深部开采岩爆理论研究现状评述_齐玉俊
岩爆研究现状和趋势
岩爆研究现状和趋势下面为大家总结了一些关于岩爆研究现状和趋势，一起来看一下吧！1 引言岩爆是高地应力条件下地下岩体工程开挖过程中，由于开挖卸荷引起围岩内应力场重新分布，导致储存于硬脆性围岩中的弹性应变能突然释放，并产生爆裂、松脱、剥离、弹射甚至抛掷等破坏现象的一种动力失稳地质灾害，它直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，已成为世界性的地下工程难题之一。
2 岩爆机理研究2.1 强度理论早期的强度理论着眼于岩体的破坏原因。
认为地下井巷和采场周围产生应力集中，当应力集中的程度达到矿岩强度极限时，岩层发生突然破坏，发生岩爆。
近代强度理论认为：导致岩体承受的应力σ与其强度σ'的比值，即σ/σ'≥1时，导致岩爆发生。
2.2 能量理论20世纪60年代中期，库克等人在总结南非金矿岩爆研究成果的基础上提出了能量理论。
他们指出：随着采掘范围的不断扩大，岩爆是由于岩体-围岩系统在其力学平衡状态破坏时，系统释放的能量大于岩体本身破坏所消耗的能量而引起的。
这种理论较好地解释了地震和岩石抛出等动力现象。
2.3 刚度理论20世纪60年代中期，Cook和Hodgei发现，用普通压力机进行单轴压缩实验时猛烈破坏的岩石试件，若改用刚性试验机试验，则破坏平稳发生而不猛烈，并且有可能得到应力-应变全过程曲线。
他们认为，试件产生猛烈破坏的原因是试件的刚度大于试验机(即加载系统)的刚度。
20世纪70年代Black将刚度理论用于分析美国爱达荷加利纳矿区的岩爆问题。
认为矿山结构(矿体)的刚度大于矿山负荷(围岩)的刚度是产生岩爆的必要条件。
佩图霍夫认为，岩爆发生是因为岩体破坏时实现了柔性加载条件。
在他的研究中也引入了刚度条件，并且明确认为矿山结构的刚度是峰值后载荷-变形曲线下降段的刚度。
2.4 岩爆倾向理论岩石本身的力学性质是发生岩爆的内因条件。
用一个或一组与岩石本身性质有关的指标衡量矿岩的岩爆倾向强弱，这类理论就是所谓的岩爆倾向理论。
岩爆预测方法与理论模型研究的开题报告
岩爆预测方法与理论模型研究的开题报告开题报告题目：岩爆预测方法与理论模型研究一、选题的背景和意义岩爆（Rockburst）是指在地下工程中，由于矿体应力变化引起的破岩现象，其发生会给矿山采掘带来巨大的危害，使得安全生产面临严重挑战。
因而，对岩爆的预测及控制研究成为矿山安全生产的热点问题。
然而，岩爆发生规律复杂，造成的原因和机制也十分复杂，因此如何建立有效的预测方法和理论模型对岩爆进行控制具有重要的实际意义和深远的理论价值。
二、研究现状及存在问题当前，对于岩爆的研究主要集中在预防措施的制定和加固设计方面。
而对于岩爆的预测和控制研究则相对滞后，其预测准确性和可靠性仍然有待提高。
现有方法如Gradient Boosting决策树、逻辑回归等也存在一定的局限性，如训练数据不足、模型过于简单等问题，阻碍了其在实际中的应用。
三、研究的内容和方法本研究将结合国内外学者已有的岩爆研究成果和研究最新进展，深入研究岩爆的预测方法和理论模型。
具体研究内容包括：1. 岩爆预测方法的改进：针对现有方法存在的问题，如数据量不足、模型选择不合适等问题，采用合适的数据预处理和特征选取方法对数据进行处理，结合深度学习算法改进预测模型的结构和算法。
2. 岩爆发生机理的研究：以确定岩爆发生的根本原因和机理为目标，建立起岩爆物理力学模型，探索不同条件下的实验破岩现象，加深对岩爆发生机理的了解。
3. 岩爆控制理论研究：开展控制方法的理论研究，结合现有的预防措施，寻找更为适合的控制方法，以提高岩爆的控制效果。
四、预期研究结果及其意义本研究的预期研究成果包括：1. 结合实验方法，建立一个新的岩爆物理力学模型，加深对岩爆机理的理解和认识。
2. 建立一种新的岩爆预测方法及其理论模型，改善现有方法存在的局限，提高预测准确性。
3. 寻找更为适合、经济的的岩爆控制方法，在实际中进行控制的有效性进一步提升，取得实际应用效果。
本研究的意义主要体现在：1. 优化企业生产安全，减少生产事故，提高企业运行效率，降低运营成本。
我国深部找矿的主要成果与挑战
我国深部找矿的主要成果与挑战摘要：近年来，我国在深部找矿领域取得了一系列重要成果，包括探明了大量世界级矿产资源储量，提高了勘查技术水平，促进了矿业发展和地质理论创新等。
然而，随着深部勘查难度的增加和成本的提高，我国深部找矿也面临着诸多挑战。
关键词：深部找矿；主要成果；挑战一、深部找矿技术1.地球物理勘探在深部找矿中发挥着重要作用。
地球物理勘探是通过对地球内部物理属性的测定和解释，来揭示地质构造、矿产资源分布等信息的一种勘探手段。
在深部找矿中，地球物理勘探技术可以通过地震波、电磁波等方式对地下结构进行探测，帮助勘探人员了解地下岩层构造、矿体赋存情况等重要信息，为矿产资源的勘查提供科学依据。
特别是在深部找矿中，地球物理勘探技术的高精度、高分辨率特点得到充分发挥，为深部矿产资源的勘查提供了重要技术支持。
2.地球化学勘探也是深部找矿中的重要技术手段之一。
地球化学勘探是通过对地表、地下水体、矿石等样品的化学成分和特征进行分析，来推断地下矿床的存在及其性质的一种勘探方法。
在深部找矿中，地球化学勘探技术可以通过对地下水体、地表岩石等样品的采集和分析，发现矿床的痕迹和指示物质，为深部矿产资源的勘查提供重要的线索。
通过地球化学勘探技术，勘探人员可以了解地下矿床的成因、形成过程等信息，为深部找矿工作提供科学依据。
3遥感技术在深部找矿中也发挥着重要作用。
遥感技术是利用卫星、飞机等遥感平台获取地表、地下信息，并对其进行解译和分析的一种技术手段。
在深部找矿中，遥感技术可以获取地表的地形、植被、岩性等信息，通过遥感影像的解译和处理，揭示地下矿产资源的可能分布区域，为深部找矿的选区和勘查提供科学依据。
特别是在深部地质条件复杂、地表覆盖较厚的地区，遥感技术的应用可以弥补传统勘查手段的局限性，提高勘查效率和准确性。
二、深部找矿成果与突破1.深部找矿工作也面临着诸多挑战，如深部岩体的高应力、高温和高水压力环境，以及由此引发的岩爆、大规模崩塌和矿体突出等灾害。
金属矿山深部开采岩爆预测及工程应用研究
金属矿山深部开采岩爆预测及工程应用研究金属矿山深部采矿工程岩爆问题是困扰采矿正常生产的主要问题之一,由于其形成机理复杂,岩爆理论研究的学术进展与具体的工程实践指导还相距较远,因此,有必要进一步对在实际工程中岩爆的机理、预测模型进行理论研究,对岩爆防治技术进行实际探讨,从而有针对性地提出可靠的预测方法和防治对策。
本论文的研究课题是为了解决程潮铁矿深部开采岩爆灾害而提出的。
程潮铁矿经过近40年的开采,采矿生产的主要作业地点深度已超过500 m,开拓工程的深度达到1100 m,深部开拓和开采将面临岩爆灾害的影响。
为了保证矿床安全生产、井下工作人员的人身安全及设备正常运行,本文在综合考虑国内外多种岩爆判断准则和预测方法的基础上,对矿山深部开采进行岩爆预测研究,主要完成了下列研究工作:首先,本文根据系统的工程地质调查,采用RMR岩体分类方法和高地应力条件下适应性较好的Q 系统,对深部围岩进行工程分类。
对-430～-800 m岩样进行岩石力学实验研究,综合考虑多种岩爆判断准则分析程潮铁矿深部矿岩岩爆倾向性;其次,通过分析国内外部分工程岩爆应力资料和矿区地应力分布规律,探讨矿区高应力环境与岩爆的关系。
运用地应力实测资料和矿区三维有限元数值模拟结果,分析深部开采时矿岩中的能量分布规律,并使用绘图软件标出深部矿岩有岩爆倾向的区域;最后,针对程潮铁矿水平向残余构造应力显著和无底柱分段崩落法开采特点,选取适合该矿岩爆预测的方法,进行岩爆监测预报系统初步设计,并提出相应的岩爆防治措施。
本文在复杂矿体三维有限元模型建立,矿岩能量
分析与岩爆预测,监测理论及防治技术方面作了一些探索性工作。
在金属矿山深部开采岩爆预测理论和实践方面有一定的参考价值。
对深部矿井开采存在问题的研究
对深部矿井开采存在问题的研究【摘要】本文总结分析了煤矿深部开采所面临的主要问题，并就解决这些问题提供了一些措施。
【关键词】深部开采；矿井；煤炭；瓦斯一、前言随着社会对煤炭需求量的日益增加，开采能力的不断提高，开采深度不断的增加是井工开采的必然趋势。
我国淮南、徐州、新汶、开滦、鹤岗、鸡西、抚顺、平顶山等煤矿已进入深部开采阶段，平煤集团十二矿深部已达1150m。
开采深度的增加将使开采难度增大，开采环境也将发生很多不利的变化，如地应力增大、地温升高、煤层自然、冲击地压、煤与瓦斯突出、煤岩巷道变形、地下水灾等。
矿井进入深部开采以后，煤层薄，还存在采用留煤柱方法护巷采出率低、工作人员施工困难等缺点。
目前，我国煤炭形势不容乐观，分析形势萧条的原因，开采成本高居于首位，而研究煤矿深部开采所面临的问题，对于煤炭安全、经济、高效的生产极为重要。
二、深部开采主要面临的问题2.1地应力与煤与瓦斯突出（1）地应力随着开采深度的增加，地应力会增大，一定深度之后会非线性的增大（包括主应力和侧应力）。
地应力不仅包括岩体自重应力、地质构造应力或残余构造应力，还包括因地温、地下水及岩石矿物转化变质等作用而产生的应力。
尽管地应力的组成比较复杂，但大都以岩体自重应力、地质构造应力或残余构造应力为主，本文只介绍重力引起的地应力。
研究及实践已经证明，在未受构造运动影响的地区，处于某一深度的岩层中，覆盖岩层重量所引起的垂直压应力为σ（y）=γh式中σ（y）——作用于该点的垂直压应力，pa；h——该点距地表深度，m；γ——覆盖岩层的平均重力密度，kn/m.。
假设该岩层是基本均质的弹性体，其弹性模量用e来表示，则即σ（x）- μ[σ（y） + σ（z） ]= 0由此可得该点在垂直压力的作用下产生水平的压应力为式中μ——岩石的泊松比（横向变形系数）；λ——测压系数。
显然，μ值越大，该岩石的垂直压力作用下产生的水平压力（侧向压力）也愈大。
在一般采深条件下井下常见岩石的泊松比：岩石在高压下进入塑性状态或遭到破坏后，其μ值将明显增大，并迅速向λ=1的静水压力状态转化。
深部金属矿开采关键理论技术进展与展望
深部金属矿开采关键理论技术进展与展望摘要：随着科学技术的快速发展，开采深度的迅速增大，同时在国家战略需求的导向以及国家政策的支持下，深部开采将成为我国未来金属矿资源开采与保障的主力军。
深部岩体力学理论、建井与提升技术、绿色开采以及智能化开采仍是当前深部金属矿开采研究的核心，需要持续科研攻关、不断开拓创新、突破技术瓶颈，以保障我国深部金属矿产资源安全、高效、经济、环保地进行开采。
从长远来看，极深部岩体理论的研究对我国深部金属矿开采具有重要意义，原位流态化开采是面对深部岩体特殊环境的一种有效的开采方法，超大型深部智慧化无人矿山建设则是深部金属矿开采发展的最终目标。
关键词：深部金属矿；开采关键理论技术；进展与展望引言金属矿是我国资源的重要构成部分，为我国各行各业可持续发展提供了能源支持，高效采集金属矿能够最大化发挥资源价值，从而缓解资源型危机矿山。
但伴随着矿业国际竞争压力增加，国内对于安保要求日渐加码，加之金属矿山企业运营成本持续增长，传统开采技术已经难以满足矿山开采需求，亟待推进智能开采技术的发展，切实提高金属矿山自动化、智能化作业水平，助力金属矿山开采转型，保障开采安全。
1地下金属矿开采现状金属矿产资源需求随着经济的发展随之增加，但同时对开采技术提出了新要求，在很大程度上推动了地下金属矿开采逐渐由浅至深，而矿产资源的开发对于经济可持续发展有着极大地促进作用。
近年来，世界经济格局发生巨大改变，各国矿业均受到限制，国内矿业主要受环保政策、开采政策等因素的影响较大。
矿业发展目前正处于转型关键期，推进节约资源、降低成本、高效开采等是矿业开采革新的重要内容。
我国金属矿开采遵循“国内大循环”原则，主要是满足自身需求，但在经济发展新格局下，我国也开始积极尝试打破全球矿业供应格局，金属矿产资源开采量保持稳定增长趋势，相关配套法律法规亦不断完善，安全保障能力持续提升，监管监察措施落地执行[1]。
与此同时，一些矿企思想观念发生转变，引进先进的开采设备，积极推广智能化开采技术，推动了我国金属矿开采规范化、智能化、数字化发展。
深部开采岩爆研究现状综述
深部开采岩爆研究现状综述摘要：岩爆是一种世界性的地质灾害，随着矿山开采深度的增加，岩爆已经成为一种越来越突出的潜在威胁，极大地威胁着矿山施工人员和设备的安全。
目前，国内外在岩爆方面做了大量的研究工作，但是，由于岩爆问题极为复杂，还没有成熟的理论和方法。
本文针对岩爆定义、岩爆发生机理、岩爆预测预报、岩爆控制的研究现状，进行了归纳分析与评述。
关键词：岩爆，岩爆发生机理，岩爆预测，研究现状前言随着浅部资源的逐渐减少和枯竭，地下开采的深度越来越大。
近年来，我国一些金属矿相继进入深部开采，如云南会泽铅锌矿采深已超过1000m，铜陵冬瓜山铜矿采深已达1100m，抚顺红透山铜矿已进入900-1100m深度，湘西金矿超过850m，山东玲珑金矿采深己达800m。
深井矿山开采，最显著的变化是显现“高应力、高温和高孔隙水压”的“三高”特性，开采环境大大恶化，潜在的重大安全隐患增多。
岩爆作为地下工程的一大危害，直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，如何有效的减轻岩爆引起的灾害，已成为世界性的地下工程难题之一，并受到世界各国相关学者的广泛关注。
岩爆发生地点具有“随机性”、孕育过程具有“缓慢性”、发生过程具有“突发性”，对生产安全和工程可靠性的危害极大，已经严重影响了矿山的正常生产。
目前，国内外在岩爆方面做了大量的研究工作，但是，由于岩爆问题极为复杂，还没有成熟的理论和方法。
1、岩爆定义及分类1.1岩爆的定义时至今日还没有一个统一公认的岩爆定义。
在谈到岩爆时，人们通常会说岩爆就是高强度脆性岩石的猛烈破坏，或者说是储存在岩体内的弹性应变能突然释放。
国内普遍认为岩爆是地下工程或采矿过程中岩体破坏的一种形式。
它是处于高地应力或极限平衡状态的岩体或地质结构体，在开挖活动的扰动下，其内部储存的应力能瞬间释放，造成开挖空间周围部分岩体从母岩体中急剧、猛烈地突出或弹射出来的一种动态力学现象。
岩爆的发生常伴随着岩体震动。
1.2 岩爆的分类总结和分析后，可根据岩爆的应力类型和破坏方式，将岩爆进行分类。
岩爆理论研究现状
岩爆理论研究现状
姜彤;李华晔
【期刊名称】《华北水利水电学院学报》
【年(卷),期】1998(019)001
【摘要】综合述当前主要的岩爆理论，分析各种岩爆理论的优缺点，对未来的岩爆理论研究发展方向作简要的介绍。
【总页数】3页(P45-47)
【作者】姜彤;李华晔
【作者单位】华北水利水电学院岩土工程系;华北水利水电学院岩土工程系
【正文语种】中文
【中图分类】O381
【相关文献】
1.岩爆研究现状评述与趋势 [J], 王志成;简祥
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5.软岩爆破的研究现状及发展趋势 [J], 袁朝阳;尹诚
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深部硬岩金属矿山开采中的岩爆问题浅析
深部硬岩金属矿山开采中的岩爆问题浅析摘要：在地下硬岩矿山的开采过程中，经常会出现岩爆现象，岩爆是一种具有相当危害性的矿山工程地质灾害。
随着目前我国各大矿山相继进入深部开采阶段，对于岩爆灾害的研究也日趋重要。
因此，本文就矿山深部硬岩开挖过程中引发岩爆的产生机理、超前预报、控制技术四个方面进行了归纳分析与评述，并对岩爆问题未来的研究方向和重点提出了几点建议。
关键词：硬岩矿山；深部开采；岩爆灾害；岩爆监测预报1 引言近年来，随着社会发展的需求和各矿山的生产现状，地下矿山的开采已开始逐步向更深的岩层延伸。
因此，岩爆现象的发生愈发频繁，产生的后果也愈发严重。
在这样的工程背景下，国内外许多学者都对岩爆问题有了广泛的关注。
但是，目前的岩爆预测水平还做不到准确预报岩爆发生的位置和时间，对岩爆的控制能力也达不到安全高效开采的工程要求。
本文对国内外岩爆研究现状进行了归纳总结，并对岩爆问题未来的研究方向和重点提出了几点建议。
2 岩爆的发生机理依托于现场调查、理论假设、工程经验、实验室研究，各国学者从不同的角度先后提出了不同的岩爆机理的理论，其中最为广泛接受的理论主要有以下几种。
（1）最大主应力强度理论：通过对岩爆工程实例表明的总结与分析发现，岩爆现象大多同时发生在沿巷道中心轴的两侧或顶底板两处，这两处的连线通常与巷道原岩应力场的最大主应力方向垂直。
基于这一现象，形成了最大主应力强度理论，即认为岩爆发生在巷道开挖后最大主应力处[1]。
该理论虽然给出了岩爆发生的原因，但是未从工程意义上给出岩爆发生的具体条件。
（2）刚度理论：该理论认为当矿山结构所承受的荷载超过其峰值强度后，变形曲线下降段的刚度大于围岩加载系统的刚度是产生岩爆的必要条件[2]。
刚度理论虽然简单、直观，但不适合用于工程实际，并且它未对矿山结构与围岩加载系统的刚度给出明确的概念。
（3）能量释放理论：该理论的基本思想是岩爆的产生是由于围岩系统中所释放出的能量大于破坏所消耗的能量。
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。
深部开采岩体力学研究的现状
深部开采岩体力学研究的现状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。
岩爆研究现状评述与趋势
岩爆研究现状评述与趋势作者：王志成简祥来源：《科学与财富》2014年第02期摘要：岩爆地质灾害相当复杂，严重威胁施工人员和施工设备的安全。
针对岩爆的发生机理、特征与岩爆研究现状，进行了归纳与评述，并提出了岩爆研究的新趋势与见解。
关键词：岩爆；岩爆破坏；研究进展1 引言我国丰富的水电能源开发主要分布于西部高山峡谷地区，相当多电站都以纵横交错的大型洞室群作为地下厂房建筑物[唐春安， 2012 #175]。
由于地质条件错综复杂，近年来，我国有不少地下工程发生过岩爆现象。
例如，川藏公路二郎山隧道地质条件比较复杂，处于高地应力环境下，曾在施工过程中发生过多次烈度不等的岩爆现象[1]。
目前，由于岩爆问题的高度复杂性，岩爆机理尚不清楚，岩爆的预测还不够准确，相关研究成果远未满足工程实践要求。
2 岩爆的破坏现象岩爆是处于较高地应力地区的岩体，由于工程开挖等活动导致其内部储存的应变能突然释放，或原来处于极限平衡状态下的岩体由于外界扰动的作用，开挖临空面围岩块体以猛烈的方式突然弹射出来或脱离母岩的一种动态力学现象[2]。
岩爆能源来自于岩体本身存储的应变能，开挖后使围岩处于高应力状态，当静应力超过岩石强度时，岩爆破坏迅速发生。
虽然在开挖、爆破后临空面围岩周围产生的裂隙有利于高度集中的应力和能量的释放，但是，对于岩体进行开挖后围岩积聚大量弹性应变能，在外界动力扰动影响下将大大增加岩爆触发的机率。
3 岩爆理论的研究现状岩爆地质灾害比较复杂，关于其形成、爆发机理说法不一。
目前，国内外众多学者对深部地下工程岩爆破坏进行了若干思考和岩爆机理研究，从强度、能量、刚度、稳定、断裂损伤以及非线性理论等对岩爆机制进行了分析，在提出各种假设的基础上，形成了不同的理论指标和预测指标。
当前，岩爆研究总体呈现从线性到非线性、从静力到动力、从局部材料到工程系统的转变趋势。
3.1 强度理论强度理论认为，地下岩体开采后由于围岩的应力集中使岩体承受的集中应力超过其强度时，导致岩爆发生。
浅谈我国深部矿产勘查现状与钻探技术进步
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·115·文章编号：2095－6835（2015）02－0115－02浅谈我国深部矿产勘查现状与钻探技术进步陈益群（重庆市地质矿产勘查开发局107地质队，重庆 401120）摘 要：矿产资源是经济发展的重要物质基础，由于多年以来对浅层资源的过度开采，导致地表的矿床数量越来越少，矿产的勘查和开采也逐渐转向深部矿产。
因为深部矿区的地质条件比较复杂，所以，为深部矿产的勘查工作带来了诸多的不利因素。
钻探技术作为取得真实样品的最佳手段，成为了深部矿产勘查的主要技术方法之一。
关键词：深部矿产；矿产勘查；钻探技术；矿产资源中图分类号：P634 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2015.02.115现阶段，我国浅层可供开采的矿产资源基本可以满足经济发展对物资的需求，但是，由于无节制的开发和矿产资源的浪费，使得浅层的矿产资源无法进行二次开采。
为了适应国民经济的快速发展，对深层矿产的勘查工作已经成为了一项重要的研究议题。
1 我国深部矿产勘查现状 1.1 理论研究现状矿产勘查的目的是为了获取客观的地质信息，并查明矿产资源的储量。
我国关于深部矿产勘查的研究已经形成了包括地质学基础、经济学基础和技术基础在内的主要理论成果。
随着科学技术的发展，在世界上，关于成矿和矿床原因的理论研究已经取得了突破性的进展，主要包括地质力学理论、深部流体理论、成矿系统理论等难度较大的理论研究成果。
但是，我国对这些理论的研究力度还不够，因此，在深部矿产勘查工作中，很容易出现难找或找错的情况，这严重影响着我国深部矿产勘查水平的提高。
1.2 矿产信息采集现状矿产信息取决于矿产资源特殊的成矿地质条件，矿床之间既存在地质条件的差异，又存在其他物质性差异，而且物质之间还会形成磁性、电性等相互作用。
我国已经初步掌握了矿产信息的采集方法，在矿产勘查中，地质工作者可以利用化学探测、物理探测、遥感探测等技术手段提取有关成矿的地理信息，并验证矿体存在的形态分布。
地下矿山深部开采岩爆倾向性组合预判研究综述
地下矿山深部开采岩爆倾向性组合预判研究综述阳俊;朱朝霞;吴建【摘要】地下矿山深部开采的趋势已经不可逆转,矿体开采过程中岩爆问题日益突出,分析探讨诱发岩爆的各种机理,构建岩爆倾向性组合预判模型,为岩爆精准预测、岩爆防治和调控提供理论基础,最终实现地下矿山深部矿体的安全高效开采具有重要理论价值和实际意义.【期刊名称】《中国金属通报》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】2页(P40-41)【关键词】深部开采;岩爆;诱发机理;预判模型【作者】阳俊;朱朝霞;吴建【作者单位】湖南有色金属职业技术学院,湖南株洲 412000;湖南有色金属职业技术学院,湖南株洲 412000;湖南有色金属职业技术学院,湖南株洲 412000【正文语种】中文【中图分类】TD313由于地下矿山的不断的开采，浅部的矿产已经日渐枯竭，因此很多地下矿山开采场地已转入到深部，根据岩石力学的理论可知，处于矿山深部开采经常面临着高地应力、高地温、高渗透压和强烈的开采扰动等问题，而高地应力的条件下开采经常会出现岩爆的现象，同时根据国内外的大量矿山开采实例表明对于地下矿深部开采，岩爆是影响深部开采安全生产的诸多因素中最为重要的一个因素之一。
鉴于越来越多地下矿山转为深部开采，有必要对地下矿山深部开采后形成的采空区进行研究分析，预测其是否有发生岩爆的倾向。
同时，虽然岩爆现象一直是相关从业研究人员研究的重点，然而对于岩爆的形成机理及预判依然处于经验与假说阶段，并不具备普遍性和预测性，故完全采用现有的岩爆理论分析解决地下矿山深部开采的岩爆问题是不可行的。
地下矿山往深部开采的趋势已经不可逆转，矿体开采过程中岩爆问题日益突出，分析归纳现有的岩爆理论，对地下矿山深部开挖开采进行岩爆倾向性组合预判研究，并提出相应的解决措施，不仅能够有效的降低相关硬岩金属矿山的采矿成本，而且提高井下作业人员的安全，市场应用前景非常广阔。
1 岩爆成因机理岩爆是一种极为复杂的物理现象，对其破坏机理和成因尚未达成共识。
211065575_矿山岩爆灾害研究现状综述
科学研究创矿山岩爆灾害研究现状综述丁子晨（内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010）摘 要：矿山开采时，岩爆灾害频繁发生。
为了对这一世界性的地质灾害有更加全面的认识，也为了矿山能够更好地预防和治理岩爆灾害，现对岩爆研究现状进行全面综述。
在收集整理国内外相关研究资料后，首先对岩爆的定义、特征及影响因素等内容进行全面论述，其次详细探讨、分析了岩爆的预测与防治技术，最后总结了岩爆研究面临的难点和今后的重点研究方向。
研究成果可作为矿山建立岩爆防治体系的参考和依据。
关键词：岩爆地应力岩爆影响因素岩爆预测与防治中图分类号：T D324文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)08(c)-0005-04 On the Research Status of Rock Burst Disaster in MinesDING Zichen(School of Mining and Coal, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou, Inner MongoliaAutonomous Region, 014010 China)Abstract: Rock burst disasters occur frequently in mining. In order to have a more comprehensive understanding of this worldwide geological disaster and to better prevent and control rock burst disasters in mines, this paper com-prehensively summarizes the research status of rock burst. After collecting and sorting out relevant research data at home and abroad, the definition, characteristics and influencing factors of rock burst are comprehensively discussed at first, then the prediction and prevention technologies of rock burst are discussed and analyzed in detail, and fi-nally, the difficulties faced by rock burst research and the key research directions in the future are summarized. The research results can be used as a reference and basis for establishing a rock burst prevention system in mines.Key Words: Rock burst; Crustal stress; Influencing factors of rock burst; Prediction and prevention of rock burst国内外越来越多的矿山在地下开采时受到岩爆干扰。
深部金属矿床勘探开发中的岩爆灾害防控技术和装备创新
深部金属矿床勘探开发中的岩爆灾害防控技术和装备创新深部金属矿床勘探开发中的岩爆灾害防控技术和装备创新在深部金属矿床勘探开发中，岩爆灾害一直是一个严重的安全隐患。
岩爆是指在岩石中，因地质应力突变等因素导致岩石破裂、碎裂、弹性能量释放，引发大规模的岩石飞溅、扩散和岩屑堆积的现象。
岩爆灾害不仅会造成设备的破坏，还会威胁工人的生命安全。
因此，研究和创新岩爆灾害防控技术和装备，对于深部金属矿床的勘探开发具有重要意义。
岩爆的发生机制非常复杂，受到地质构造、地应力、岩体破坏性、孔隙水压力等多种因素的影响。
因此，岩爆的防控技术和装备创新需要综合考虑多种因素。
首先，在岩爆的预测和预警方面，传统的方法主要依靠地质勘探人员的经验和判断，存在主观性较强的问题。
现代技术的发展使得利用地下岩体的应力和变形信息进行岩爆预测成为可能。
岩爆预测技术基于原位测量和监测技术，包括地应力测量、地应力释放监测、岩体变形监测、微震监测等方法。
这些技术可以通过实时监测岩体的应力和变形情况，提前发现岩层变化的迹象，从而预测岩爆的潜在危险。
其次，在岩爆的防治方面，传统的方法主要依靠支护和加固工程，如喷射混凝土封闭、锚杆网支护等。
尽管这些方法可以在一定程度上减小岩爆的发生风险，但是对于岩爆的根本防治效果并不理想。
因此，新型的岩爆防治技术和装备的研发势在必行。
近年来，针对深部金属矿床的岩爆问题，研究人员提出了一系列创新性的防治措施。
一种新型的防爆装备是岩爆避难舱。
这种舱室是钢制或复合材料制成，具有一定的防弹和防爆性能。
当岩爆发生时，工人可以立即进入避难舱，避免被坠落的岩石和碎屑伤害。
另一种新型的防爆装备是遥控机器人。
这种机器人可以进入岩爆风险区，进行现场勘察和维修工作。
遥控机器人的应用可以减少工人的风险，提高工作效率。
此外，岩爆防治技术的创新还包括岩爆监测和预警系统的开发。
该系统通过机器学习和人工智能技术，实时收集和分析地下岩体的应力、变形和微震信息。
深部开采岩爆理论研究现状评述_齐玉俊
矿区地质条件复杂和原岩应力高，都为岩爆提 供了条件。深部巷道围岩剥落比浅部严重，发生的 剥落方向与巷道轴线方向垂直，发展延伸方向与巷 道主轴方向一致，且矿体上盘比下盘巷道片落严重， 这些都是岩爆的特征。巷道边帮剥落图如图 2 所 示。
图 2 巷道边帮剥落 Fig． 2 Exfoliating of the tunnel edge
4） 分形理论 国内一些学者，用分形几何学的 方法研究了岩爆发生的机理和预测预报手段。这一 理论主要是使用分形的数目与半径的关系考察微震 事件的位置分布，发现微震时间具有集聚分形结构。 在岩爆发生前，微震活动的集聚程度明显增加，并相 应出现在主岩爆区。
3 深部开采导致岩爆发生的影响因素 和预测手段
3. 1 岩爆影响因素 巷道埋藏深度导致围岩水平应力较高，使相对
软弱的岩 体 发 生 大 范 围 破 坏、并 产 生 了 较 大 变 形。 巷道变形非常敏感，受震动、邻近巷道掘进或回采工 作面采动影响后，围岩变形破坏明显增加。有岩爆
齐玉俊等： 深部开采岩爆理论研究现状评述
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倾向的巷道，围岩变形有时不是连续、逐渐变化，而 是突然剧烈增加，导致断面迅速缩小，具有强烈的冲 击性。
3） 剪切破坏型岩爆 矿体的大面积开挖导致巷 道周围未采岩层应力急剧升高，当应力达到完整岩 体破坏条件时，导致岩体沿某一方位发生剪切破坏。 岩体的突然破裂导致破裂面上下盘岩体发生错动， 这种错动产生的岩体位移传播到采场或巷道的采空 区时，造成空间自由面附近岩体突出和破坏，这种岩 爆称为剪切破坏型岩爆。
深部开采岩爆理论研究现状评述
学 性质 的基 本理 论 出发 ， 索 在 深 部 采 矿 工 程 中可 探
收 稿 日期 ：０ １０ －０ ２ １ －９ １
国 内外 许 多 专家 对 岩 爆研 究 的结 果 表 明 ， 爆 岩
作者简介 ： 齐玉俊 ， 岩士工程专业 ， 硕士研究生 。
岩 爆 往往 造成 开 挖 工 作 面 的严 重 破 坏 ， 备 损 设
坏 和人 员 伤亡 ， 已成 为 岩石 地 下 工 程 和 岩 石 力 学 领 域 的世 界性 难 题 。 随着 我 国大 型 交 通 工 程 、 型 水 大
能发 生岩 爆 的理论 和技 术 ， 而 防 治岩 爆 带 来 的灾 从 害。
４ 分形 理论 ）
国内一 些 学 者 ， 分 形 几 何 学 的 用
岩 体 的 突然破 裂 导 致 破 裂 面上 下 盘 岩 体 发 生 错 动 ，
这 种 错动 产 生 的岩体 位移 传播 到采 场 或巷 道 的采空
方法 研究 了岩 爆发 生 的机 理和 预测 预报 手段 。这一
理论 主要 是使 用分 形 的数 目与 半径 的关 系 考察 微震 事件 的位 置分 布 ， 发现 微震 时 间具 有集 聚分 形 结构 。
齐 玉俊 侯 克 鹏 孙 华 芬
（ 昆明理工 大 学 国土 资源 工程 学 院 ， 昆明 ６ ０ ９ ） ５ ０ ３
摘 要 ：随着矿 山开采 深度的增加 ， 岩爆已经成为一种越来越突 出的潜 在威胁 ，极大地威 胁着矿 山施
工 人 员 和 设 备 的 安 全 。本 文 针 对 岩 爆 概 念 、 型 、 成 机 理 、 响 因 素 、 生 判 据 、 测 与 防治 的 研 究 现 类 形 影 发 预
岩爆的研究现状及展望
即可称为岩爆 （ 以挪威 岩爆专 家 Ｒ ｓｅｅ Ｉ ｕｓｎｓＢ． Ｆ为代 表 ）另一 种观 ；
ａ／Ｒ判据法 ： ０ａ 国内外 学者多将切 向应 力 Ｏ 和岩石单 轴抗压 ＂ ０ 强度 Ｏ ＂ 比值作 为岩爆判据 。拉森斯 １７ Ｒ之 ９ ４年就应用有限元计算 和 Ｋｉｃ 方程 ： ｒｈ ｓ 洞壁 ＝３ ｌ ３计 算洞 壁最 大 切向应 力 一 ， ａ一 ， 利 用 一 及其岩样 上点荷 载 强度 值 ， 他绘 制出岩爆 烈度 与隧道 和 的关 系图 ， 用于预测岩爆 和判 定岩爆等级 。
点则认为 只有产生 弹射 、 抛掷性 破坏 者才 能称 为岩爆 ， 将无 动 而 力弹射现象 的破裂归属于静态下 的脆性破坏 （ 如谭 以安等 ） 。
２ 岩爆 烈度 分级
迄今 为止 ， 国内外对 岩爆 烈度分级 问题 尚有不 同的见解 。德 国学者 Ｇ 布霍依诺 １８ 年根据岩爆 发生 时对 工程 的危 害程度 ， ． ９１ 将岩爆烈度划分 为轻微 损害 、 中等损害 、 严重损害 三级 ； 挪威岩爆 权威人士拉森斯 （ ｕｓｎｓ Ｂ Ｆ 的岩爆 烈度 分级 方 案在 国外很 Ｒ ｓｅｅｓ ． ） 有影 响， 他在 １ ７ ９ ４年研究挪威陡 山坡 隧道时 ， 根据 岩爆 发生 时 就 的声响特征 、 围岩爆裂破坏特征 等将岩 爆烈 度划分 为 ０级 ～３ 级 四级。谭 以安 １８ ９ ８年依 据岩爆 发 生时 的力学 和声 学特 征 、 破坏 方式及其危害程度将岩爆烈度划分为弱 、 中等、 强烈 、 极强 四级； 王 兰生 １９ ９８年在谭 以安 的基础上 ， 进一步根据声响 、 运动 、 时效 、 影响 深度 、 工程危害和破裂性质将岩爆烈度划分为轻微 ～剧烈 四级 。
对矿山开采岩爆现象的讨论
对矿山开采岩爆现象的讨论摘要：岩爆灾害会造成人员伤亡、停产等严重后果，已成为世界性的地下工程难题，本文对岩爆现状、存在的问题以及岩爆研究进行了讨论。
关键词：矿山开采；岩爆；研究岩爆是高地应力条件下地下工程开挖过程中，硬脆性围岩因开挖卸荷导致洞壁应力分异，储存于岩体中的弹性应变能突然释放，因而产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。
它可能造成施工人员伤亡、施工设备毁坏、施工进度延缓，导致施工综合成本增加，已成为世界性的地下工程难题之一。
一、深井岩爆自２０世纪８０年代以来，随着金属矿山开采深度的逐年递增，深井开采中的岩爆事故越来越严重。
南美、美国、智利、加拿大、澳大利亚等国都因深井开采的金属矿山受到岩爆危害，造成死伤、停产等严重后果。
深部开采目前学术界还没有形成一个统一的明确概念，一般认为，当矿床埋藏较深而使生产过程中出现在一般矿床开采时不曾遇到的技术难题，此时的地下开采模式便可称为深部开采。
在我国，当硬岩矿山开采深度超过６００ｍ即公认为深部开采。
据不完全统计，目前我国有３／５的矿山因资源枯竭而接近尾声或已闭坑，其余２／５的矿山将陆续转入深部开采。
例如，红透山铜矿目前开采己进入９００－－１１００ｍ深度；冬瓜山铜矿已建成２条超１０００ｍ竖井来进行深部开采；弓长岭铁矿设计开拓深度己达７５０ｍ，距地表达１００ｍ；夹皮沟金矿二道沟坑口矿体延深至１０５０ｍ；湘西金矿己开拓３８个中段，垂深超过８５０ｍ。
深井开采势在必行，已是国际矿业的重要研究领域。
我国发现岩爆的金属矿山比较典型的主要有辽宁的红透山铜矿、狮子山铜矿冬瓜山矿床，随着开采深度的进一步加大，岩爆有增加的趋势。
所以我国将要进入或已经进入深部开采的矿山将会面临岩爆的威胁。
深部开采所面临的一个重大问题就是高地应力，深井的高应力是诱发岩爆重要原因。
由于岩爆发生机理与诱发因素的复杂性和岩爆显现的突发性及随机性，岩爆预测与控制的研究还远不能满足深井安全开采的要求，所以，今后岩爆研究的工作重点将是深井岩爆。
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3 深部开采导致岩爆发生的影响因素 和预测手段
3. 1 岩爆影响因素 巷道埋藏深度导致围岩水平应力较高，使相对
3） 剪切破坏型岩爆 矿体的大面积开挖导致巷 道周围未采岩层应力急剧升高，当应力达到完整岩 体破坏条件时，导致岩体沿某一方位发生剪切破坏。 岩体的突然破裂导致破裂面上下盘岩体发生错动， 这种错动产生的岩体位移传播到采场或巷道的采空 区时，造成空间自由面附近岩体突出和破坏，这种岩 爆称为剪切破坏型岩爆。
图 1 岩心饼化 Fig. 1 Rock- core disking
饼状岩心有以下特征： 1 ） 破裂面顶凹底凸，表 面清晰可见严格平行延伸的细微擦纹和与擦纹相交 的拉裂坎。2） 破裂面粗糙，不见原生构造迹象。裂 面没有外力作用痕迹，无风化、淋滤现象。3 ） 饼状 岩心都呈椭圆形，长轴平行擦纹而垂直拉裂坎，在紧 密嵌合连续的数块饼状岩心上，长轴沿垂直方向重 叠且平行。 3. 2. 2 巷道围岩呈薄板状剥落
5） 断层滑移型岩爆 大范围采矿，特别是采矿工
作面推进方向与前方岩体内原有地质构造若面的法 线方向一致时，由于采矿解除了长期施加在构造弱 面法线方向的夹持力，导致原本活动性很差的断层 重新活化，沿原来弱面重新滑动。与剪切岩爆机理 相近，当岩体位移传播到采场或巷道临空面时，导致 岩体大量破坏，这种岩爆称之为断层滑移型爆破。
REVIEW ON CURRENT STUDY STATUS OF ROCKBURST THEORY IN DEEP MINING ENGINEERING
QI Yu-jun HOU Ke-peng SUN Hua-fen （ Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and
第 21 卷 第 2 期 2012 年 6 月
文章编号： 1005-7854（ 2012） 02-0015-04
矿冶
MINING ＆ METALLURGY
Vol. 21，No. 2 June 2012
深部开采岩爆理论研究现状评述
齐玉俊 侯克鹏 孙华芬
（ 昆明理工大学 国土资源工程学院，昆明 650093）
软弱的岩 体 发 生 大 范 围 破 坏、并 产 生 了 较 大 变 形。 巷道变形非常敏感，受震动、邻近巷道掘进或回采工 作面采动影响后，围岩变形破坏明显增加。有岩爆
齐玉俊等： 深部开采岩爆理论研究现状评述
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倾向的巷道，围岩变形有时不是连续、逐渐变化，而 是突然剧烈增加，导致断面迅速缩小，具有强烈的冲 击性。
国内外许多专家对岩爆研究的结果表明，岩爆 的发生除了岩体应力（ 地应力或初始应力） 大于岩 石单轴抗压强度以外，岩石还应该是坚硬、脆性和完 整的； 同时，岩石的弹性应变能还应大于岩石破坏耗
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矿冶
损的应变能。 在矿山深部开采过程中，岩体破裂导致岩体体
积膨胀，巷道周围应力超过岩体强度时，岩体内会产 生裂隙导致岩体膨胀。在这过程中可能伴随着岩石 的弹射。开挖扰动打破了围岩原有的地应力平衡， 如果原有的地应力平衡在巷道开挖后分为巷道周边 切向和径向应力。切向应力值在巷道边线处最大， 随着与巷道边线的距离增加而减小； 径向应力在巷 道周边最小，随着与巷道边线的距离减小而增加。 如果岩体破坏快速发生，就有可能发生岩爆 〔3〕。 1. 3 岩爆的类型〔2〕
岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏，设备损 坏和人员伤亡，已成为岩石地下工程和岩石力学领 域的世界性难题。随着我国大型交通工程、大型水 电工程的大规模兴建，以及地下矿山向深部矿床延 伸，深部或深埋地下工程中的岩爆问题越来越严重， 近年来相继出现严重的岩爆灾害。岩爆发生地点具 有随机性、孕育过程具有缓慢性、发生过程具有突发 性，对生产安全和工程可靠性的危害极大，已经严重 影响了矿山的正常生产。随着开采深度的不断增 加，地应力随之增大，导致岩爆发生频率逐步提高， 岩爆的破 坏 性 也 急 剧 加 大〔1〕。 所 以 必 须 从 岩 石 力 学性质的基本理论出发，探索在深部采矿工程中可
2） 刚度理论 20 世纪 70 年代 Black 将刚度理 论用于分析美国爱达荷家利纳矿区的岩爆问题。首 先认为矿山岩体结构理论的刚度大于矿山负荷的刚 度是岩爆产生的必要条件。岩爆取决于岩石在加载 过程中刚度与应力达到峰值后卸载过程的刚度比 值。当该比值 ＜ 1 时，认为有可能发生岩爆。
3） 能量理论 20 世纪 60 年代中期，库克等人 在总结南非金矿岩爆研究的基础上提出的。认为 “岩体-围岩”系统在力学平衡状态破坏时释放的能 量大于岩体本身破坏所消耗的能量则发生岩爆。通 过判断弹性应变能指数 （ 弹性应变能与塑性应变能 的比值） 的大小来确定岩爆是否会发生。
3. 2. 3 岩爆倾向性判断 尽管判别岩石的倾向性指标很多，但是有效冲
击能量指数 W、岩石脆性系数 K、弹性应变能 Es 和 岩石的破坏强烈程度是在实验室比较容易获得的。 通过在现场钻取岩样，进行岩石力学试验，用一组指 标来分析岩爆的可能性。常用指标及预测判据见 表 1〔6〕。
初步判别岩爆的可能性，对深部开采有着重要 的意义。一般来说如果矿床主要岩层为火层岩或变 质岩，地质勘探过程中，钻孔出现饼状岩心，在采矿 过程中会伴有响声，矿体埋深超过 800 m 等，这时在 采矿过程中应该对岩爆加以关注。岩爆多数发生在 花岗 岩、闪 长 岩、正 长 岩、花 岗 闪 长 岩、石 英 岩 大 理 岩、花斑状大理岩、片麻岩等岩体中。这些岩体的共 同力学特征是脆性的，即达到峰值强度后，岩石急剧 断裂。 3. 2. 1 饼状岩心
不同类型的岩爆产生的机理不同，认识岩爆的 类型是很有必要的。岩爆一般可以分为以下几种类 型：
1） 应变型岩爆 在深部矿井开采过程中，面临着 高地应力的问题，由于高原岩应力场的存在，在采矿 和巷道掘进过程中，会造成在垂直于原岩最大主应 力方向上巷道壁处岩体的最大切向主应力超过岩体 本身的强度，这时岩体会发生剧烈破坏并释放出储 存的应变能，这种岩爆称为应变性岩爆。
矿区地质条件复杂和原岩应力高，都为岩爆提 供了条件。深部巷道围岩剥落比浅部严重，发生的 剥落方向与巷道轴线方向垂直，发展延伸方向与巷 道主轴方向一致，且矿体上盘比下盘巷道片落严重， 这些都是岩爆的特征。巷道边帮剥落图如图 2 所 示。
图 2 巷道边帮剥落 Fig． 2 Exfoliating of the tunnel edge
岩爆是矿岩受到开挖扰动后发生猛烈破坏的一 种自然现象，是矿岩本身力学性质和外界因素组合 的结果。一般包括内因和外因。内因是指未受开挖 时，岩体本身的力学性质和矿岩所处的原岩应力场。 岩性、岩体结构构造特征、岩体强度、含水率、岩石破 坏特征和原岩应力场等都是岩爆的内在因素，其中 最主要的是岩石的岩爆倾向性和原岩应力场； 外因 主要是指有关生产的工艺和技术。采矿方法、采场 巷道的形状和结构参数、采掘工作面推进方向速度、 回采顺序以及支护形式等都影响到岩爆的发生。
收稿日程专业，硕士研究生。
能发生岩爆的理论和技术，从而防治岩爆带来的灾 害。
1 岩爆发生的机理及分类
1. 1 岩爆的定义 岩爆是地下工程或采矿过程中岩体破坏的一种
形式。它是处于高地应力或极限平衡状态的岩体或 地质结构体，在开挖活动的扰动下，其内部储存的应 力能瞬间释放，造成开挖空间周围部分岩体从母岩 体中急剧、猛烈地突出或弹射出来的一种动态力学 现象。岩爆的发生常伴随着岩体震动〔2〕。 1. 2 岩爆发生机理
摘 要： 随着矿山开采深度的增加，岩爆已经成为一种越来越突出的潜在威胁，极大地威胁着矿山施
工人员和设备的安全。本文针对岩爆概念、类型、形成机理、影响因素、发生判据、预测与防治的研究现 状，进行了归纳分析和评述。
关键词： 深部开采； 岩爆； 机理； 影响因素； 预测； 判断 中图分类号： TD235. 1 文献标识码： A doi： 10. 3969 / j. issn. 1005-7854. 2012. 02. 004
岩爆的发生与地应力集聚特征有着密切的关 系。在同样的地质背景下，有的岩石具有较高的地 应力，而有的只具有较低的地应力。通常具有较高 的地应力的岩石，其弹性模量也较高，相反，具有较 低地应力的岩石，其弹性模量也较低。因此，在高地 应力区，岩石具有较大的弹性应变能，也最易发生岩 爆。
通常地应力随着深度变化，埋深越大，地应力越 大。不但地应力大小随深度的改变而改变，而且其 方向也是如此。岩体的完整程度是决定岩爆是否发 生的一个重要条件。在高地应力的岩石地下工程建 设中，经过人工开挖，围岩体的初始应力平衡状态受 到扰动，应力重新分布后，形成围岩局部应力集中， 当应力集聚到一定程度时，就要释放出来，有可能形 成岩爆〔5〕。 3. 2 岩爆预测
4） 弯曲破坏岩爆 在垂直于层状岩体巷道掘进 或采矿时，由于平行于岩层层理方向的原岩应力很 大，采矿或掘进巷道会造成平行层理方向的岩层暴 露面积过大，这有可能导致岩层发生突然弯曲折断。 这种岩爆发生在采场时，导致采场顶板岩体呈薄板 片状态突然冒落甚至垮塌； 发生在采掘巷道内时，表 现为巷道两侧岩帮或巷道迎头岩石呈薄板状突然破 坏。
2） 矿柱破坏型岩爆 房柱法采矿的矿柱、留点柱 分层充填法的点柱、长壁法开采的采场工作面等突 然破坏，从而诱发矿柱周围岩体瞬间跨落，造成大量 的设备损坏和人员伤亡，这种岩爆称为矿柱破坏型 岩爆。这种岩爆往往发生在大面积房柱法开采和分 层充填法的采场内，容易发生连锁反应，导致矿柱相 继破坏，造成采场内大范围塌落，甚至使整个采场报 废。
岩心“饼化 ”现 象 是 指 在 钻 孔 取 样 过 程 中 围 岩 因应力释放而呈圆饼状破裂的现象，是岩石脆性和 围岩处于高应力状态的明显标志。在地质勘探过程 中若发现大量岩心“饼化”现象，特别是矿体或顶板 围岩中的钻孔岩心发现“饼化”现象，预示着岩石脆