巖石力學在采礦工程中的應用探討

曹 旭

（河南省永煤集團 車集煤礦生產科，河南）

巖石力學是應用性很強的一門課， 它的應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域。 巖石力學的應用與采礦工程的進行結合十分緊密，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類型的巖體，這些巖體經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，也要根據不同的巖石體制來制定不同的開挖方案。

1 巖體力學的時代背景

巖體力學不是一門系統的學科， 它屬于地質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學和力學無法解決的實際問題。 現如今我國對于巖石開采量逐年增大，所涉及的規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，我國的地質人員經過努力已經在這方面積累下了豐富的經驗。 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用過程中未能將已有的研究成果靈活成功應用到過程實踐中去。

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。

2 巖石力學在采礦工程中的應用

2.1 對于深部開采所帶來的災害預測

要知道對于礦山的深部開采是一件具有一定危險系數的工作，可能會遇見礦震、巖石爆炸等危險。 并且這類事故是常有發生的，目前已經有很多國家有過類似的經歷，比如南非就曾經經歷過震級達到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的重視。 施工隊伍對礦山的開采已經越來越深入，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。 應用巖石力學的相關知識對工程地質進行調查、應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生原理，從而對巖爆進行一定的防治工作。

2.2 礦山地應力場測量

地應力是存在于地質底層中的天然力量， 它是引起在巖石開挖過程中地質發生變化的力量，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，實現必須要了解掌握具體工程中的地應力狀況，這樣才能對礦山進行合理的總體布置并且選取適當的采礦方法。 長期以來，我們所生存的地球已經經歷了無數次的構造運動，逐步演變出地球地應力復雜性，要想安全的進行采礦工程，就必須對其進行實地應用力測量。

2.3 大型深凹露天礦邊坡設計優化

現在我國已經有很多露天礦山開采轉為了深凹開采，隨著開采難度的越來越大，對于安全性以及穩定性的維護就越來越難，邊坡滑移的破壞事故發生日益頻繁，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了矛盾，對于這種情況，我們就需要經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力的作用，在能夠保證安全的前提條件下，盡量的節省成本，保證工程效益。

現如今巖石力學已經在采礦工程中的很多方面都得到了應用，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。

3 結語

相信隨著我國經濟的高速發展， 我國正在全力發展中國特色的工業化道路。 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的地應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，為國家工業發展貢獻一份力量。

[1]曹樹剛;白燕杰;李勇;郭平;劉延保;具突出危險原煤瓦斯滲流特性試驗[J];重慶大學學報;2011 年07 期

[2]李佃平;郭曉強;竇林名;韓榮軍;劉衍高;劉輝;防沖煤柱合理寬度的確定方法研究及應用[J];金屬礦山;2011 年08 期

[3]陳金平;盛建龍;粉礦巖體巷道錨噴網支護措施數值模擬研究[J];金屬礦山;2011 年07 期

[4]華心祝;劉淑;劉增輝;查文華;李迎富;孤島工作面沿空掘巷礦壓特征研究及工程應用[J]; 巖石力學與工程學報;2011 年08 期

[5]楊宇江;李元輝;尹國光;韓洪江;露天轉地下開采境界礦柱安全厚度穩定性分析[J];東北大學學報(自然科學版);2011 年07 期

[6]李鐵;梅婷婷;李國旗;徐守仁;楊建留;董豪;“三軟”煤層沖擊地壓誘導煤與瓦斯突出力學機制研究[J];巖石力學與工程學報;2011 年06 期

[7]劉金龍;陳陸望;王吉利;;考慮溫度應力影響的立井井壁強度設計方法[J];巖石力學與工程學報;2011 年08 期

[8]許江;張丹丹;彭守建;劉東;王雷;溫度對含瓦斯煤力學性質影響的試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2011 年S1 期