矿山岩爆机理与防治实践

1 绪论

1.1 国内外岩爆实况

1.1.1 金属矿山岩爆情况

1.1.2 煤矿矿山岩爆情况

1.1.3 隧道和水电工程中的岩爆情况

1.2 岩爆发生机制研究进展

1.2.1 强度理论、刚度理论和能量理论

1.2.2 冲击倾向性理论

1.2.3 稳定性理论——围岩局部表面失稳、分叉与突变

1.2.4 岩爆时间相关性

1.2.5 其他研究

1.3 岩爆的试验研究与数值模拟

1.3.1 试验研究

1.3.2 数值模拟

1.4 岩爆的预测、预报方法概述

1.4.1 钻屑法

1.4.2 声发射(地音)与微震监测

1.4.3 地球物理监测方法

1.4.4 各种方法的综合预测预报

1.5 岩爆防治方法概述

1.5.1 长期防治

1.5.2 直接防治

2 岩石裂隙演化与摄伤能量耗散特性

2.1 岩爆岩体结构特点

2.1.1 煤矿岩体的宏观结构特点及破坏方式

2.1.2 岩体的流变特性

2.1.3 岩爆岩体的宏观结构特性

2.2 岩石裂纹演化及其力学特性

2.2.1 岩石变形及破坏过程

2.2.2 微裂纹(缺陷)扩展模型

2.2.3 裂纹群的演化及相互作用

……

3 岩壁裂纹失稳扩展与片帮型岩爆

4 黏弹性失稳分析——岩爆的时间延迟

5 矿山岩爆的模拟试验研究

6 岩爆的数值模拟研究

7 应力波诱发岩爆的动力学机理

8 应力波导致围岩层裂结构及岩爆机理分析

9 爆矿岩爆机理与防治实例

10 金属矿山岩爆机理与防治实例

参考文献2100433B

岩爆是威胁矿山安全生产的重大灾害之一，其显现具有突发性和灾害性，但其蕴蓄过程又具有空间性和时间性，因此，在深刻理解岩爆发生机理的基础上，可对岩爆发生的空间位置与时间效应进行预测，采取有效的防治措施，从而避免和减小岩爆所造成的损失。本书的第一章至第八章为岩爆发生的机理研究部分，包括岩石裂隙演化与损伤能量耗散特性、岩壁裂纹失稳扩展与片帮型岩爆、黏弹性失稳分析——岩爆的时间延迟、矿山岩爆的模拟试验研究、岩爆的数值模拟研究、应力波诱发岩爆的动力学机理、应力波导致围岩层裂结构及岩爆机理分析。第九章至第十章为岩爆发生机理与防治在实际工程中的应用，包括煤矿岩爆机理与防治实例和金属矿山岩爆机理与防治。

本书分析了引水隧洞的基本工程地质条件，总结了岩爆特征及其特殊性，研究了岩爆的破坏模式和形成机理，提出了“岩爆爆裂体”的概念，总结了岩爆发生的主控因素，提出了岩爆综合预测法。在研究岩爆洞段围岩稳定性的基础上提出了岩爆洞段的围岩分类方法，总结了岩爆洞段的防护措施及其失效原因。书中翔实的岩爆编录资料、科学的机理研究对岩爆的研究与防治具有非常重要的指导意义。

序一

序二

前言

主要符号术语

第1章 深埋长隧洞岩爆工程实例及岩爆机理研究现状

1.1 深埋长隧洞与岩爆的定义

1.2 深埋长隧洞建设历史与规模

1.3 岩爆工程实例

1.4 岩爆工程实例总结

1.5 岩爆机理研究综述

参考文献

第2章 齐热哈塔尔水电站引水隧洞工程地质条件

2.1 工程概况

2.2 基本工程地质条件

2.3 地应力场测试与研究

2.4 岩石力学性质

2.5 地下水条件

2.6 围岩类别

参考文献

第3章 齐热哈塔尔水电站引水隧洞岩爆现象与特征

3.1 勘察期岩爆分析与预测

3.2 施工支洞岩爆现象

3.3 引水隧洞岩爆发生情况

参考文献

第4章 齐热哈塔尔水电站引水隧洞岩爆机理研究

4.1 岩爆形成机理研究

4.2 岩爆能量机理分析

参考文献

第5章 齐热哈塔尔水电站引水隧洞岩爆类型与预测

5.1 岩爆的类型

5.2 岩爆判据研究及烈度等级预测

5.3 岩爆发生位置预测

参考文献

第6章 齐热哈塔尔水电站引水隧洞岩爆洞段围岩分类与岩爆防治

6.1 岩爆洞段围岩长期稳定性与围岩分类

6.2 岩爆洞段施工防护与支护实例

6.3 齐热哈塔尔水电站引水隧洞岩爆区施工与防护技术

参考文献2100433B

高玉生，1961年生，河北武强人，教授级高级工程师。1982年毕业于华北水利水电学院水文地质与工程地质专业，获学士学位。主要从事水利水电工程地质勘察工作，主编或参编数项行业技术标准规范。注册土木工程师（水利水电），曾获国家级优秀工程设计金奖1项、国家级优秀工程勘察银奖2项、省部级科技进步奖1项、省部级优秀工程勘察奖2项。曾任中水北方勘测设计研究有限责任公司勘察院院长、总工程师，现任中水北方勘测设计研究有限责任公司副总工程师、中国水利学会勘测专业委员会副主任委员、《水利水电工程设计》编辑委员会委员、全国注册水利水电工程师优秀命题专家。

张宏，1964年生，山东高青人，高级工程师。1988年毕业于清华大学水利系水资源工程专业，获工学学士学位。主要从事水利水电工程建设管理工作，主持和参加了多项大中型水利水电工程的设计工作，主编或参编数项行业技术标准规范。曾任水利部水利工程建设管理总站水利工程建设管理处处长，现任新华喀什齐热哈塔尔水电开发有限公司总经理。

赵国斌，1977年生，山西阳城人，注册咨询工程师（投资）、高级工程师。2013年毕业于中国科学院地质与地球物理研究所地质工程专业，获博士学位。主要从事水利水电工程地质勘察与岩土工程地质勘察工作，主持和参加了多项大中型水利水电工程的地质勘察与专题研究工作，在深埋长隧洞的勘察、设计与施工方面有较深的造诣。现任中水北方勘测设计研究有限责任公司勘察院项目负责人、齐热哈塔尔水电站设计代表组副组长。