MS037深部工程岩体力学-中国力学学会
深部开采岩体力学及工程灾害控制探讨
深部开采岩体力学及工程灾害控制探讨作者：孙杨于洋蓝来源：《科学与财富》2018年第36期摘要：深部开采岩体力学是我国当代地质研究的一个重点。
近年来，国家对深部岩体力学的力学特征和岩层移动规律都进行了深入研究，这对我国预知地质灾害发生机理和控制灾害发生有着积极的影响。
本文结合深部开采岩力学及工程灾害的控制进行相关探讨，希望为相关领域提供一定参考。
关键词：深部开采岩力学；工程灾害；控制近年来随着我国经济建设不断发展，交通、水利、国防、矿产等工业建设对地下工程造成了一定影响。
受此影响，我国陆续出现了不同的地质灾害，为了实现经济和环境保护的共同发展，保障地下能源资源开采和环境的相互协调。
希望国家结合地下深部环境，对资源的开发进行合理性规划，将深部力学开采综合运用到工业生产和建设中，这对完善我国地下资源的合理开发应用有着重要的指导性意义。
1.深部开采岩体力学和工程灾害控制现状在环境影响和能源危机的双从压力下，国家对能源矿产和公共环境的合理性建设展开了深入部署。
在国家颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006一2020年）》中，将环境和地下资源的开发利用作为环境建设的重要课题。
在国家的高度重视下，重大自然灾害防治与监测、重大安全事故的排查和预警、地质灾害的应急处理和预警也成为当地环境科学家们重点研究的难题和技术领域。
为实现环境可持续发展，加强国家资源和环境的统一建设，深部岩开采体力学和工程灾害控制对国家实现地下资源的可持续发展意义重大。
2.深部开采岩体力学技术分析2.1TP耦合深部软演气体运移规律TP耦合指的是温度（T）和压力（P）耦合作用下的软岩气体移动。
为了减少软演深部的变形导致地下煤气游离变形引发工程灾害，利用温度和压力产生高压现象让游离的气体能够被吸附并移除，降低了地质灾害。
2.2模拟不对称深部模型建立在深部开采中，受到地应力场、岩体结构差异性变化、岩层产状的不规律变形等影响，会导致常规的对称支护结构无法对岩层进行有效支撑。
深部开采岩体力学研究
Fig.2 Development trends of average mining depth of key
coal mines in China
3 国内外深部研究现状
早在 20 世纪 80 年代初，国外已经开始注意对 深井问题的研究。1983 年，原苏联的权威学者就提 出对超过 1 600 m 的深(煤)矿井开采进行专题研究。 当时的西德还建立了特大型模拟试验台，专门对 1 600 m 深矿井的三维矿压问题进行了模拟试验研 究。1989 年岩石力学学会曾在法国专门召开“深部 岩石力学”问题国际会议，并出版了相关的专著。 近 20 a 来，国内外学者在岩爆预测、软岩大变形机 制、隧道涌水量预测及岩爆防治措施(改善围岩的物 理力学性质、应力解除、及时施作锚喷支护、合理 的施工方法等)、软岩防治措施(加强稳定掌子面、 加强基脚及防止断面挤入、防止开裂的锚、喷、支， 分断面开挖等)等各方面进行了深入的研究，取得了 很大的成绩。一些有深井开采矿山的国家，如美国、 加拿大、澳大利亚、南非，波兰等，政府、工业部
4深部工程岩体的地质力学特性和浅部岩体相比深部岩体更突显出具有漫长地质历史背景充满建造和改造历史遗留痕迹并具有现代地质环境特点的复杂地质力学材料图i地质力学历史ii现代地质力学特点ii未来力学行为1图3深部岩体地质力学特点深部工程岩体产生冲击地压岩爆瓦斯突出流变底板突水等非线性力学现象的原因归根结底是由于深部岩体因其所处的地球物理环境的特殊性和应力场的复杂性所致
1引言
深部开采工程岩石力学主要是指在进行深部资
源开采过程中而引发的与巷道工程及采场工程有关 的岩石力学问题。
随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加 大，浅部资源日益减少，国内外矿山都相继进入深
收稿日期：2005–03–05；修回日期：2005–04–20 基金项目：国家自然科学基金重大项目(50490270)；国家基金委创新群体基金资助项目(50221402)；教育部科学技术研究重大项目(10405) 作者简介：何满潮(1956–)，男，博士，1985 年毕业于长春地质学院水文工程地质系工程地质专业，现任教授、博士生导师、国家自然科学基金重大 项目(50490270)首席科学家，主要从事岩石力学理论及工程方面的教学与研究工作。E-mail：hemanchao@。
深部岩体力学与开采理论研究进展
深部岩体力学与开采理论研究进展随着矿产资源的不断开采，浅层矿产资源日益枯竭，矿产开采逐步向深部转移。
深部岩体力学与开采理论作为矿产资源开采的重要支撑，近年来取得了长足的发展。
本文将探讨深部岩体力学与开采理论的研究现状及进展，旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴。
深部岩体力学与开采理论是一个涉及多个学科领域的复杂系统。
在研究过程中，需要综合运用地球物理学、地质学、岩石力学、采矿学等多个学科的知识和方法，以揭示深部岩体复杂的物理、力学行为和开采过程中的动态变化规律。
针对深部岩体力学与开采理论的研究，国内外学者已取得一系列重要成果。
在理论方面，建立了深部岩体应力场、位移场分析方法，提出了多种数值计算模型和数值求解技术，为准确预测岩体动态行为提供了有效手段。
在实践方面，不断探索和发展了各种高效、安全的采矿技术和装备，为实现深部矿产资源的高效、安全开采提供了重要保障。
然而，深部岩体力学与开采理论仍面临诸多挑战和问题。
深部岩体复杂的物理、力学特性给理论研究带来很大困难，需要加强基础理论研究，深入揭示深部岩体的力学行为和变形规律。
深部开采过程中岩体应力场、位移场的调控技术和装备亟待研发，以实现开采过程的安全、高效和可控。
针对不同地域、不同矿种的开采技术需要进一步集成和创新，以满足多样化的矿产资源需求。
深部岩体力学与开采理论是矿产资源开采的重要基础，在未来的研究中需要不断加强基础理论、关键技术和装备的研究和开发，以适应矿产资源开采深度和广度的不断增加，推动我国矿业事业的持续发展。
需要重视学科交叉和融合，加强国内外学术交流与合作，共同推进深部岩体力学与开采理论的研究和应用水平不断提升。
深部岩体力学与开采理论是采矿工程领域的重要研究方向。
本文将探讨这一领域的研究构思和预期成果展望。
深部岩体力学与开采理论的研究目标包括： a.深入了解深部岩体的应力场和变形特征； b.探究采矿活动对周围环境的影响； c.提出有效的开采技术和方法，提高开采效率； d.确保开采过程的安全性和环境保护。
深部开采工程岩石力学现状及其展望
深部开采工程岩石力学现状及其展望摘要：随着浅部资源的日益减少，进入深部开采已成为国内外矿产资源开采的必然趋势。
深部“三高一扰动”的复杂力学环境，使得深部岩体力学特性及其工程响应有着明显的不同，同时也在造成了岩爆、突水、顶板大面积来压和采空区失稳等灾害性事故在程度上加剧，频度上提高，成灾机理更加复杂。
因此，正确认识深部开采工程岩行力学与浅部开采岩石力学的区别，深入研究深部开采条件下的岩体力学特性、工程稳定性控制理论及其设计方法，对于避免深部资源开采中的重大事故发生，降低深部开采的成本，提高经济效益，保证21世纪我国主体能源的后备储量，具有重要的理论指导意义和现实意义。
关键词：深部开采；岩石力学；现状；展望深部开采岩石力学，主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。
目前，对能源的需求逐步增加，开采强度也不断加大，这些都造成了浅部资源的日益减少，因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。
而开采深度的不断增加，工程灾害也随之增多，这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。
1.深部开采岩体的力学特点1.1开采环境深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境，也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。
“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。
“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。
当进入深部开采后，岩体呈现塑性状态，即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度，并且对岩石造成破坏。
1.2力学行为特性深部岩石的“三高一扰动”复杂环境，对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。
主要表现在深部岩体动力响应的突变性，深部岩体应力场的复杂性，深部岩体的大变形和强流变性，深部岩体的脆性一延性转化，深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。
2 深部开采工作今后研究重点2.1强度确定在浅部开采条件下，由于所处的地应力水平比较低，其工程岩体强度一般采用岩块的强度即可，即在实验室对岩块迸行加载直至破坏所确定的强度。
《岩体力学》沈明荣,陈建峰--课后习题答案完善版
《岩体力学》课后习题答案完善版能源学院张 盛2013.11.51目录一、绪 论 (3)二、岩石的基本物理力学性质 (4)三、岩体的动力学性质 (17)四、岩体的基本力学性质 (19)五、工程岩体分类 (27)六、岩体的初始应力状态 (29)七、岩体力学在洞室工程中的应用 (32)八、岩体力学在边坡工程中的应用 (38)九、岩体力学在岩基工程中的应用 (41)2一、绪 论1、叙述岩体力学的定义。
答：岩体力学主要是研究岩石和岩体力学性能的一门学科，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境发生变化后，做出响应的一门力学分支。
2、何谓岩石？何谓岩体？岩石与岩体有何不同之处？答：岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律而形成的自然物体，有其自身的矿物结构和构造。
岩体是一定工程范围内的自然地质体，由岩石块和各种各样的结构面共同组成的综合体。
不同：岩体多是不连续介质，通常与工程联系起来，是较大的地质体，而岩石本身可作为连续介质看待，与工程无关。
3、何谓岩体结构？岩体结构的两大要素是什么？答：岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系或者是指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。
岩体结构的两大要素是指结构体和结构面。
4、中科院研究所提出的岩体结构可分为哪六大类型？答：块状结构、镶嵌结构、破碎结构、碎裂结构、层状结构、层状破碎结构、散体结构。
5、岩体有哪些特征？答：岩体的特征有不连续性；各向异性；不均匀性；赋存地质因子的特性。
3二、岩石的基本物理力学性质1、岩石有哪些物理力学参数？答：岩石的物理力学参数有：岩石的质量指标、水理性质指标、描述岩石风化能力的指标以及完整岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、剪切强度、三向压缩强度和与各种受力状态相对应的变形特性等。
2、影响岩石强度特性的主要因素有哪些？答：影响岩石强度特性的主要因素有岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、三轴压缩强度。
3、何谓岩石的应力应变全过程曲线？答：应力应变全过程曲线为在刚性试验机上进行试验所得到的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线。
岩体力学 s
深部开采岩体力学研究的现状摘要：在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点，“三高一扰动”的复杂环境，是深部开采面临的挑战性、高难度课题。
虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果，但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。
今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。
关键词：深部开采；岩石力学；三高一扰动深部开采岩石力学，主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。
目前，对能源的需求逐步增加，开采强度也不断加大，这些都造成了浅部资源的日益减少，因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。
而开采深度的不断增加，工程灾害也随之增多，这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。
1 深部开采岩体的力学特点1.1 开采环境深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境，也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。
“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。
“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。
当进入深部开采后，岩体呈现塑性状态，即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度，并且对岩石造成破坏。
1.2 力学行为特性深部岩石的“三高一扰动”复杂环境，对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。
主要表现在深部岩体动力响应的突变性，深部岩体应力场的复杂性，深部岩体的大变形和强流变性，深部岩体的脆性一延性转化，深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。
2 深部开采工程中的岩石力学问题目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果，但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。
深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境，使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同，因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。
深部开采岩体力学及工程灾害控制研究
深部开采岩体力学及工程灾害控制研究摘要：深部开采岩体力学是我国国内目前相关专家的重点研究课题，其与国家和人民的生命财产安全相联系。
同时由于我国不断加深地下工程的深度，使得工程的地质环境过于复杂和特殊，导致目前的工程灾害极其严重。
为保证我国深部开采岩体力学问题的深入研究，解决存在的工程灾害问题，本文深入研究了深部岩体力学的相关问题，并希望借此提出能顾解决工程灾害的问题，为国家的发展贡献一份力量。
关键词：深部；岩体力学；工程灾害一、深部开采岩体力学的特性由于我国地下工程的不断发展，其已经逐渐与我国的经济相联系。
我国经济在今后很长一段时间里都会凭借地下能源和矿产的开发来促进经济发展，因此我国相关部门开始逐渐展开深部开采岩体力学和工程灾害控制这一课题的研究。
为更好的加快这一研究进度，需要深入分析深部岩体基本力学的特征，才能更好的解决问题。
1.1深部开采岩体力学的特性相关研究人员曾指出，温度及压力的变化对于深部岩石在脆-延转化当中有着一定程度的影响，而更加内部的影响因素则是岩石自身的内部结构变化。
尤其是岩石内部颗粒的运动、生长以及颗粒内部键之间的分裂和融合，都对岩石的转变起到了作用。
岩体的整体裂变过程包含内部能量释放和消耗，岩石发生破裂是因为内部已经消耗了一定的能量。
因此具体到物理特性即为：岩体发生破裂是因为内部材料的能量消耗积累到一定程度所发生的一种现象。
相关研究还表明，岩体的应力—应变关系在压力及温度的共同作用下会有所不同，在小于0.3%的作用下岩体具有弹性，而在大于0.3%的作用下岩体会出现非线性的弹性特性。
同时，如果为岩体进行升温，岩体并未出现突出的热开裂情况，但是如果对岩体进行降温则其本身会出现开裂情况，这是因为岩体在冷却中部分内部颗粒性质变化不均引起岩体变形不均。
1.2 深部巷道围岩峰后破裂变化与失稳措施研究岩体弹性变形条件之一是岩体破裂所产生的自由度，通过相关研究，可以看出岩石的破裂与变形的发生是相互伴随出现的，这样就可以确定较软质岩石出现延性特性的大致变化区间。
深部岩体力学
深部岩体力学
深部岩体力学是研究地壳深部岩石在高地应力、高温高压等极端条件下的力学行为和变形机制的学科。
它涉及地质学、岩石力学、工程地质学等多个学科领域，对于资源开发、地质灾害防治、地下工程建设等具有重要的理论和实际应用价值。
深部岩体力学的研究内容包括深部岩石的物理力学性质、变形特征、破裂机制、流体-岩石相互作用等方面。
通过实验、理论分析和数值模拟等手段，研究人员可以深入了解深部岩石的力学行为和变形规律，为资源开发、地质灾害预测和地下工程设计提供科学依据。
在资源开发方面，深部岩体力学可以为深部矿产资源的勘探和开采提供关键技术支持。
例如，通过研究深部岩石的破裂机制和变形特征，可以优化深井开采方案，提高矿产资源的回收率。
在地质灾害防治方面，深部岩体力学可以为地震、滑坡、崩塌等地质灾害的预测和防治提供科学依据。
例如，通过研究深部岩石的应力状态和变形规律，可以预测地震活动和滑坡灾害的发生，采取相应的防治措施。
在地下工程建设方面，深部岩体力学可以为地下隧道、地下空间开发等工程提供设计和施工的技术支持。
例如，通过研究深部岩石的力学性质和变形特征，可以优化工程设计，降低工程风险。
总之，深部岩体力学是一门重要的学科，对于资源开发、地质灾害防治和地下工程建设等领域具有重要的理论和实际应用价值。
随着科技的不断进步和研究的深入，深部岩体力学将为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
深部开采岩体力学及工程灾害控制研究_何满潮
理论研究深部开采岩体力学及工程灾害控制研究何满潮1,2 谢和平1 彭苏萍1 姜耀东1[1.中国矿业大学(北京),北京100083; 2.中国地质大学(北京),北京100083]摘 要 深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,国内外学者通过理论研究、室内及现场实验研究取得了大量的成果。
本文结合笔者的研究工作,总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的主要区别,主要表现在"三高一扰动"的恶劣环境、五个力学特性转化特点、四个方面的矿井转型、六大灾害表现形式。
针对深部工程所处的特殊地质力学环境,通过对深部工程岩体非线性力学特点的深入研究,指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程围岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或相当大部分失效,深入进行深部工程岩体的基础理论研究已势在必行。
关键词 岩石力学 深部开采 三高一扰动 工程特性 灾害控制1 引 言地下能源与矿产资源的有效、稳定开发和利用是保持国民经济持续发展和国家经济安全战略实施的重要保障。
随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大,浅部资源日益减少,国内外矿山都相继进入深部资源开采状态。
在煤炭资源开采方面,我国目前已探明的煤炭资源量占世界总量的11.1%,石油和天然气仅占总量的2.4%和1.2%。
而我国埋深在1000m 以下的煤炭资源为2.95万亿t ,占煤炭资源总量的53%[1]。
根据目前资源开采状况,我国煤矿开采深度以每年8～12m 的速度增加,东部矿井正以每10年100～250m 的速度发展[2-3]。
近年来己有一批矿山进入深部开采。
其中,在煤炭开采方面,沈阳采屯矿开采深度为1197m 、开滦赵各庄矿开采深度为1159m 、徐州张小楼矿开采深度为1100m 、北票冠山矿开采深度为1059m 、新汶孙村矿开采深度为1055m 、北京门头沟开采深度为1008m 、长广矿开采深度为1000m 。
中国科学院深部岩体力学与工程学术研讨会-中国科学院武汉岩土力学
中国科学院深部岩体力学与工程安全学术研讨会
时间：2010-10-20 上午8:00~12:40
地点：武汉武昌洪山宾馆
学术指导：钱七虎院士、孙钧院士、王思敬院士、葛修润院士、顾金才院士、谢和平院士、郑颖人院士参加人员：中科院部门领导、基金委学科领导、海外相关专家、973项目组成员、
第11次全国岩石力学与工程学术大会的部分与会代表
讨论的主要议题：
议题1：深部工程区地应力场
1) 深部长大工程区地应力场分布特征及影响因素；
2) 开挖强卸荷下地应力场的扰动规律。
议题2：深部岩体力学特性与模型
1) 深部裂隙岩体力学行为的尺度效应；
2) 高应力强卸荷速率与加卸载路径对硬岩变形破坏的影响；
3) 动态卸荷与动力扰动下的硬岩本构关系。
议题3：深部大型硐室群和隧道围岩开挖损伤区与变形破坏
1) 围岩的变形与破坏及大变形的数学描述；
2) 围岩破裂的形成、演化过程的综合原位测试与机理理解；
3) 高应力下大型硐室群和隧道围岩变形及破坏特征与机理。
议题4：岩爆机理、风险估计与动态调控
1) 高应力硬岩岩爆型破裂与人工诱导碎裂间的本质区别及其相互转化机制；
2) 岩爆孕育于发生的前兆特征信息与时滞性；
3) 岩爆的动态调控机制。
会议日程
请各位发言人提前准备好PPT，10月18日下午由项目办公室组织发言人演练。
深部开采岩体力学研究
深部开采岩体力学研究一、本文概述《深部开采岩体力学研究》一文旨在深入探讨和分析深部开采过程中岩体力学的相关理论和实际问题。
随着矿产资源的日益枯竭，深部开采已成为矿业工程领域的重要发展方向。
然而，随着开采深度的增加，岩体的力学行为、稳定性以及开采工艺等方面都面临着一系列新的挑战和难题。
因此，本文旨在通过对深部开采岩体力学的研究，为深部矿产资源的安全、高效开采提供理论支持和技术指导。
本文首先介绍了深部开采岩体力学的研究背景和意义，阐述了深部开采过程中岩体所受到的高地应力、高温、高渗流等复杂环境因素的影响，以及这些因素对岩体稳定性和开采工艺的影响。
接着，文章综述了国内外在深部开采岩体力学领域的研究进展和现状，分析了当前研究中存在的问题和不足。
在此基础上，本文重点研究了深部开采岩体的力学特性、破坏机理和稳定性分析方法。
通过理论分析和实验研究相结合的方法，揭示了深部开采岩体的力学行为规律，提出了相应的破坏判据和稳定性分析方法。
文章还探讨了深部开采过程中的岩石力学与采矿工程的相互作用关系，为优化深部开采工艺和提高开采效率提供了理论依据。
本文总结了深部开采岩体力学研究的主要成果和创新点，指出了未来研究的方向和重点。
通过本文的研究，可以为深部开采的安全、高效进行提供有益的参考和借鉴，推动矿业工程领域的持续发展和进步。
二、深部开采岩体力学基础随着矿业资源的不断开采，深部开采已成为矿业发展的重要趋势。
深部开采岩体力学作为研究深部岩体在采动影响下力学行为及稳定性的科学，对于确保深部矿山的安全生产具有重要意义。
深部开采岩体力学的基础在于对岩体的基本性质、赋存环境以及采动影响下的响应机制进行深入分析。
岩体的基本性质包括其强度、变形特性、节理裂隙发育情况等，这些都是影响深部岩体稳定性的关键因素。
岩体的赋存环境，如地应力场、温度场、渗流场等，也是深部开采岩体力学研究中必须考虑的因素。
这些环境因素对岩体的力学行为有着显著的影响，如高地应力可能导致岩体破裂、高温高压环境可能改变岩体的物理力学性质等。
深部岩体力学特性的问题思考
中， 经过一段时间才 出现 。
中南大学土木建筑学院 ， ２ ０ ０ ９： １ ０ — １ ５ ．
［ １ ］ 张忠苗 ， 辛公锋 ． 不同持 力层钻孔桩桩底后 注浆应 用效果分 ［ ４ ］ 黄 敏， 张克 绪， 张 尔齐． 桩 底灌浆 在桩 端周 围土体 中引起 析［ Ｊ ］ ． 建筑结构 学报 ， ２ ０ ０ ３ ， ２ ３ （ ６ ） ： ８ ５ － ９ ０ ， ９ ４ ． ［ ２ ］ 黄 生根 ， 龚维明． 超长 大直径桩压浆后 的承载性 能研 究 ［ Ｊ ］ ． 岩 土工程 学报 ， ２ ０ ０ ６ ， ２ ８ （ １ ） ： １ １ ３ － １ １ ７ ． 的应力分析 ［ Ｊ ］ ． 哈 尔滨工 业大 学 学报 ， ２ ０ ０ ２ ， ３ ４ （ ３ ） ： ４ ３ ３ 一 ４ ３ ５ ， ４ ３ ９ ． ［ ５ ］ 沈保汉． 桩 端压 力注 浆效 果分析 ［ Ｊ ］ ． 岩 土工程 界 ， ２ ０ ０ １ ， ４
［ ３ ］ 肖华溪． 深厚软 土桩基 后 注浆技 术试验 与研 究 ［ Ｄ ］ ． 长沙 ：
（ ８ ） ： ６ ０ － ６ ４ ．
Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｔ — ｇ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ ｒ ｅ ｄ ｐ ｉ ｌ ｅ ｉ ｎ ａ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ
．８ ０Biblioteka 第３ ９卷 第 ２ １期 ２ ０ １ ３年 ７ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ｌ ｜ ３ ９ Ｎｏ ． ２ １ Ｊ ｕ １ ． ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ２ １ — ０ ０ ８ ０ — ０ ２
关于深部岩石力学综述
关于深部岩石力学的综述采矿1201班学号：020******* 姓名：张伟摘要: 深部地层防斜打直问题和深部硬地层快速钻进问题是深井、超深井钻井中两大技术难题, 是制约深井、超深井钻井发展的技术关键。
深部井眼岩石力学的研究, 特别是深部井眼岩石可钻性和岩石各向异性的研究, 是解决深井、超深井钻井关键技术的重要课题。
文章充分调研了国内外深井、超深井钻井状况, 分析深井、超深井钻井存在的主要技术难题、钻井岩石力学在深井、超深井中的应用、深井、超深井钻井的关键技术及钻井岩石力学在深井、超深井钻井中的作用, 分析了深部岩石力学在深井、超深井钻井中的井眼稳定技术、井斜控制技术、高效破岩技术和地层压力的钻前定量预测等关键技术上的发展前景。
深井是指完钻井深为4500 ~ 6000 m 的井, 超深井是指完钻井深为6000 m 以上的井, 超过9000m的井称为特超深井, 井底地层岩石的温度将超过200 e , 压力将大于50 M P a。
因此, 深部岩石受到高应力场和变化的温度场的共同影响。
一方面温度场影响岩石材料的物理力学性质以及温度场的变化导致热应力问题; 另一方面是与岩石材料变形有关的热力学参数变化以及内部能量耗散过程对温度场的影响。
井下地层岩石性能将发生明显的变化: ( 1 ) 井底围压将使岩石硬度增加, 塑性增强。
当井眼打开后, 井底岩石受到上覆岩层压力、钻井液液柱压力和由上覆岩层压力产生的水平地应力的作用。
在这些压力的作用下, 必然导致岩石的硬度增加和塑性增大, 并且在一定的液柱压力下, 岩石将从脆性破坏转变为塑性破坏。
因此, 在深井钻井过程中, 随着井眼的加深或钻井液密度的增大, 岩石硬度和塑牲的增大以及钻头齿每次与岩石的作用所破碎岩石的体积减小, 引起钻进速度下降[ 3]。
( 2 ) Wong TE总结了8种岩石强度与温度的关系, 如图1所示。
从图1中可看出, 岩石的强度随着温度的升高而有所下降, 而下降的趋势与岩石的类型有密切关系。
《岩体力学》课程教学大纲
《岩体力学》教学大纲课程编号：0801201524课程名称：岩体力学课程英文名称：Rock Mass Mechanics课程类别：必修课课程性质：专业课学时(理论+实验)：56 (48+8)学分：3开课学期：第六学期选用教材：《岩体力学》齐伟编，地质出版社，2011年7月主要参考书：1、《岩体力学》肖树芳、杨淑碧编，地质出版社。
2、《岩体力学》中国地质大学出版社。
3、《岩体力学》沈明荣主编，同济大学出版社。
4、《矿山岩体力学》郑永学主编，冶金工业出版社。
5、《岩石力学》重庆大学出版社。
6、《岩石力学》徐志英编，中国水利水电出版社。
7、《岩石力学与工程》蔡美峰主编，科学出版社。
8、《岩体力学基础》孙广忠著，地质出版社。
一、中英文课程简介：岩体力学是土木工程及勘察技术与工程专业的专业理论基础课程之一。
岩体力学是研究岩体在各种力场作用下变形及破坏规律以及强度和稳定性问题的一门应用型理论学科，它具有较完善的理论体系，同时又具有广泛的应用领域，在隧道与地下工程、边坡工程和地基工程等方面拥有广泛大量的研究课题，因此可以说该学科具有广阔的开展前景和旺盛的生命力。
岩体力学是一门正处于开展中的年轻学科，它仅有40年左右的开展历史，这说明该学科正处于快速的开展期，在人类社会高速开展以及我国经济快速开展的今天，各类岩体工程大量涌现，提出了越来越多的岩体力学问题，又由于现代科学技术的飞速开展，许多新技术和新方法不断涌现，为岩体力学注入了许多新的内容，使学科开展开辟了许多新的增长点。
岩体力学的研究内容是相当广泛的，首先，岩体力学的研究对象——岩体作为地质体的地质特征是岩体力学研究的基础内容，包括岩体的物质组成、地质体的开展演化历史、岩体中结构面及结构特征的研究，岩体赋存的地质环境特征的研究，如地应力、地下水等。
岩石及岩体力学性质的研究，包括岩石（体）的变形、破坏的规律及本质，以及强度的研究，岩石（体）强度理论的研究等。
另外，还有大量岩体力学的应用课题研究，如地下及隧道工程中围岩应力及围岩压力的研究，边坡工程中斜坡岩体的稳定性及加固技术问题研究，以及地基工程中的岩体稳定性研究等，都有大量的研究课题和内容。
中国矿业大学(北京)力建学院导师信息
杨仁树：男，汉族，1963年生，岩土工程专业博士，教授，博士生导师。
“深部岩土力学与地下工程”国家重点实验室矿山建设工程学术带头人，中国工程爆破协会副理事长，中国煤炭科学技术委员会委员，中国矿业大学（北京）党委书记。
主要从事：矿山建设、岩土工程、工程爆破等领域的研究与教学工作。
作为项目负责人或主要参与人，先后完成国家863计划项目、国家自然科学基金、国家科技支撑计划、煤炭科学基金、省部级重点项目及横向项目共50多项，发表学术论文60多篇（其中SCI、EI、ISTP三大检索论文30多篇），出版专著、教材2部，获国家发明专利3项。
科研成果获国家教委、教育部科技进步一等奖3项，获煤炭工业科技进步一等奖4项、二等奖2项。
1994年获中国科技技术发展基金会“孙越琦优秀青年科技奖”，同年获准享受政府特殊津贴；1996年被授予“中央国家机关优秀青年”；1997年获中国科技发展基金会“茅以升北京青年科技奖提名奖”，同年被确定为“江苏省跨世纪学术、技术带头人培养对象（第二层次）”；1998年获霍英东教育基金会“高等学校青年教师奖（研究类）”，同年被确定为煤炭系统专业技术拔尖人才；2000年荣获教育部首届“青年教师奖”；2003年被评为“煤炭工业技术创新优秀人才奖”。
近三年主要科研项目：1. 国家“863”计划目标导向项目（2007AA06Z131）：露天矿安全高效爆破与监测技术及数字化动态设计系统，2007-2010；2.“十一五”国家科技支撑计划（2008BAB33B04）：千米深井基岩5m深孔控制爆破技术研究，2007-2010；3.国家自然科学基金重点项目（51134025）：大断面巷道快速掘进与支护基础，2012-2015；4.国家自然科学基金面上项目（50874109）：深井围岩动态荷载下诱发冲击灾害演化机理，2009-2011；5.青岛地下铁道有限公司：青岛地铁钻爆法快速施工及振动控制技术研究，2009-2012；6.在邢台、峰峰、汾西、霍州、新汶、郑州等煤矿企业开展煤矿巷道机械化高效掘进的关键应用技术研究，2008-2013。
深部岩体力学与开采理论研究进展
深部岩体力学与开采理论研究进展一、本文概述随着全球矿产资源需求的日益增长，深部岩体力学与开采理论的研究显得愈发重要。
本文旨在探讨深部岩体力学的基本理论、关键技术和最新进展，以及这些理论在矿产资源开采中的应用。
我们将首先概述深部岩体的基本特性，包括其力学行为、稳定性分析等方面，然后重点介绍近年来在深部岩体力学领域取得的理论突破和技术创新。
我们还将讨论这些理论在指导矿产资源开采实践中的应用，以及未来可能的研究方向。
本文的目标是为相关领域的研究人员提供一个全面的深部岩体力学与开采理论的研究进展概览，为未来的研究提供参考和借鉴。
二、深部岩体力学特性随着开采深度的增加，岩体的力学特性发生了显著的变化，这使得深部岩体力学特性的研究变得尤为重要。
深部岩体不仅承受着巨大的上覆岩层压力，还受到高地应力、高温度、高渗透压等多重因素的影响，导致其力学行为更加复杂。
深部岩体的强度特性发生了明显的变化。
随着深度的增加，岩体的单轴抗压强度、抗拉强度等力学指标均呈现出增大的趋势。
这主要是由于深部岩体经历了长期的地质作用，其内部结构更加致密，微观裂隙和缺陷得到了有效的愈合和压缩。
深部岩体的变形特性也发生了变化。
在深部高应力环境下，岩体的变形模量、泊松比等参数均有所增大，表现出更强的刚性。
同时，岩体的蠕变特性也变得更加显著，长期载荷作用下岩体的变形量随时间逐渐增加。
深部岩体的破坏模式也发生了变化。
在浅部开采中，岩体的破坏主要表现为脆性断裂，而在深部开采中，由于高应力和高温度的作用，岩体的破坏模式逐渐转变为延性破坏和剪切破坏。
这使得岩体的稳定性分析更加复杂，需要综合考虑多种因素的影响。
针对深部岩体力学特性的变化，研究者们提出了多种理论和方法来揭示其内在机理。
其中，损伤力学、断裂力学、弹塑性力学等理论在深部岩体力学特性研究中得到了广泛应用。
随着数值模拟技术和实验技术的发展，研究者们可以通过建立三维数值模型、开展室内实验和现场监测等手段来深入研究深部岩体的力学特性。
深部岩体力学研究与探索
深部岩体力学研究与探索一、本文概述《深部岩体力学研究与探索》一文旨在深入剖析和探讨深部岩体力学领域的最新研究进展与探索方向。
随着地下工程的不断深入，深部岩体力学问题日益凸显，成为制约地下工程安全、高效发展的重要因素。
本文首先对深部岩体力学的基本概念、研究意义以及国内外研究现状进行简要概述，为后续研究提供理论基础和背景支撑。
在概述过程中，本文将重点介绍深部岩体力学的研究内容、方法和技术手段，包括深部岩体的力学特性、本构关系、变形破坏机理、稳定性分析等方面。
还将探讨深部岩体力学在地下工程中的应用，如隧道、矿井、水电站等地下结构的设计、施工和运营过程中的力学问题。
本文还将关注深部岩体力学领域的前沿研究动态和发展趋势，分析当前研究中存在的问题和挑战，并提出相应的解决策略和发展建议。
通过本文的阐述，旨在为深部岩体力学领域的研究者和实践者提供全面的研究视角和深入的探索思路，推动深部岩体力学研究的不断发展，为地下工程的安全、高效发展提供有力支撑。
二、深部岩体的基本特性随着开采深度的不断增加，深部岩体的力学特性相较于浅部发生了显著的变化。
这些变化不仅体现在岩体的物理性质上，更体现在其力学行为和响应机制上。
随着深度的增加，岩体的应力状态发生了显著的变化。
由于上覆岩层的重量增加，岩体的初始应力状态逐渐由低应力状态转变为高应力状态。
这种高应力状态使得岩体的力学行为更加复杂，变形和破坏的模式也随之发生变化。
深部岩体的温度环境也发生了变化。
随着深度的增加，地温逐渐升高，这使得岩体的物理性质如弹性模量、泊松比等发生变化。
同时，高温环境还可能导致岩体的热损伤和热软化，进一步影响岩体的力学行为。
深部岩体的赋存环境也更为复杂。
由于地质构造、地下水活动等因素的影响，深部岩体往往存在大量的节理、裂隙等不连续面。
这些不连续面的存在不仅降低了岩体的整体强度，还使得岩体的变形和破坏模式更加复杂。
因此，深部岩体的基本特性与浅部相比有着显著的不同。
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墙报 8 月 15 日下午 地点：国家会议中心一层大宴会厅 A 受压条件下缺陷形状对层状岩石中裂纹扩 徐 军 东南大学 展模式和路径的影响 层状岩体的横观各向同性弹塑性耦合模型 中 国 科 学 院 武 汉 岩 徐鼎平 研究 土力学研究所 王云平 深埋硐室分区破裂模型试验和影响因素分析 大连大学 三维离散晶体模型校核岩石力学特性实验 朱德福 中国矿业大学 研究 中石化胜利石油工 席境阳 深井超深井岩石强度准则适用性的理论研究 程有限公司 冲击地压后瓦斯异常涌出机理的数值模拟 魏明尧 中国科学院 研究 蒋剑青 岩爆弹射破坏过程的试验研究 广西大学 中国石油大学（北 穆二飞 一种页岩气藏压裂模拟的能量方法 京） 基于虚内键模型的不同卸荷速率下岩石破 刘振洋 辽宁工程技术大学 坏数值模拟 高温处理下的花岗岩波速与渗透率变化规 中 国 矿 业 大 学 （ 北 姜广辉 律试验研究 京） 张杜杰 超深裂缝性致密砂岩气藏出砂机理探讨 西南石油大学 沟槽式高填黄土明洞洞顶土压力统一计算 李 盛 兰州交通大学 方法研究 中国科学院武汉岩 吴振华 花岗岩水力劈裂破坏行为研究 土力学研究所
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加拿大劳伦森大学 中国矿业大学(北京) 北京大学 中国科学院 武汉大学 西南科技大学 潘鹏志 张广清
左建平 师永民 王 斌
张妍珺 杨 正
MS037-0129-P MS037-1121-P MS037-1922-P MS037-2049-P MS037-2187-P MS037-2248-P 15:35 16:30 MS037-2260-P MS037-2697-P MS037-2724-P MS037-2816-P MS037-3276-P报 流
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MS037 深部工程岩体力学（负责人：潘鹏志、张希巍、左建平、张振南）
8 月 15 日下午 地点：国家会议中心二层 E236B（展览区） 时间 13:30 13:50 14:05 14:20 14:35 14:50 15:05 15:20 15:35 16:30 16:50 17:05 17:20 17:35 17:50 18:05 MS037-2524-O MS037-2756-O MS037-3936-O MS037-2053-O MS037-2604-O MS037-1652-O MS037-3503-O MS037-2020-O MS037-0999-O MS037-1231-O MS037-1943-O MS037-2411-O 编号 报告人 冯夏庭 张广清 潘鹏志 苏国韶 张希巍 黄星宁 何汪洋 安孟可 报告题目 深部工程岩体力学研究热点浅谈 石油工程中多场作用下的岩石断裂特性 岩石 I 型和 II 型断裂机理研究 不同径向应力梯度下岩爆破坏特征的试验研究 Experimental Study on Deformation Behavior of Deep-Buried Marble under Isotropic Compression and Deviator Stress Condition 地质力学研究在非常规油气藏储层改造中 的应用（以英西深层致密油藏为例） 考虑粘弹性效应的岩石动态断裂模拟研究 动载条件下断层泥对页岩断层剪切特性影 响机理研究 深部岩石的强度及破坏形态研究 深部采矿煤岩破坏力学与控制技术研究 面向深层油气藏的岩体力学及应用前景 岩爆问题的物质点方法模拟技术研究 深埋隧洞开挖数值模拟分析的横向模型范 围研究 岩石非均匀特性的 DDA 方法模拟 单位 东北大学 中国石油大学（北京） 中国科学院武汉岩 土力学研究所 广西大学 东北大学 中国石油休斯敦技 术研究中心 上海交通大学 同济大学 蔡 明 左建平 主持人