巖石力學(xué)在采礦工程中的應(yīng)用探討

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1、巖石力學(xué)在采礦工程中的應(yīng)用探討　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，采礦工程的發(fā)展也逐漸引起了人們的高度重視，這其中對(duì)巖體力學(xué)的探究是頗受人們關(guān)注的主要內(nèi)容之一。通常情況下，所謂的巖體力學(xué)，它并不是一項(xiàng)單獨(dú)的學(xué)科，最為正規(guī)的劃分應(yīng)該是介于地質(zhì)學(xué)和力學(xué)之間，其實(shí)質(zhì)是一門(mén)邊緣學(xué)科。盡管如此，在采礦工程中，巖體力學(xué)還是得到了重點(diǎn)的利用和發(fā)展。本文從巖體力學(xué)的背景及其在采礦工程中的應(yīng)用等幾方面進(jìn)行了深入的探討，特別是對(duì)深部開(kāi)采造成的危害性、礦山地應(yīng)力場(chǎng)的測(cè)量以及礦場(chǎng)邊坡設(shè)計(jì)的優(yōu)化等幾項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行了重點(diǎn)的分析，以此希望可以為以后巖體力學(xué)的發(fā)展起到一定的積極意義和重要作

2、用?！　￡P(guān)鍵詞：巖體力學(xué)；采礦工程；背景；應(yīng)用　　眾所周知，巖體力學(xué)是發(fā)展速度很快且應(yīng)用范圍比較廣泛的一門(mén)學(xué)科，諸多的水利工程建設(shè)以及鐵路工程的建設(shè)之中，都會(huì)涉及到采礦力學(xué)。一般情況下，采礦工程與巖體力學(xué)的應(yīng)用是有著十分密切的關(guān)系的，甚至可以說(shuō)巖體力學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)拓展到采礦工程的方方面面。對(duì)巖體力學(xué)的研究，一方面要依據(jù)和參照經(jīng)過(guò)自然長(zhǎng)期演練之后的不同地質(zhì)類(lèi)型的巖體，另一方面還要基于在實(shí)際的巖石挖掘過(guò)程中，根據(jù)巖石的體制來(lái)制定各種各樣的挖掘方案。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)巖石力學(xué)的研究也需要不斷的深化和拓展?！　∫弧⒔馕鰩r體力學(xué)的時(shí)代背景和發(fā)展歷程　　相對(duì)來(lái)說(shuō)，巖體力學(xué)

3、不能歸類(lèi)于一門(mén)具體的學(xué)科，而是介于地質(zhì)學(xué)與力學(xué)之間的一門(mén)邊緣學(xué)科，盡管如此，在實(shí)際的采礦工程中，巖體力學(xué)還是有著其他學(xué)科無(wú)法替代的重要地位和作用的，也能在很大程度上幫助施工人員解決一些用力學(xué)或者地質(zhì)學(xué)都無(wú)法解釋的相關(guān)疑難問(wèn)題。就目前而言，我國(guó)對(duì)巖石開(kāi)采的數(shù)量與日俱增，涉及到的工程規(guī)模以及復(fù)雜程度都是前所未有的。信息化與科技化時(shí)代的到來(lái)，也使得巖體力學(xué)在這些開(kāi)采項(xiàng)目中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。日前，經(jīng)過(guò)不斷的研究和發(fā)展，國(guó)內(nèi)地質(zhì)人員對(duì)這方面積累的經(jīng)驗(yàn)還是比較豐富的，盡管和發(fā)達(dá)國(guó)家的國(guó)際先進(jìn)發(fā)展水平還是具有一定的差距和界限，但這并不能說(shuō)明我國(guó)在這方面的努力和學(xué)習(xí)是停滯不

4、前的。然而，發(fā)展的同時(shí)也不能完全遮掩住不足和欠缺之處，目前國(guó)內(nèi)在這方面的主要缺點(diǎn)之一就是在實(shí)際的工程施工之中，沒(méi)有很好的將研究取得的成果靈活多變的應(yīng)用到實(shí)際的過(guò)程實(shí)踐中?！　∽匪萜鋷r石力學(xué)的起源，其作為一門(mén)新興的學(xué)科，盡管在1949年新中國(guó)成立之初，是沒(méi)有任何研究成果可以展示的，但是，新中國(guó)建立以后，國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始將研究的目光投向了巖石力學(xué)，與此同時(shí)也組織了一批相關(guān)人員和科技隊(duì)伍對(duì)其加以分析和探討，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的刻苦鉆研，也是逐漸的小有成績(jī)的，例如，備受矚目的金山鎳礦的采礦工程和成昆線的鐵路工程，很大程度上都是建立在對(duì)地質(zhì)力學(xué)的研究基礎(chǔ)上的，雖然國(guó)內(nèi)在這方

5、面的研究工作與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在著一定的差距，但這并不能否認(rèn)其在我國(guó)實(shí)際采礦工程之中的作用和成果，這些成績(jī)的取得，也使得我國(guó)在國(guó)際中占有著自己的重要地位?！　《⑻接憥r體力學(xué)在實(shí)際采礦工程中的具體應(yīng)用　?。ㄒ唬┥畈块_(kāi)采造成的危害性分析　　眾所周知，對(duì)礦山的深度開(kāi)采和挖掘是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)很高的工程，在實(shí)際的施工中，很難保證不遇到礦山震動(dòng)或者巖石爆炸的情況，正是由于這類(lèi)事故的發(fā)生概率很高，所以絕大多數(shù)的國(guó)家都出現(xiàn)過(guò)這樣的災(zāi)難。例如，南非國(guó)家就曾經(jīng)歷過(guò)大型的巖爆，其中心震級(jí)已經(jīng)達(dá)到了M5.1級(jí)。這樣的巖石爆炸，不僅破壞力極強(qiáng)，殺傷力也是極大的，然而，就目前的采礦工

6、程建設(shè)安全防范措施來(lái)看，對(duì)這方面的重視程度還不是很大。隨著近年來(lái)，施工隊(duì)伍對(duì)礦山的深入挖掘和開(kāi)采，其帶來(lái)的危險(xiǎn)系數(shù)也是逐漸加大的，因此，加強(qiáng)對(duì)安全防范方面的認(rèn)識(shí)是很有必要的。巖石力學(xué)中的相關(guān)知識(shí)應(yīng)用在開(kāi)采工程中的調(diào)查、測(cè)量以及一些必要的巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)之中，它不僅可以依據(jù)能量的聚集或者變化而研究出巖爆災(zāi)害發(fā)生的根本原因及原理所在，還能對(duì)這樣的災(zāi)害起到一定的預(yù)防作用?！　。ǘ┚偷V山地應(yīng)力場(chǎng)的測(cè)量分析　　所謂的地應(yīng)力，其實(shí)質(zhì)就是存儲(chǔ)在地質(zhì)地層中的天然力量，這種力量，也是巖石在挖掘開(kāi)采過(guò)程中促使地質(zhì)發(fā)生變化的主要力量，在進(jìn)行開(kāi)采或者挖掘工作之前，對(duì)其進(jìn)行充分的研究和

7、分析是十分有必要的，在實(shí)際的采礦工程之中，只有深入的了解和掌握實(shí)際施工中的地應(yīng)力的具體情況，才能對(duì)礦山的開(kāi)采工作做出科學(xué)合理的總體布置以及恰當(dāng)?shù)倪x取采礦的方法或者挖掘的方案。隨著歷史進(jìn)程的不斷推進(jìn)，人類(lèi)生存的地球已經(jīng)經(jīng)歷了多次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，逐漸衍生和發(fā)展出來(lái)的地球地應(yīng)力是復(fù)雜多變的，要想實(shí)現(xiàn)采礦工程的安全施工，加強(qiáng)對(duì)其的實(shí)地應(yīng)用力測(cè)量是很有必要的?！　。ㄈ?duì)礦場(chǎng)邊坡設(shè)計(jì)的優(yōu)化分析　　現(xiàn)如今，我國(guó)絕大多數(shù)的露天礦山的開(kāi)采方式都已經(jīng)朝著深凹開(kāi)采的方向逐漸轉(zhuǎn)變，隨著開(kāi)采難度的不斷加大，如何做好施工建設(shè)的安全和穩(wěn)定工作就顯得尤為重要了，由于近年來(lái)邊坡滑移事故的不斷出

8、現(xiàn)，礦山開(kāi)采工作的安全受到了嚴(yán)重的威脅和挑戰(zhàn)，然而，