曹 旭
(河南省永煤集團 車集煤礦生產(chǎn)科,河南)
巖石力學是應(yīng)用性很強的一門課, 它的應(yīng)用范圍很廣涉及到水利水電工程、采礦工程以及鐵路工程等眾多的領(lǐng)域。 巖石力學的應(yīng)用與采礦工程的進行結(jié)合十分緊密,可以說是貫穿了整個采礦工程。 從一方面說,采礦工程中所要面對的是不同的地質(zhì)類型的巖體,這些巖體經(jīng)過大自然長期的演練,具有了不同的特征,需要用巖石力學對其進行分析。 另一方面,在對巖石進行挖動的過程中,也要根據(jù)不同的巖石體制來制定不同的開挖方案。
巖體力學不是一門系統(tǒng)的學科, 它屬于地質(zhì)學與力學之間的一門邊緣學科,但是它卻可以幫助施工人員解決一些地質(zhì)學和力學無法解決的實際問題。 現(xiàn)如今我國對于巖石開采量逐年增大,所涉及的規(guī)模和復雜程度也不是同日而語,在智能化時代中處理這些規(guī)模巨大的巖石問題時必須要采用巖體力學的知識來加以幫助,我國的地質(zhì)人員經(jīng)過努力已經(jīng)在這方面積累下了豐富的經(jīng)驗。 雖然說與國際先進水平相比還是有一定差距,但也不可否認我國在這方面所作出的進步。 不足啊之處主要是在于我國在綜合實際應(yīng)用過程中未能將已有的研究成果靈活成功應(yīng)用到過程實踐中去。
巖石力學是一門新興學科,在1949 年新中國成立之處幾乎沒有什么研究成果,但是在新中國成立后,我國開始組織一些科技力量對其加以研究,經(jīng)過不懈的努力,也慢慢的獲得了一些成績, 例如金山鎳礦的采礦工程以及成昆線的鐵路工程。我國雖然在這方面起步較晚,但在實際工程中所做出的一系列成績也讓我國在國際中占有了一席之地。
要知道對于礦山的深部開采是一件具有一定危險系數(shù)的工作,可能會遇見礦震、巖石爆炸等危險。 并且這類事故是常有發(fā)生的,目前已經(jīng)有很多國家有過類似的經(jīng)歷,比如南非就曾經(jīng)經(jīng)歷過震級達到M5.1 級的巖爆, 這種巖石爆炸的破壞力以及殺傷力是十分巨大的,但是目前對于巖爆的預防以及防止工作卻沒有引起相應(yīng)的重視。 施工隊伍對礦山的開采已經(jīng)越來越深入,所面臨的危險也自然越來越大,因此對于這方面必須加以重視。 應(yīng)用巖石力學的相關(guān)知識對工程地質(zhì)進行調(diào)查、應(yīng)力測量以及一些巖石力學實驗,通過對能量的聚集和變化的研究去探討巖爆的發(fā)生原理,從而對巖爆進行一定的防治工作。
地應(yīng)力是存在于地質(zhì)底層中的天然力量, 它是引起在巖石開挖過程中地質(zhì)發(fā)生變化的力量,對其進行研究是對于開采方案進行研究的首要前提。 對于采礦工程來說,實現(xiàn)必須要了解掌握具體工程中的地應(yīng)力狀況,這樣才能對礦山進行合理的總體布置并且選取適當?shù)牟傻V方法。 長期以來,我們所生存的地球已經(jīng)經(jīng)歷了無數(shù)次的構(gòu)造運動,逐步演變出地球地應(yīng)力復雜性,要想安全的進行采礦工程,就必須對其進行實地應(yīng)用力測量。
現(xiàn)在我國已經(jīng)有很多露天礦山開采轉(zhuǎn)為了深凹開采,隨著開采難度的越來越大,對于安全性以及穩(wěn)定性的維護就越來越難,邊坡滑移的破壞事故發(fā)生日益頻繁,這些都要嚴重的威脅到了礦山開采工作的安全性。 但是,減少邊坡角滑坡事故與增加成本之間卻出現(xiàn)了矛盾,對于這種情況,我們就需要經(jīng)過精確的定量而不只是定性計算并充分考慮巖體條件和地應(yīng)力的作用,在能夠保證安全的前提條件下,盡量的節(jié)省成本,保證工程效益。
現(xiàn)如今巖石力學已經(jīng)在采礦工程中的很多方面都得到了應(yīng)用,但我國仍然在不斷的進行理論研究,對于那些更復雜的工程將會提出更加合理的解決方案。 巖石力學在采礦工程中的應(yīng)用將會朝著多學科相互交叉和多種知識手段綜合的趨勢逐步發(fā)展,采取一定的措施對災害的非線性動力過程進行預測和防治。
相信隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展, 我國正在全力發(fā)展中國特色的工業(yè)化道路。 年輕的巖石力學研究者也在不斷努力,克服在采礦工中出現(xiàn)的地應(yīng)力以及邊坡滑移等因素造成的影響,迎來我國巖石力學研究的新時代,更好的造福于我國的采礦事業(yè),為國家工業(yè)發(fā)展貢獻一份力量。
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