深部硬岩开采岩爆倾向性分析与防治技术

苗胜军，1979年生，博士，北京科技大学土木工程系副教授。近年来，主持和参与973计划2项（负责973“青年科学家”项目1项），国家自然科学基金重大项目2项、面上项目2项，国家863计划2项，“十一五”国家科技支撑计划课题3项，“十五”国家科技攻关重大课题1项，博士点基金1项，中央高校基本科研业务费资助项目1项，横向研究课题10余项；出版教材1部；在国内外重要学术期刊及国际会议上发表学术论文60余篇。

1绪论

2灵宝地区金矿深部硬岩开采工程地质环境

3基于声发射特征的岩石损伤破坏规律研究

4岩石加卸载过程中的能量演化机制

5基于多种判据的岩爆倾向性分析

6灵宝地区金矿深部采场及井巷工程能量分布与岩爆预测

7岩爆灾害防控技术与措施

参考文献 2100433B

岩爆是地下工程活动中由高地应力****的一种动力灾害，给矿山深部开采带来巨大安全隐患。本书以河南灵宝地区金矿深部硬岩开采为背景，开展了岩爆倾向性分析及其防治技术的基础理论与实验研究。内容包括：深部开采岩爆灾害的研究概述，灵宝地区金矿深部硬岩开采工程地质环境，基于声发射特征的岩石损伤破坏规律，岩石加卸载过程中的能量演化机制，基于多种判据的岩爆倾向性分析，灵宝地区金矿深部采场及井巷工程能量分布与岩爆预测，以及岩爆灾害防控技术与措施。

本书内容广泛、科学系统，理论联系实际，既注重新理论的总结与分析，又强调了新技术、新方法的推广和应用。

本书可供矿业工程、水利水电工程、安全工程、隧道工程等科研和工程技术人员阅读，也可供高等院校相关专业师生参考。

《高地应力金属矿山深部开采岩爆倾向性研究》系统阐述了玲珑金矿矿区的工程地质条件，矿区节理、裂隙分布特征，岩体质量分级，地应力与构造应力场关系，岩体力学特性；通过现场调查、矿区地应力测试、针对性岩石力学试验、声发射试验、数值模拟等方法研究其深部开采过程中“高地应力、中高温”对岩石力学性质和力学行为的影响，探讨了岩爆冲击倾向性、采场能量聚集规律，预测可能的岩爆发展趋势，分析了岩爆灾害的成因和发生机制，可为矿山安全生产及岩爆治理提供科学指导和理论依据。

《高地应力金属矿山深部开采岩爆倾向性研究》可作为岩土工程、地质工程、采矿工程等专业研究生的学习参考书，也可供相关领域的科研人员、工程技术人员参考使用。

前言

第1章 绪论

1．1 地下深部资源开采现状

1．2 岩爆研究现状

1．3 研究内容与技术路线

第2章 玲珑金矿工程地质问题研究

2．1 矿山概况

2．2 矿区的工程地质条件

2．3 矿区节理、裂隙调查和分析

2．4 岩体质量分级评价

2．5 地应力测量及构造应力场分析

2．6 玲珑金矿深部开采现状调查

2．7 玲珑金矿深部开采面临的岩石力学问题

第3章 玲珑金矿花岗岩三轴压缩及发射试验研究

3．1 引言

3．2 试验目的及原理

3．3 试验仪器、设备及试样制备

3．4 试验操作过程

3．5 不同围压条件下岩石试件的力学性质及声发射信号分析

3．6 循环荷载作用下岩石的力学性质及声发射研究

3．7 基于声发射技术的岩石破坏前兆研究

3．8 玲珑金矿二长花岗岩三轴压缩声发射试验结论分析

第4章 高应力、中高温下岩石试验研究及岩爆倾向性分析

4．1 玲珑金矿深部岩体赋存地质环境

4．2 课题组已获得岩石力学试验研究成果介绍

4．3 高应力、中高温下岩石试验研究

4．4 玲珑金矿岩爆倾向性分析

4．5 岩爆评价指标分析

4．6 高应力、中高温下玲珑金矿深部岩石岩爆倾向性结论

第5章 玲珑金矿深部开采热力耦合岩爆模拟分析

5．1 地质模型建立

5．2 参数选取及边界条件建立

5．3 数值模拟

5．4 玲珑金矿深部矿体开采热力耦合岩爆模拟分析结论

参考文献

附图 玲珑金矿岩石力学试验结果汇总

附表 课题组2010年计算的玲珑金矿深部花岗岩试件R值2100433B

本书针对深部充填开采留巷与采场围岩所处的复杂特殊环境，采用应变软化模型详细研究工作面推进全过程中留巷和采场围岩偏应力、球应力与塑性区演化规律，并对其影响因素进行分析，以此提出了高强度高预应力锚杆索、高预应力桁架锚索、双排钢管混凝土支架和单体液压支柱联合支护的分区非对称围岩控制技术。本书的基本内容是：深部充填开采留巷围岩偏应力、塑性区演化规律与控制；深部充填开采采场围岩偏应力、球应力与塑性区演化规律；进一步探讨采深、采高及充填高度等影响因素与围岩偏应力、塑性区时空关系。本书通过对巷道和采场围岩偏应力、球应力和塑性区时空演化规律及其影响因素的研究，形成了深部充填开采留巷围岩非对称控制技术，为深部留巷围岩稳定性控制提供关键理论和技术支撑。

本书可供矿业领域科研工作者、工程技术人员及高等院校相关专业的师生学习和参考。