,赋存于一定的地质环境中。岩体的力学性质包括岩体稳定性特征,强度特征和变形特征,它会随着岩体内结构面产状的不同而变化。另一方面,由于菜款工程是一个动态开挖过程,岩体的力学性质会随着工程尺寸和开挖方向不同而变化,同时环境因素(地应力、水、温度)也是影响其性质的一个重要方面。由此可见,岩体力学在采矿工程中的应用是非常广泛而深入的。

采矿是一项古老的行业,采矿业为人类社会的发展做出了重要

的贡献。传统的采矿设计采用的是经验类比法,靠“查手册”来进行开采方案的设计和确定采场的参数结构,以至于长久以来,人们习惯地认为采矿只是一门工艺而不是科学。造成采矿设计和技术落后的组要原因是采矿是一门极为复杂的工程。岩石力学是是采矿从工艺向科学转变的一座桥梁。

二岩石力学在采矿工程中的应用

岩石力学在菜款工程中中主要有以下几方面的应用。

1.矿山地应力场测量

地应力是存在于底层中的天然应力,它是引起采矿水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天沿途开挖工程变形和破坏的根本作用力,是实现采矿和岩土开挖设计和决策科学化的必要前提。对于矿山设计来讲,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定矿山的总体布置,选取适当的采矿方法,确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、直呼形式、支护结构参数、直呼时间等,从而在保证围岩稳定性的前提下,最大限度地增加矿石产量,提高矿山经济效益,实现采矿工程的优化。

亿万年来,地球经历了无数次大大小小的构造运动,造成了地应力状态的复杂性和多变性。要了解一个地区的地应力状态,唯一的方法就是进行现场地应力测量。

目前普遍采用的地应力测量方法有应力解除法和水压致裂法两大类。其中,套孔应力解除法是发展时间最长,技术比较成熟的映众地应力测量方法。在测定原始应力的适用性和可靠性方面,目前还没

有那种方法可以与之相比。据统计,在全世界已经获得的地应力测量资料中,有80%是有应力解除法测得的。对于矿山来讲,采用应力接触法更有得天独厚的条件。因为矿山有系列的航道、硐室可接近地下测点,而不需要向水压致裂法那样必须打专门的钻孔才能到达测点。因而对矿山地应力测量而言,采用应力解除法是最经济和可靠的。

2.地下矿山采矿设计优化

矿床的形成过程、赋存状态和开采稳定性均受地应力场的控制。为此,必须以地应力为切入点进行采矿设计优化。即:根据实测地应力和扎实的工程地质、水文地质及矿岩物理力学性质等基础资料,以及实际的矿体赋存和开采条件,通过定量计算和分析,选择合理的采矿方法,确定最佳的开采总体布置、采场结构管参数、开采顺序、直呼加固和地压控制措施,实现安全高效的开采目标。优化路线如下:基础资料采集→初选方案确定→多方案定量计算分析→多目标优化决策→工程技术实施→现场检测和反分析→修改和完善方案。

3.大型深凹露天矿边坡设计优化

我国一大批大中型露天矿山已经或即将由山坡露天开采转为深凹开采。随着边坡的价高架豆,边坡稳定性维护的难度越来越大,边坡滑移和倾倒破坏事故的发生日益频繁,严重威胁矿山的安全生产,制约矿山生产能力的提高。但是另一方面,对于大型露天矿山,提高边坡角有事减少剥离和生产成本的重要手段。一个年产千万吨的矿山,边坡角没提高1°就可减少剥离量0.5-1.5亿吨,节省成本1-3亿元,经济效益极为显著。实际情况是我国大型露天矿同国外相比,边

新时期煤矿采矿技术的应用及改进技术 陈敏

新时期煤矿采矿技术的应用及改进技术陈敏 发表时间:2019-10-18T09:00:46.567Z 来源:《电力设备》2019年第10期作者:陈敏 [导读] 摘要:随着我国经济体系的飞速发展,我国煤炭资源的需求量正在逐步攀升,若仍旧沿用传统的采矿技术,则煤矿开采效率与采掘数量方面势必会受到影响,使我国目前煤炭资源的需求难以得到满足,因此,必须结合我国煤炭市场环境,选定更适宜的采矿改进技术,使煤矿资源被更好的采掘,才能使煤炭市场需求量得以满足,并能够为企业提供更丰厚的经济收益。 (山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司山西高平 048400) 摘要:随着我国经济体系的飞速发展,我国煤炭资源的需求量正在逐步攀升,若仍旧沿用传统的采矿技术,则煤矿开采效率与采掘数量方面势必会受到影响,使我国目前煤炭资源的需求难以得到满足,因此,必须结合我国煤炭市场环境,选定更适宜的采矿改进技术,使煤矿资源被更好的采掘,才能使煤炭市场需求量得以满足,并能够为企业提供更丰厚的经济收益。基于此,本文对新时期煤矿采矿技术的应用及改进技术进行研究,以供参考。 关键词:煤矿企业;采矿技术;应用现状;改进技术 引言 矿产资源是关系到国计民生的必要资源,且采矿方式多为地下开采,因采矿工程复杂及条件恶劣,致使安全事故频发,给社会带来了严重影响。为此,应高度重视采矿工程安全工作,不断提高采矿技术,提高施工的可靠性和安全性,以确保采矿工程的安全运行。 1采矿技术的重要性 随着我国采矿工程发展的不断深化,一些比较容易开采的煤矿以及安全性较高的煤矿资源正日益减少,对今后我国煤炭资源的开采带来一定的难度。同时,由于矿产资源开采愈发困难,使得开采过程中的安全问题逐渐频发,为我国煤炭开采的效率以及煤矿质量带来一定的限制,究其原因主要是由于我国煤矿开采技术设施较为落后,施工安全管理不到位等导致的。针对这种情况,对于煤炭资源进行开采的过程中,要重视施工技术的应用和管理,对于先进的开采技术不断的学习和借鉴,保证施工过程中的安全和质量,为提升资源开采效率作出贡献。同时也能有效推动企业经济建设的进步和发展。 2煤炭开采行业的发展现状 根据煤矿资源调查资料可知,尽管国内煤岩储备资源非常丰富,并且仍有较多的煤矿资源尚未被发掘,但因为我国人口数量众多,并且在煤矿开采技术方面仍存在较多不合理的地方,使得我国现有煤矿资源储备消耗速率较大,很难借助传统的采掘措施填补上现有煤炭资源消耗的缺口,长此以往势必会导致部分城市缺乏基础的资源供应,影响我国整体经济的正常发展。其次,结合地形资料可知,我国因为地域辽阔,多数地区在地理环境方面均存在较明显的差异性,例如盆地与高地,都会影响采煤工作的正常开展,并且多数煤炭资源分布较为零散,在资源勘探方面便需要耗费较多的时间,如此更使得煤矿资源开掘工作的门槛提高不少,而部分老煤区也会因此使得煤矿采掘压力加重,使得国内煤岩市场存在较明显的供不应求景象。 3煤矿开采技术的改进技术 3.1填充采矿技术 在进行采矿工作的过程中,一般会出现踩空区域,这就需要对此进行有效的处理,一般情况下选择一些有效的材料对其进行填充,并且在此基础上对其实施有效的管理,这在较大程度上能够有效避免地表下沉的情况发生,以此能够使生产过程确保安全。在该技术进行应用的过程中,对于填充面,因矿产被抽出导致承受的压力增加,这就需要进行支架设立,同时还需要使用填充物降低压力,只有这样才能有效确保地表下沉情况的发生,以此确保安全生产,最大程度上提升该技术应用过程中的安全性与稳定性。 3.2露天煤矿技术 露天采矿作为我国一种较为常见的采矿技术,安全系数较高。其采矿方式主要是通过对煤矿上层的遮挡物进行转移,进而建立出一个完整的露天采矿基地,这种采矿方式可以很好的保障采矿人员的人身安全,除非极特殊的情况,否则不会出现上层矿石塌方现象,避免了采矿作业中出现事故的可能。同时露天采矿技术还可以通过大型机械设备的来进行施工,在机器的协助下,使得露天开采场的构建水平以及开采效率差都得到了极大的提升,促进了工程的整体进程,使采矿工程可以按时交工。但露天采矿技术虽然具有很高的优势,但也不是所有的类型的煤矿产区都适合,其多适用一些煤矿层较浅的地区,一些较深的煤矿工程如果使用者中国露天技术,不仅会耗费大量的人力物力还不利于对资源的保护,对低下煤层带来破坏。 3.3自然支撑采矿法 自然支撑采矿法一般称为空场采矿法,是无需借助人工打造的支撑柱,而是利用周围山石本身来支撑进行采矿的方法。使用自然支撑采矿法必须要对周围的岩石进行检测,保证其稳固坚韧,不会发生崩塌。空场采矿法的优点是开采的矿石比较多,消耗的能源比较少,生产效率比较高,比其他方法的通风效果要好。但是在开采过程中,由于顶板发生变形,直接顶与老顶分离,容易发生“冒顶”现象。因此,在采用自然支撑采矿法时,要注意检测围岩的稳定性,增加适量的支撑。 3.4绿色开采技术 我国传统煤矿开采技术普遍存在固体废弃物污染、水质污染、土地结构破坏、空气污染等环境问题,这不但使得矿区开采环境恶劣,难以为矿工的生命健康提供应有的保障,同时更不利于城市生态环境的维护,使煤矿产业的发展与我国未来经济形式背道而驰。因此,为解决对生态环境的影响,并提供煤矿开采技术的整体水平,煤矿企业便必须站在更长远的角度审视目前采煤技术的劣势与影响要素,并针对不同煤矿的地质环境进行更全面且细致的调查,才能使煤矿企业采掘工作贴合我国经济与资源可持续发展的基本要求,并能够为后续产业的发展奠定更扎实的基础。作为改进技术,绿色开采技术通常要求煤矿企业在采掘工作之前,对地区资源环境、水土环境、居民区等状况进行彻底的调查,以便确定更有效的对策降低岩巷挖掘进量,选用更贴合可持续生态的开采手段,在合理划分矿区界线的基础上使资源消耗量降低,并能够有效回收煤矿采掘过程中形成的固体废弃物,降低烟气的排放量。 4采矿作业的安全管理措施 4.1做好安全防范工作 防范胜于处理,尤其是矿产安全工作,必须做好安全防范工作,预防安全事故的发生和扩大,并将其作为生产的头等要事来抓,制定预防工作。针对煤矿生产实际,其安全事故主要有瓦斯、通风及顶板等类型,为此,采矿技术人员应依据现场开采情况,对可能出现事故

采矿工程中采矿技术的应用研究

采矿工程中采矿技术的应用研究 发表时间:2018-12-14T10:54:02.290Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第22期作者:张鑫[导读] 就导致了采矿施工的安全存在很大的隐患。对此,施工企业一定要充分的了解采矿地的情况,采场围岩的结构布置等等,采用合适的采矿技术,不断的完善和健全高效的施工安全管理体系,提高施工的安全性,同时提高采矿的产量和效率,避免安全事故发生的同时,推动我国的采矿事业健康发展。 张鑫 准格尔旗神陶煤炭运销有限责任公司营沙壕煤矿内蒙古鄂尔多斯 017000摘要:因为采矿工程的地形和工作条件较为特殊,比较复杂,就导致了采矿施工的安全存在很大的隐患。对此,施工企业一定要充分的了解采矿地的情况,采场围岩的结构布置等等,采用合适的采矿技术,不断的完善和健全高效的施工安全管理体系,提高施工的安全性,同时提高采矿的产量和效率,避免安全事故发生的同时,推动我国的采矿事业健康发展。 关键词:采矿工程;采矿技术;应用 1采矿工程中采矿技术与施工安全的重要性在我国现阶段的采矿工程发展中,易开采且开采过程中安全性较高的煤层资源数量逐渐减少,为我国煤炭资源的开发造成阻碍作用。同时,由于矿产资源开采难度的增加与开采过程中危险事故的逐渐频发,对我国采矿工程的煤矿的开采速度后续发展造成一定难度,这些问题的产生都与开采技术的落后、施工安全管理松懈等问题息息相关[1]。因此,在我国采矿工程的发展中应对采矿技术与施工安全进行重视,对采矿技术进行创新升级,并进行严谨的、规范的施工安全管理,以提升我国采矿工程的施工效率,促进我国采矿工程的施工安全,进而为我国煤炭企业的经济效益进行提升。 2采矿技术在采矿工程中的应用 2.1露天煤矿技术的应用 在我国现阶段使用较为频繁的采矿技术中,露天采矿技术是应用过程中安全系数较高的采矿技术。露天采矿技术是将煤矿上层的覆盖物进行转移,进而构建出露天的采矿场所,此种,露天采矿场所对采矿人员的安全性进行较高的保障,避免矿区上层矿石出现塌方的状况,降低矿区出现采矿事故的发生机率。同时该种煤矿开采技术还可以利用大型机械设备进行施工挖掘,通过大型机械的参与,在露天开采场所的构建方面,其构建速度得到极大程度的提升,在煤矿开采过程中,其开采的效率也因为大型设备的加入而得到显著提升,2种施工效率的提升推动着采矿工程的整体发展,并为采矿工程的正常竣工进行保障。但该种露天采矿技术也并不是适用于所有类型的煤矿产区,该种采矿技术仅适用于埋藏较浅的煤矿地区,埋藏较深的煤矿利用露天采矿技术会在工程开采的前期就需要大量人力、物力、财力等资源的投入,造成资源浪费。 2.2井下采煤技术的应用 井下采煤时,对于倾角 10°以上的煤层分水平开采,而同时每一水平区域又可以分成许多个煤层区,从上开始采完一层后继续向下开采。在开采近地煤层时,首先把煤层分成许多个盘区,打好煤井后,先开采近盘的煤层,再开采远的盘层。如果有两个或者多个煤层,首先会开采第一水平的煤层,再从上往下开采。 2.3炮采放顶煤采煤技术的应用 炮采放顶煤采煤技术在煤矿开采过程中十分常见,应用很普遍,主要有两种不同的类型,一种是滑移支架放顶采煤法,其中滑移顶梁包括两个部分,一个是顶梁,一个是支柱。在具体的作业过程中,前梁和后梁是相互连接的,支架的支柱是液压单体柱,不同的煤矿有不同的支架数量,一般情况下,当煤矿的二型度超过 5 m 的是就可以采用这种方法进行开采施工。 2.4采场环境的控制技术的应用 在进行开采工程之前,相关的工作人员首先会对采场周围的环境进行了解,例如,采场围岩,岩石的组成结构等等矿的基本情况,只有充分了解过后,才能不断的完善和补充采场围岩的控制理论。与此同时,对于采矿层中比较复杂,难度较高的矿层要合理科学的分析,例如,构造,倾斜度,稳定性等等,以此加深对于采矿周围和环境的了解。若采矿的环境比较恶劣,要对支护技术以及效果,支护围岩以及顶岩层的相互作用,做检测和分析,以此来提升相关的技术。此外,要进行检测和分析的还有部分岩层控制技术,比如,发生地压冲击时要如何的做到提前预测和有效的预防,来提升采矿作业的效率,保证采矿人员的安全。 3采矿工程中提升施工安全的对策 3.1建立健全施工的管理体系,严格遵守并执行 对于采矿工程,企业要与时俱进不断的建立健全施工过程中的相关规章制度和管理体系,科学的建立权责分明的制度,将权利和职责落实到个人,细化每个岗位,每个施工人员的工作内容和具体的操作流程,并且要让他们严格的遵守规章制度,并且执行。以此来保证采矿工作能够顺利的完成,并且每一个施工人员的安全也能够得到保证。对于企业上层领导制定的相关制度和规章,以及下达的命令和任务,要逐层的进行分解,细化到每个部门之中,每人的头上,明确责任负责任,细化工作流程内容,最大限度的使安全的制度得以落实,在提高施工人员的安全意识上,来保证采矿工程能够顺利的完成,保证采矿的生产顺利进行。同时,对于施工的过程,需要加强监管和监测,在管理制度中设定合适的奖励制度,来提高施工人员的工作热情和安全意识,同时,定期的召开安全工作讲座,让施工能够得到保证。 3.2健全采矿企业安全机制 安全生产始终是采矿工程企业可持续性发展的关键和首要工作,特别是强调将员工的生命安全放在首要位置。为了确保采矿工程的施工安全,保证采矿技术应用当中的安全性与有效性,采矿企业要积极建立健全安全管理机制。第一,设置采矿工程施工安全管理部门,完善部门的人员配置,落实岗位责任制,及时发现以及解决由人为原因导致的施工安全隐患问题。第二,建立健全安全管理制度,保障施工安全。采矿企业应专门配备工作人员负责安全监督,将过程性的安全管理理念贯穿于施工安全管理全程。 3.3加大人才队伍的培养力度

露天煤矿开采技术与未来发展趋势

露天煤矿开采技术与未来 发展趋势 Last updated on the afternoon of January 3, 2021

我国露天煤矿开采技术与未来发展趋势 作者:高鹏飞马骁史磊 来源:《科学与财富》2016年第19期 摘要:本文介绍了国内露天煤矿开采现状,探讨了露天煤矿开采技术装备以及未来的发展趋势。 关键词:露天开采,大型化,集中化 1 露天开采技术概述 露天采矿是指利用一定的采掘运输设备,在敞露的空间从事开采作业,已经广泛用于开采煤炭、金属矿、冶金辅助原料建筑材料及化工原料等矿床。当今世界95%以上的能源和80%以上的工业原料都来自矿产资源。我国铁矿石90%,有色金属矿石52%,化学原料矿石%,建材矿石近100%采用露天开采方式,煤炭虽然是我国的主要能源,但露天开采比重不足10%。 目前已建成或正在改扩建的千万吨露天煤矿有准格尔黑岱沟露天煤矿(a),宝日希勒一号露天煤矿(a)、魏家峁露天煤矿(一期a,二期)、白音华三号露天煤矿(a)、锡林浩特胜利东二号露天煤矿(a)、神华新疆准东露天煤矿(a)和新疆帐篷沟露天煤矿(a)等。 经过多年的发展,我国煤炭矿山的露天开采工艺有: (一)间断开采工艺。有单斗—铁道开采工艺、单斗—卡车开采工艺等。 (二)半连续开采工艺。有单斗—卡车—半固定破碎机—带式输送机开采工艺、单斗—移动式破碎机—带式输送机开采工艺等。 (三)连续开采工艺。轮斗—带式输送机—推土机开采工艺。 (四)拉斗铲倒堆开采工艺。 (五)综合开采工艺。 根据煤炭工业发展“十二五”规划,到2015年,全国煤炭生产能力将达到41亿吨/年,煤炭产量控制在39亿吨/年左右,其中露天煤矿生产能力将达到8亿吨/年,千万吨级矿井(露天)达到60处,我国煤炭露天开采将进入新的发展阶段。 2 我国露天煤矿开采的技术现状 我国露天煤矿经过了半个多世纪的发展,已进入了大型化、集中化、现代化的新时代。尤其是引进国外先进的露天采矿设备以及计算机技术的广泛应用,大大提高了露天煤矿开采的效率。 开采方式

地下采矿局部通风方法正式样本

文件编号:TP-AR-L3726 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 地下采矿局部通风方法 正式样本

地下采矿局部通风方法正式样本 使用注意:该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范,条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 向井下局部地点进行通风的方法。按通风动力形式的不同,可分为局部通风机通风、矿井全风压通风和引射器通风,其中以局部通风机通风最为常用。 一、局部通风机通风。局部通风机的常用通风方式有压入式、抽出式、压抽混合式。 压入式通风:局部通风机及其附属装置安装在距离掘进巷道口lom以外的进风侧,将新鲜风流经风筒输送到掘进工作面,污风沿掘进巷道排出。 抽出式通风:局部通风机安装在距离掘进巷道口10m以外的回风侧。新鲜风流沿巷道流入,污风通过风筒由局部通风机抽出。

混合式通风:混合式通风是压入式和抽出式两种通风方式的联合运用,其中压入式向工作面供新鲜风流,抽出式从工作面抽出污风,其布置方式取决于掘进工作面空气中污染物的空间分布和掘进、装载机的位置。 二、矿井全风压通风。全风压通风是利用矿井主要通风机的风压,借助导风设施把新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和风路风阻。 三、引射器通风。利用引射器产生的通风负压,通过风筒导风的通风方法称为引射器通风。引射器通风一般都采用压入式。 此处输入对应的公司或组织名字 Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here

现代化采矿技术在采矿工程中的应用 王步伟

现代化采矿技术在采矿工程中的应用王步伟 发表时间:2019-03-12T10:43:11.283Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:王步伟 [导读] 摘要:随着时代的发展,环保,节能,健康,可持续发展的原则越来越受到人们的关注,也影响了许多行业的发展。 滕州市金达煤炭有限责任公司山东滕州 277500 摘要:随着时代的发展,环保,节能,健康,可持续发展的原则越来越受到人们的关注,也影响了许多行业的发展。因此,矿业公司必须在发展过程中受到这一概念的影响。在当前的采矿过程中,如何保证矿山技术的环境保护和节能,已成为当前矿业企业关注的焦点,也是提高矿业市场竞争力的有效手段。企业可以更好地促进矿业公司的可持续发展。矿业技术作为矿业公司发展的重点,不仅是提高企业竞争力的有效手段,也是保证生态环境健康稳定发展的关键。它的存在对矿业公司和国家的发展具有重要意义。 关键词:现代化;釆矿工艺技术;采矿工程;应用 1采矿工艺技术的特点 1.1结合异样的开采状况持续优化采矿工艺技术 发展经济要求可持续性,煤矿资源是非可再生资源,当今也逐步地提升采矿的难度,新技术的应用非常迫切。各种开采条件都会破坏自然环境与浪费煤矿资源。根据不一样的开采条件,应持续优化采矿工艺技术,例如采集天然气、水、原油技术或者是采油填水技术,不但采集了原油资源,而且不会破坏地层构造。 1.2结合矿产的开采范围和分布选择适宜的采矿工艺技术 矿产资源在国内出现的形式是矿、油、煤,这些资源的分布不均匀导致当前工业分布的不均匀。地下的矿产资源具备较高隐蔽性,只有结合相应的勘探技术才可以找到。工业发展现状要求应用不同的采矿工艺技术,因为如果应用一样的采矿工艺技术,那么会破坏工业区或农田等,因此需要将各种采矿工艺技术有针对性地应用于各种地区。 2当前时期采矿工程中工艺技术的应用前提 在当前形势下,可持续发展,绿色生态,低碳节能,环保等理念已渗透到各个领域。鉴于此,现代采矿项目在采用现代技术的同时,必须坚持绿色,低碳,环保的原则。矿业企业只能利用生态,环保,绿色,高效的采矿技术来发现和解决矿山生产过程中的一系列环境问题。从而实现矿山企业的可持续发展。因此,绿色采矿技术在采矿工程中的选择和应用,不仅保证了采矿项目的顺利进行,而且对我国矿业发展具有重要的作用和价值。 3采矿工程中应用的一些现代化采矿技术 3.1崩落采矿工艺技术 在国内的采矿工程中,崩落采矿技术通过崩落矿洞围岩的形式来管理地压,适用于矿区地表不禁止崩塌的区域以及崩落围岩的范围,应用较广。崩落采矿重点涵盖分层崩落、分段崩落、阶段崩落、自然崩落等技术。它的特点是高效、迅速、安全,在应用大参数且做好全面的技术策略后,可以显著提升采矿强度以及采矿生产效率,降低实现工作量和生产成本。 3.2填充采矿工艺技术 填充采矿技术是指采空区应用其他种类材料充当填充物,以此管理地压,防止由于崩落围岩或下沉地表而导致安全隐患的一种技术。该技术的应用会导致作业面承受较大的压力,要求通过支架对压力进行缓解。为了对崩落围岩和下沉地表的情况进行控制,还应结合填充物对地压问题进行处理。如此,才可以为填充开采创造安全的条件和环境。该技术可以实现煤炭资源的安全开采。 3.3岩体加固开采工艺技术 加固岩体开采工艺技术是指结合适宜的加固处理手段,涵盖锚杆和锚索等对内部构造和地表进行加固,从而实现岩层可靠性的提升,防止岩层出现坍塌和位移的情况,从而确保采矿工作的正常开展。其中,在表层岩层(2~3)m适于用锚杆加固,在到达岩层(10~20)m以及大范围岩体中适用锚索加固。 3.4溶浸采矿工艺技术 溶浸采矿技术是指结合化学溶剂溶浸处理采空区,从而使目标矿产实现。该技术要求专门的技术工作者系统地探究矿产资源的化学和物理特性,再对适宜的试剂进行配置或选择,在工作层中倒入试剂,通过化学反应原理来处理、回收矿产资源。 3.5大采高综放开采工艺技术 在分层次开采较厚岩层范围中适宜应用大采高综放技术。在传统的采矿活动当中,分层采矿技术可以扩大开采范围,然而这种技术在开采煤矿下层的情况下适用范围有限而工作面移位频繁,会提高维护巷道的难度系数。 3.6深矿井开采工艺技术 开采深井要求处理的关键性问题是冲击地压以及地热危害,而开采深井还会受到顶板、火、瓦斯、水、煤尘等制约作用。通常将深矿井开采技术应用于强冲击地压、大地热危害、低岩石抗压力的区域。 3.7缓倾斜煤层开采工艺技术 缓倾斜煤层的开采要求严格的支护构造强度,在开采厚煤层的情况下,一般在开采缓倾斜厚煤层中应用一次性开采技术方式。这种技术在进行开采的时候应避免四连杆的变形或滑倒,还应防止顶梁焊接缝裂开。在开采薄煤层的情况下,一般应用刨煤机进行,刨煤机的优势是体积小、功率小,可以有效确保施工全程的安全。 4我国未来的现代化煤矿开采工艺的发展趋势及前景 4.1进行地下矿场的牢靠性提升以及矿区围岩处理 在我国以往的开采工程当中,通常也会通过将开采过程中产生的废料进行回填,从而达到在增加矿区牢靠性的同时也能够有效的将这些废料进行合理的处理,对于整体的施工效率而言有着较为深远的意义。而随着现阶段科学技术水平发展的不断加快,越来越多的新技术被运用到各行各业当中,在煤矿的开采当中同样如此。使用较为高效的现代化审查技术对施工地的具体情况进行了解掌握,将其中的薄弱点以及可能会出现问题的区域查找出来,并制定较为有效的解决方案对其进行处理,以达到增强施工安全性以及提升整体效率的目的。 4.2填充地下矿山混合填充料(尾矿与废石)的技术贯彻实施废石不出坑的原则。 为了提高充填体的强度,应多次开展科学的试验,合理确定充填体当中废石的比重,以及根据充填料水的渗透实验结果布置设计填充

《岩石力学与工程》蔡美峰版总结

《岩石力学与工程》内容概要总结 地应力是存在于地层中的为受工程扰动的天然应力。也称为岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。 地质软岩:单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软化及风化膨胀性一类岩体的总称。 工程软岩:工程力作用下能产生显著性变形的工程岩体。声发射:材料在受到外载荷作用时,其内部贮存的应变能快速释放产生弹性波,发生声响。 岩石岩石地下工程:地下岩石中开挖并临时获永久修建的各种工程。 围岩:在岩石地下地下工程中,由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体。 锚喷支护:锚杆与喷射混凝土联合支护的简称。 边坡:岩体、土体在自然重力作用或人为作用而形成一定倾斜度的临空面。 岩石:自然界各种矿物的集合体,是天然地质作用的产物。 容重:岩石单位体积的重量。根据含水情况将岩石的容重分为天然容重、干容重、饱和容重。孔隙性:天然岩石中包含着数量不等、成因各异的孔隙和裂隙。 孔隙率:指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值,以百分数表示。分为总孔隙率、总开孔隙率、大开孔隙率、小开孔隙率、和闭孔隙率。孔隙率愈大,岩石力学性能越差。 水理性:岩石与水相互作用时所表现的性质。 包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。 岩石强度:岩石在各种载荷作用下达到破坏时所能承受的最大应力。 单轴抗压强度:岩石在单轴压缩载荷作用下达到破坏前所能承受的最大压应力。 岩石破坏形式:x状共轭斜面剪切破坏。这种破坏形式是最常见的破坏形式;单斜面剪切破坏。这两种破坏都是由于破坏面上的剪应力超过极限引起的。 拉伸破坏:横向拉应力超过岩石抗拉极限引起的。 流变破坏:岩石的三轴抗压强度:岩石在三向荷载作用下,达到破坏时所能承受的最大压应力。 莫尔强度包络线:同一种岩石对应各种应力状态下破坏莫尔应力圆外公切线。直线型、抛物线型、双曲线型。 点载荷试验:试验所获得的强度指标值可以用做岩石分级的一个指标。点载荷实验装置是便携式的,可带到岩土工程现场去做实验。点载荷试验对试件的要求不严格。缺点是要根据经

石油工程岩石力学期末考试PPT整理之简答题

石油工程岩石力学PPT整理之简答题 (3*10=30分) 1.岩石力学的发展历史分为哪几个阶段?请简述一下每个阶段的特点。 答:按其发展进程可划分四个阶段: (1)初始阶段(19世纪末-20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论,以解决岩体开挖的力学计算问题。 (2)经验理论阶段(20世纪初-20世纪30年代)该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题。(3)经典理论阶段(20世纪30年代-20世纪60年代)这是岩石力学学科形成的重要阶段,弹性力学和塑性力学被引入到岩石力学,确立了一些经典计算公式,形成围岩和支护共同作用的理论。 岩石力学发展到该阶段已经成为一门独立的学科。 在经典理论发展阶段,形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。 (4)现代发展阶段(20世纪60年代-现在) 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是,用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息

技术等方面的最新成果引入到岩石力学。而电子计算机的广泛应用为流变学、断裂力学、非连续介质力学、数值方法、灰色理论、人工智能、非线性理论等在岩石力学与工程中的应用也提供了可能。 2.简述岩石力学的研究内容。 答:(1)岩石的变形特征;(2)岩体的变形与强度;(3)岩石的强度理论;(4)地应力的测量方法;(5)岩体力学的工程应用. 3.请简述岩石的蠕变及其机理。 答:岩石的蠕变:岩石在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。 岩石蠕变机理:化学键理论、破裂理论、摩擦理论、晶体缺陷理论 4.岩石蠕变可分为哪几个阶段? 答:(1)瞬时变形(2)初始蠕变或阻尼蠕变(3)稳态蠕变或等速蠕变(4)加速蠕变。 5.为精确描述岩石复杂的蠕变规律,许多学者定义了一些基本变形单元,这些基本单元有哪些? 答:这些基本单元有弹性元件(弹簧)、粘性元件(阻尼器)和塑形元件(摩擦块)。 6.岩石力学的性质有哪些?请简明阐述一下。 答:根据岩石的应力-应变-时间关系,可将力学性质划分为弹性、塑性、黏性。(弹性是指在一定的应力范围内,物体

(完整版)金属矿地下开采的步骤

金属矿地下开采的步骤 矿床进行地下开采时,一般都按照矿床开采四步骤,即按照开拓、采准、切割、回采的步骤进行,才能保证矿井正常生产。 开拓:从地表开掘一系列的巷道到达矿体,以形成矿井生产所必不可少的行人、通风、提升、运输、排水、供电、供风、供水等系统,以便将矿石、废石、污风、污水运(排)到地面,并将设备、材料、人员、动力及新鲜空气输送到井下,这一工作称为开拓。矿床开拓是矿山的地下基本建设工程。为进行矿床开拓而开掘的巷道,称为开拓巷道,例如竖井、斜井、平硐、风井、主溜井、充堵井、石门、井底车场及硐室、阶段运输平巷等。这些开拓巷道都是为全矿或整个阶段开采服务的。 采准:采准是在已完成开拓工作的矿体中掘进巷道,将阶段划分为矿块(采区),并在矿块中形成回采所必需的行人、凿岩、通风、出矿等条件。掘进的巷道称为采准巷道。D般主要的采准巷道有阶段运输平巷、穿脉巷道、通风行人天井、电耙巷道、漏斗颈、斗穿、放矿溜井、凿岩巷道、凿岩天井、凿岩硐室等。 切割:切割工作是指在完成采准工作的矿块内,为大规模回采矿石开辟自由面和补偿空间,矿块回采前,必须先切割出自由面和补偿空间。凡是为形成自由面和补偿空间而开掘的巷道,称为切割巷道,例如切割天井、切割上山、拉底巷道、斗颈等。 不同的采矿方法有不同的切割巷道。但切割工作的任务就是辟漏、拉底、形成切割槽。采准切割工作基本是掘进巷道,其掘进速度和掘进效率比回采工作低,掘进费用也高。因此,采准切割巷道工程量的大小,就成为衡量采矿方法优劣的一个重要指标,为了进行对比,通常用采切比来表示,即从矿块内每采出一千吨(或一万吨)矿石所需掘进的采准切割巷道的长度。利用采切比,可以根据矿山的年产量估算矿山全年所需开掘的采准切割巷道总量。 回采:在矿块中做好采准切割工程后,进行大量采矿的工作,称为回采。回采工作开始前,与根据采矿方法的不同,一般还要扩漏(将漏斗颈上部扩大成喇叭口),或者开掘堑沟;有的要将拉底巷道扩大成拉底空间,有的要把切割天井或切割上山扩大成切割槽。这类将切割巷道扩大成自由空间的工作,称为切割采矿(简称切采)或称补充切割。切割采矿工作是在两个自由面的情况下以回采的方式(不是掘进巷道的方式)进行的,其效率比掘进切割巷道高得多,甚至接近采矿效率。这部分矿量常计入回采工作中。 回采工作一般包括落矿、采场运搬、地压管理三项主要作业。如果矿块划分为矿房和矿柱进行两步骤开采时,回采工作还应包括矿柱回采。同样,矿柱回采时所需开掘的巷道,也应计入采准切割巷道中。

采矿工程中现代化采矿工艺技术的应用探微 尹双尹

采矿工程中现代化采矿工艺技术的应用探微尹双尹 发表时间:2018-09-04T14:11:51.593Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第11期作者:尹双尹 [导读] 矿产资源在中国社会经济发展向前推进的过程中有举足轻重的地位。 北旺建设集团有限公司河北承德 068350 摘要:近年来,我国对矿产资源的需求不断增加,采矿工程越来越多。采矿工艺技术也开始往绿色环保的方面进行发展。在采矿的过程中,管理人员要根据实际情况制定出合理、科学的工艺技术,保证矿产资源可以得到最大的利用,避免不规范的操作对资源造成的浪费。采矿行业的工作性质比较特殊,具有一定的危险性,所以采矿工艺技术的好坏在一定程度上影响着工作人员的生命安全,并且工作人员在采矿作业时一定要规范操作,这样才能保证采矿作业的安全性。 关键词:现代化工艺技术;采矿工程;应用分析 引言 矿产资源在中国社会经济发展向前推进的过程中有举足轻重的地位,而且已经逐渐演变为中国广大人民群众日常生产生活相关工作的构成成分,采矿作业其实就是对现代化程度比较高的采矿工艺技术措施加以一定应用,针对位于地下或地表之上的矿产资源展开开采的工作。将矿井所在区域的实际情况作为依据,各种类型的工艺技术措施的选择,并且在施工过程中选择施工单位的专业素质水平,都是会对矿产行业的日常生产经营工作效率造成一定影响,甚至会对企业经济效益水平及采矿工作安全性造成一定影响。所以在采矿工艺措施选择过程中,应当依据当地的实际情况灵活地在各种类型的采矿工艺措施中选择适应性比较强的工艺措施,在对技术不断进行更新的基础上,最终也就可以使工艺技术措施向现代化方向转变。 1现代化采矿工艺技术概述 现代化采矿工艺技术通过改良传统工艺技术来提高矿产资源的利用率、矿产资源的开采率,符合当今低碳环保、生态绿色理念,矿山开采不再像过去只追求产量而忽视环境保护,应用现代化的采矿工艺设备促进采矿业可以更好的发展。现代化采矿工艺技术要根据不同开采条件不断完善采矿工艺,在保护环境的同时,根据开采资源的不同合理选择采矿工艺,避免对自然环境造成破坏,另外还要结合矿产分布和地域的不同合理选择工艺,不同地区和不同地表要结合实际情况选择合理采矿工艺,现代化采矿工艺技术需要工作人员具备良好的素质,随着开采技术和设备仪器的提高,工作人员需要进行技术培训才可以胜任采矿开采工作。 2现代采矿业中常用的几种工艺 2.1空场采矿工艺技术 空场采矿工艺是我国目前应用最为广泛的采矿工艺,是全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、分段矿房采矿法地统称。应用这种工艺采矿时,将矿区分为矿房和矿柱两部分,在实际的操作过程中,首先对矿房中的矿产进行开采,由于有矿柱作为支撑,所以开采形式为敞空式,等矿房中的矿产开采完了之后,再对矿柱进行回采,在回采的过程中,需要使用一定的技术设备,以避免矿房发生较大幅度变形。但是空场采矿法的应用也要有一定条件,即暴露面积较大,周围岩质稳固。由于空场采矿法本身依赖的是矿区自然条件,所以相较于其他技术,空场采矿工艺具有相当高的开采率。 2.2充填采矿工艺 采矿作业中应用充填采矿工艺,主要是在回采时来对采空区应用充填材料进行填充的工艺。为了有效的维护采空区,有时还需采用填充材料和支架进行结合的方式来进行填充处理。对采空区的充填是为了更好地实现对地压的管理,来有效的控制地表沉降和围岩崩落的现象,以此来为整个回采工作营造更为安全的作业环境。同时其对于降低矿石自燃事故的发生也有着重要的控制作用,作为有自燃性矿床采矿作业中必不可少的一个环节,充填采矿工艺对保障采矿工作安全有着重要意义。 2.3崩落采矿工艺技术 崩落采矿工艺技术措施指的是在矿场资源开采工作正式开展之前,针对矿洞中涉及到的有危险性的围岩展开崩落处理工作,在此基础之上也就可以将开采过程中的危险因素控制在既定范围当中,从而为矿产开采工作提供一个安全性比较强的生产环境。可以将崩落采矿工艺技术措施划分为两种类型,第一种是底柱分段崩落处理措施,另外一种是无底柱分段崩落处理工艺技术措施。前者在实际应用的过程中应当注意到的问题是阶段高度、横截面尺寸及漏斗间距等相关的因素。底柱高度因素分析工作过程中,需要将矿石的稳定性作为依据。假如在矿产资源开采工作进行的过程中应用到的是漏斗形结构,那么就应当将每一个阶段之上的分段底柱高度控制在5m左右。假如在开采工作中应用的是无底柱分段崩落工艺技术措施,因为这种技术措施本身的机械化水平比较高,所以在对其加以一定应用的基础之上,可以使人力资源投入大幅度降低,在实际矿产资源开采工作进行过程中得到的应用较为广泛。 2.4溶浸采矿 溶浸采矿指的是以矿体自身物理化学性质为依据,向矿层或矿堆当中注入适量工作剂,再通过水动力、化学浸出和质量传递等一系列作用,将矿床中的矿体转化成指定的形态,如液态、气态,转化后予以回收,进而达到以最低的投入完成采矿的根本目的。通过对这一采矿方法的合理应用,除了能起到保护自然环境的作用,还能简化采矿程序,和当前贯彻实行的可持续发展理念相适应,表现出良好的发展前景。 3现代化采矿工艺技术的发展前景 3.1地下矿山采场稳定性技术 在地下采矿作业的过程中,如果人们对矿场的实际情况不了解,很容易出现事故.所以研究人员需要深入研究如何加强地下矿场的稳定性的技术,如在采空区使用尾矿和废石进行填充,使用锚索、锚杆来加固岩体等,以此来提高矿产的开采率,并保证开采人员的生命安全。 3.2地下无废采矿 一般采矿时需要采用搬运或爆破等处理方法,虽然这样能提高采矿效率,带来一定收益,但其对应的工序十分复杂,安全控制难度很大,容易引发不同类型的安全问题。因此,针对废石处理问题,必须引起足够的重视,充分考虑所有对安全有影响的因素,引入无废采矿

储层岩石力学概述

储层岩石力学概述 发表时间:2019-09-11T14:30:47.063Z 来源:《基层建设》2019年第11期作者:王祥程 [导读] 摘要:岩石力学是一门边缘交叉学科,它与工程实践密切联系而得到发展。 成都理工大学能源学院 610059 摘要:岩石力学是一门边缘交叉学科,它与工程实践密切联系而得到发展。深入了解研究岩石力学的性质和相关参数对于工程上的开发具有十分重要的作用。 关键词:岩石力学;石油工程;研究方法 1. 岩石力学的概述 岩石包括组成岩石的固体骨架、孔隙、裂缝以及其中的流体,因此岩石力学往往会应用到弹性力学、塑性力学、流体力学、渗流力学等力学学科的诸多理论方法。岩石的性质几乎牵涉到所有力学分支,岩石力学的研究是各种力学理论的综合运用。不同岩石力学问题的研究,可能包括瞬时变形运动,也可能包含与地质演化时间相关的长期变形运动。 岩石力学是力学的一部分。岩石材料赋存于地下,其力学性质难于直接测试和观察,而若将其取至地面进行测试则岩石的力学性质往往发生了较大的变化,加之岩石中的流体存在于裂隙或孔隙之中,与岩石骨架相互作用,使岩石的受力情况更加复杂。 2.岩石力学的研究方法 岩石力学是一门边缘交叉学科,它与工程实践密切联系而得到发展。岩石具有特殊的固体介质力学特性,这个特殊的力学性质与它所处的环境有关,如天然岩石所处应力状态一般称为岩石的初始应力状态。在岩石受到工程活动扰动后,岩体的应力出现了变化,这时岩石所处的应力状态称为次生应力状态。此时将岩石力学和工程地质相结合进行研究是十分重要和必要的。对于节理岩体,特别需要了解岩体结构面的分布、网络特性、岩体结构类型,才能进行岩体的数值模拟和分析。 一般而言,岩石力学的研究方法可分为如下四大类: (1)地质研究方法:对岩体进行地质方面的研究始终是岩石力学研究的基础,在整个岩石工程过程中,地质性质的研究应当列在第一位。①岩石岩相、盐层特征的研究,如软弱岩体的成分、可溶盐类、含水蚀变矿物、不抗风化岩体成分以及原生结构。②岩体结构的地质特性研究,如断续结构面的几何特征、岩体力学特征、软弱面的充填物及地质特性。③赋存地质环境的研究,如地应力的成因、地下水分布与化学特征以及地质构造对环境的影响。 (2)物理力学研究方法:①岩体结构的探测,应用地球物理化学方法和技术来探查各种结构面的力学特征和化学特征。②地质环境的物理性质分析与测量,如地应力的形成机制及分布、地质环境中热力与水力存在的性状、水化学的分布特征,应用大规模地质构造层析技术、地质雷达探测技术确定岩体构造。③岩体物理力学性质的测定,如岩块力学特性的室内试验、原位岩体的力学性质测试、钻孔测试、工程变形监测、位移反分析等。主要运用的手段是基于震动的动态测试,如超声波测试、地震波测试、电磁波测试、计算机层析方法(CT)测试。这些测试利用岩体的波动特性,来研究岩体的力学特性。 (3)数学力学分析方法:岩石力学的研究,除了以上地质方法、物理力学方法的研究外,还要进行数学力学方法研究,从而构成岩石力学的理论基础,包括:①岩石本构关系的研究-对岩石进行宏观到细观甚至微观的力学特性研究。②数值分析方法。由于计算机计算性能的发展,岩石力学的数值分析方法得到了大力发展。在数值分析方法方面,由岩体连续力学发展到非连续力学,出现了离散元法(DEN)和不连续变形分析法(DDA)、流形法(BEM)、无单元法(EFM)和快速拉格朗日法(FLAC)。③多元统计和随机分析。这两种方法可以深人地研究因岩体介质的随机分布特性而造成传统方法难以解决的问题。④物理和数值模拟仿真分析。 (4)整体综合分析法:就整个工程进行多种分析的方法,并以系统工程为基础的综合分析。 3.石油工程岩石力学研究对象及特点 石油工程岩石力学所研究的,所涉及的地层深度大多在8000m范围内,研究对象主要是沉积岩层,岩石处于较高的围压、温度和孔院压力作用下其性质已完全不同于浅部地层,它可能经过脆-塑性转变成塑性,也可能由于高孔院压力的作用呈现脆性破坏。 (1)石油工程岩石力学所涉及的围压可达200MPa。非均匀的原地应力场形成了地层之间的围压,若垂向应力源于地层自重,那么应力梯度平均为0.023MPa/m,多数地区最大水平应力往往大于垂向应力,且两个水平地应力梯度的比值通常达到1.4~1.5以上。在山前构造带地区,不但地应力梯度高,最大和最小水平地应力的比值也很大。因此在研究地应力分布规律(包括数值大小及主方向)时,主要依靠水力压裂、岩石剩磁分析、地震和构造资料反演、测井资料解释等间接方法。 (2)石油工程岩石力学所涉及的温度可达250℃。一般的地温梯度是3℃/100m,高的可超过4℃/100m,具体的地温梯度往往需要实际测定。当温度超过150℃后,温度对岩石性质的影响将变得十分明显。 (3)石油工程岩石力学中所涉及到的孔隙和裂隙中的高压流体的孔隙压力可高达200MPa.一般情况下,常规的静水孔隙压力梯度为 0.00981MPa/m,但是异常高压可超过0.02MPa/m。 4.结束语 岩石力学是一门十分重要的,它涉及到了工程领域的各个行业。因此,正确理解学习岩石力学的理论知识以及探究其影响等具有十分重要的意义。 参考文献 [1]王路,徐亮,王瑞琮.岩石力学在石油工程中的应用[J].石化技术,2017, 24(3):157-157. [2]陈勉.我国深层岩石力学研究及在石油工程中的应用[J].岩石力学与工程学报,2003,23(14):2455-2462. [3]杨永明,鞠杨,刘红彬,etal.孔隙结构特征及其对岩石力学性能的影响[J].岩石力学与工程学报,2009,28(10):2031-2038. [4]陈新,杨强,何满潮,etal.考虑深部岩体各向异性强度的井壁稳定分析[J].岩石力学与工程学报,2005(16):2882-2888. [5]陈德光,田军,王治中,etal.钻井岩石力学特性预测及应用系统的开发[J].石油钻采工艺,1995,17(5):012-16. [6]王大勋,刘洪,韩松,etal.深部岩石力学与深井钻井技术研究[J].钻采工艺,2006,29(3):6-10. [7]阎铁.深部井眼岩石力学分析及应用[D].2001. [8]陈新,杨强,何满潮,etal.考虑深部岩体各向异性强度的井壁稳定分析[J].岩石力学与工程学报,2005(16):2882-2888.

岩石力学翻译

岩石力学和国际岩石力学学会的未来 摘要: 考虑岩石力学和国际岩石力学学会(ISRM)的未来需要对岩石力学在第一个五十年里取得的成就进行评估,并确定一些还主要存在的未解决的问题,指明未来可能采用的技术方法的方向以及岩石力学未来发展的可能性。这里不久的将来包括当前国际岩石力学学会委员会正在实施的现代化计划和当前技术的发展。长远的未来需要从可能产生的技术创新及其对岩石力学的影响来预言。此外,本文对专业学会如ISRM的目的、性质及潜能的演变也进行了简要的讨论。本文的重点在于支持着岩土工程的岩石力学,其主题包括地质、岩石应力、完整岩块、岩石裂隙、水流、工程活动和数值模拟。 关键字:岩石力学;成就;基本原则;技术未来;联合模拟 1、简介: 思考岩石力学未来可能被采用的方向对于其主题及其在岩土工程中的应用非常重要。事实上,这是做这样一个推测的一个合适的时间,因为2012年就是ISRM成立50周年,且2011年将在北京召开ISRM代表大会。此外,2008年还是ISRM奠基者及第一人主席利奥波德·穆勒的一百年诞辰。 希波克拉底预测未来的方法就是:“考虑过去,解释现在,预知未来。”所以,在本文就是基于过去已经取得的成就(特别是过去50年),确定一些主要存在的还未的问题。这就自然地引导我们考虑未来技术发展的可能性及存在问题能否解决。就ISRM而言,当前实施的现代化在某种程度上能帮我们对ISRM不久的未来进行预测。然而,对于ISRM的长远未来也需要讨论,因为这包括一些与个人与团队交流以及保存并传播合作知识有关的有趣问题。 2、总结当前岩石力学的认识和能力: 岩石力学的知识和能力已经在1995年Elsevier写的“综合岩土工程”里以百科全书的形式通过4407页的概要得到总结。这五卷包括一下主题: 1、基本原则; 2、分析和设计方法; 3、岩石测试和地点描绘; 4、挖掘、支撑及检测; 5、地表与地下的案例。 尽管这本概要已经出版了13年,并且岩石力学的很多领域都已取得进步,但是这门艺术的本质是相似的。 3、岩石力学未解决的问题 尽管在过去50年里岩石力学和岩土工程已经取得了大量的进步,但还是存在一些突出的问题。事实上,利奥波德·穆勒成立ISRM的灵感已经在他的1962年5月份的评论里有所表述:“我们不知道岩块的强度,这就是需要一个国际学会的原因。”。然而,在很多情况下我们还有关于评估岩块强度的问题! 在这一部分,将概述一些岩石力学主要未解决的问题。这些载于一下专题中:地质、岩石应力、岩块、裂隙、水流和模拟。在每一个小专题里面用斜体字书写的文段就是关于这些问题在不久的将来被解决的可能性。 3.1、地质 地质,特别是构造地质和工程的岩土力学,在表2中得到强调。

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