岩爆预测文献回顾(4) [2001-2005]

1 引言

进入21世纪，世界上其它矿山的岩爆问题似乎都已经消失或解决，剩下的只有中国了。从2000年开始涌现出大量由中国学者发表的论文。为了便于回顾，时间区间由原来的十年调正为五年。这个笔记简要回顾了【2001-2005】这5年期间岩爆预测的研究工作。 

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2 金属矿

Cai (2001) <Prediction of Rock Burst with Deep Mining Excavation in Linglong Gold Mine> <Prediction Study of Rock Burst During Deep Mining Excavation In a Chinese Gold Mine> 讨论了山东省招远市玲珑金矿的岩爆问题。

Li (2002) <Analysis and prediction of rock burst dangerous areas in Dongguashan Copper Mine under deep well mining>通过岩石力学试验，包括抗拉试验，总应力应变试验和峰值强度后应力松弛试验的结果，确定东瓜山铜矿岩爆的敏感性分布。以矿床周边最大切向应力与岩石单轴抗压强度之比作为岩爆的标准。结果显示岩爆主要分布在工作面的交叉处以及空场和矿柱的顶角等应力集中区域。(冬瓜山铜矿床埋藏深度超过千米，属特大型高硫铜矿床。矿体埋深-690m~-1007m，水平走向为1810m，最大宽度882m，最小宽度204m，均厚约40m，为缓倾斜层状矿体。采矿方法使用大直径深孔阶段空场嗣后充填法和扇形中深孔阶段空场嗣后充填法，设计采矿生产能力为1万t/d。冬瓜山工程项目于1997年12月报国家计划委员会批准立项，工程项目为国家“九五”重点项目，安徽省“861”工程项目，计划投资16.74亿元，矿山采用地下开采方式，建设规模为13000吨/日采选生产能力，矿山服务年限为28年。工程项目于2001年1月正式开工。)

与上文相似，Zhou (2005) <Research on prediction of rock burst in deep hard-rock mines> 以东瓜山铜矿为例，讨论了深度硬岩采矿可能出现的岩爆问题。岩爆指标包括弹性能量指数、线性弹性能量、冲击能量指数、脆性比和Russenses准则，利用Russenses准则预测了岩爆的可能性。

3 非金属矿

Feit等人(2002) <Prediction of Rockburst and Sudden Outburst Hazard on the Basis of Estimate of Rock-Mass Energy>在确定岩体能量的基础上，发展了一种估计煤层和矿井工作面的突发和岩爆危险的方法。该方法在位于库兹涅茨克盆地(Kuznetsk Basin)的一些矿井中得到了应用。

Zhang (2002) <Prediction and control of rock burst by evaluating rock mass stress> 基于地质动力划分方法，首先找出区域活动断层，并对岩体构造结构进行划分。然后结合原地应力测量和数值计算，对区域岩体的应力状态进行评估, 确定发生岩爆的危险区。通过测量诱发应力和数值模拟，研究了煤层和巷道周围的诱发应力分布。根据岩爆发生的条件，确定开挖和掘进方式以及可能发生岩爆的地点，为制定相应的岩爆预防措施提供依据。

Tang(2002) <Study on predicting rock burst according surface subsidence> 以山东华丰煤矿为例讨论了地表沉降速度和岩爆之间的关系。

Zhang(2003) <Feasibility study of the prediction for rock mass destabilization by applying rock mass resistivity> 基于天然阻率与煤和岩体的应力和应变的关系以及影响岩石阻率物理参数的因素，讨论了在高应变下大应变引起岩体和顶板煤层阻率变化的过程和物理力学物质，分析了由应力引起的不稳定的基础，研究了煤(岩)体阻率的观测技术。

Zheng(2004) <The prediction to the hazard caused by weighting over great extent of roof in mine worked-out area> 讨论了某石膏矿开采后形成的大量的间柱，随着时间间柱强度不断下降而发生破裂。为了解决这个问题，采用了强制塌陷配重技术来处理矿井采空区。相同的案例呈现在Zheng等人(2005) <The prediction of the hazard caused by weighting over great extent of top layer in mine worked-out section area>，讨论了由于顶板的快速沉降导致采空区的空气被急剧压缩，从而产生强大的气流。

4 土木水利

Kang(2003) <Preferential Plane Applied in Prediction of Rock Burst> 讨论了断层与岩爆之间的关系。岩爆的形式受岩性、地应力、构造等因素的影响，而这些因素都与地壳中主要断层带的分布有关。通过岩爆的模拟试验，讨论了评估岩爆时的一些参数，提出了岩爆主要面的概念及其在岩爆预测中的应用，并给出了岩爆的处理措施。

X(2004) <Progress in research on rock burst hazard of long tunnel with large section> 讨论了长隧道开挖遇到的岩爆问题，但实际上这篇论文重点说的并不是岩爆，而是爆破对围岩产生的动力影响。

Li (2004) <Study on rock burst prediction and prevention for underground of a hydroelectric station eaverns> 讨论了位于中、高地应力区水电站大型地下洞室的岩爆问题，包括发生岩爆的可能性、强度和范围，首先根据导致岩爆发生的基础条件和地质宏观评价分析了所研究的地下洞室建设过程中发生岩爆的可能性，然后用定性和定量的方法研究了岩爆的强度和位置。最后根据所研究的地下洞室的成因条件，提出了预防措施。

Chen(2005) <Prediction And Evaluation Of Rockburst During The Excavation Of The Umderground Water-Sealed Oil Satorage Cave --- Taking One Of Oil Storage Caves In Shandong Province For Example> 以山东某地下储油洞为例，讨论了岩爆预测程序，将原岩应力和单轴抗压强度作为岩爆预测指标来确定岩爆程度。

5 软科学理论

进入21世纪，爆炸式的论文发展需要催生了许多学者，尤其是中国的学者使用软科学理论来研究岩土工程问题，例如系统论，非线性理论，灰色预测，分形几何等。本质上来说，这些理论由于屏蔽了岩土体的空间变异性，因而既不能真正解决岩土工程的根本问题，也不能推进学科的真正进步。总的来说，只有极少数论文有参考价值。

Mel’nikov (2001) <Prediction and Prevention of Rock Bursts, Tectonic Shocks, and Technogenic Earthquakes from Positions of Nonlinear Geodynamics> 从非线性地球动力学的角度研究了爆裂。Zhou(2001) <Fuzzy Identification of Rock Burst Proneness in Deep Level>, Jian (2005) <Rock Burst Prediction Method Based on the Nonlinear Grey Model of Classification> 使用模糊数学理论和非线性灰色分类模型预测岩爆。Sun (2005) <Approach To Prediction Of Rock Burst Based On Non-Linear Chaos Theory>讨论了非线性混沌理论在岩爆预测中的应用。Lu(2003) <A model for predicting rock burst by MATLAB neural network toolbox> 使用岩体最大切向应力与岩体单轴抗压强度之比、岩体单轴抗压强度与岩体单轴抗拉强度之比、冲击性指数等作为岩爆的判断指标，建立了岩爆预测的神经网络模型。