深埋隧洞岩爆成因机理分析与防治研究
岩爆发生机理及防治措施
岩爆发生机理与治理措施 摘要：岩爆是深埋长大隧道的主要地质灾害之一，目前基于岩爆发生机理和治理方式国内外专家都提出了不少理论方法，但用于生产实践时都遇到或多或少的问题。内外相关文献资料的基础上，笔者通过两年多来在岩爆洞段的 施工经验，并查阅国对岩爆的发生机理和防治对策进行探讨。 关键词：深埋长隧道断裂型岩爆应力型岩爆水胀式锚杆爆破应力释放孔1、岩爆发生机理 岩爆是高地应力地区岩石地下工程中的一种常见灾害。它常常表现为声响、片状剥落、严重照片帮和岩爆性的坍塌，有的伴的声响及岩片弹射、能量猛烈释放、洞室豁然破坏，往往给人员、机械设备和建筑的安全带画巨大的损失。在地下洞室的修建过程中，由于开挖使地应力重新分布，围岩应力集中，在洞壁平行于最大初始应力σ1的部位，切向应力梯度显著增大，洞壁受压导致垂直洞壁方向产生张应力。这种应力的作用不断增强，首先产生环向的张裂或劈裂，进而发生剪切破坏。一旦岩块被剪断，且又具有较高的剩余能量时，致使岩块发生弹射，完成弹性势能到动能的转换，形成岩爆。岩爆的发生有外部和内部两方面的原因。其外因在于：岩体中蓄存有高地应力，特别是地下洞室的开挖改变了岩体内存的力学环境，其内因是岩石矿物结构密度、坚硬度较高，一般发生岩爆的岩石单轴搞压强度均在120Mpa以上，内因和外因同时成立是即发生岩爆。 2、岩爆的分类 根据对辅助洞1000多米的岩爆洞段的观察分析，可将岩爆划分为应力型岩爆和断裂型岩爆，应力型岩爆主要发生在围岩结构完整，无贯穿性结构面的岩层中，岩石的主应力达到40%岩石单轴抗压强度以上，岩爆表现形式以片状剥落为主，并伴有声响及岩片弹射，一般破坏性不大；断裂型岩爆主要发生在岩石结构完整，并伴有贯穿性结构面或断层的岩体中，岩体的应力主要集中在贯穿性结构面附近，往往岩体内的最大主应力大于或接近岩石单轴抗压强度，主要表现形式为突发性的震动，并伴有强烈的响声，在有相交结构面的围岩中往往还因岩爆震动引起大规模的坍塌，破坏性较大。对辅助洞施工安全造成严重威胁的极强岩爆多属于断裂型岩爆，从本质上讲，岩爆的发生并不是洞周高应力直接作用结果，而是开挖面附近某一范围内存在的断裂构造在高应力作用下发生破坏（如错动），
渝东南地热水资源成因机理分析
渝东南地热水资源成因机理分析 摘要：渝东南地区地热水资源丰富，通过对现有温泉出炉情况的分析研究，阐 述了区内地热水的主要赋存地层，与地质构造之间的关系，以及地层在深部的岩 溶分布特征。通过水文地球化学的方法，采用同位素检测的结果对渝东南地区各 不同构造的地热水资源的补给、径流等进行了分析，研究其成因。 关键词：渝东南、地热水、同位素 一、研究区概况 （一）区位及地质概况 渝东南辖“二区四县”——黔江区、武隆区、石柱土家族自治县、秀山土家族 苗族自治县、酉阳土家族苗族自治县、彭水苗族土家族自治县。幅员面积1.98万km2，地处四川盆地东南部大娄山和武陵山两大山系交汇的盆缘山地，渝鄂湘黔 四省市结合部，是全国为数不多的以土家族和苗族为主的少数民族聚居区。 研究区内沉积盖层发育，从白垩系——震旦系均有出露，上古生界发育较差，缺失早、中泥盆系及早、晚石炭系的沉积；中生界发育较全，厚度大；新生界强 烈上升，受剥蚀；第四系分布零星，厚度不大。 区内的地质构造按照大地构造单元划分，以七曜山基底断裂为界，以西属重 庆陷褶束，以东属渝东南陷褶束。渝东南地热水资源主要集中在渝东南陷褶束， 包括七曜山陷褶束、黔江陷褶束、秀山陷褶束。 （二）热储构造特征 热储构造主要由热储层位、热储盖层、热储下部隔水岩层三部分组成，其特 征分述如下： 1、热储层 热储层位能储存（藏）运移地热水的含水岩组（层）。研究区内热储层主要 为寒武系中上统和奥陶系下统，不同的热储构造其热储层略有差异，整体来说。 该两组可溶性碳酸盐岩岩溶管道、溶蚀裂隙发育，是区内良好的热储层。其岩性 特征描述如下： （1）寒武系中上统 中统石冷水组（∈2s）：浅灰、黄灰色薄至中厚层状白云岩夹角砾状白云岩 及灰岩。厚211m。 中统平井组（∈2p）：下部为灰、黄灰色薄至中厚层状白云岩，中上部为灰 色中厚至厚层状白云岩夹灰岩，局部含食盐假晶。厚393~490m。 上统耿家店组（∈3g）：灰、浅灰色中厚层至厚层状白云岩。厚318~379m。 上统毛田组（∈3m）：灰、深灰色中厚层至厚层状灰岩、白云质灰岩与白云岩、钙质白云岩呈不等厚互层。厚122~242m。 （2）奥陶系下统 下统桐梓组（O1t）：按岩性可分上下两段：下段为灰色中-厚层状灰岩和白 云岩，底部为生物碎屑灰岩含氧化钾。上段为灰岩夹页岩，偶夹粉砂岩。厚 168~217m。 下统红花园组（O1h）：岩性为灰色薄至中厚层状生物碎屑灰岩夹少量白云岩。厚60~74m。 2、热储盖层
软岩工程地质特性与研究
随着地下工程建设规模不断扩大，在城乡建设、水电、交通、矿山、港口以及国防军事等领域都涉及软岩问题，而国家西部大开发的战略实施，大量的交通、能源与水利工程在西部的兴建，地下工程软弱围岩的稳定性和支护方法更已成为地下工程中迫切需要解决的问题。在我国天生桥、二滩、小浪底、乌江构皮滩、瀑布沟等大型水电工程中，均存在软弱岩体的流变性及围岩的稳定性问题；许多煤矿开采时间较长，由于资源开采深度的增加，使一些生产矿井软岩巷道大变形、大地压、难支护的工程问题更加突出；在软岩地区修建的桥隧工程中，围岩的稳定性同样是工程设计和施工中的重点和难点，且常常由于围岩地质条件多变，围岩、支护结构失稳事故时有发生，给人民生命财产造成巨大损失。 1 软岩的概念及其物理力学特征 1.1 软岩的概念 关于软岩的定义，总括起来，大体上可分为描述性定义、指标化定义和工程定义3类。1984年12月在昆明召开的煤矿矿山压力名词讨论会，将软岩界定为“强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层”，并从地质岩体分类的角度指出该类岩石的常见种类多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩，是天然形成的复杂的地质介质。这是一种典型的描述性定义方式。而到了1990年至1993年间，国际岩石力学学会逐步将软岩明确定义为单轴抗压强度（ c）在0.5~25MPa之间的一类岩石。虽然此种包含具体指标的定义方式考虑了岩石的物理力学性质，但这种分类仍然属于从地质角度定义软岩的范畴，未考虑施工条件和使用环境的差异，将该定义用于工程实践中会出现一些矛盾。如地下硐室所处深度足够的浅，地应力水平足够的低，则单轴抗压强度小于25MPa的岩石也不会产生软岩的特征，工程实践中，采用比较经济的一般支护技术即可奏效；相反，单轴抗压强度大于25MPa的岩石，当其工程部位所处的深度足够的深、地应力水平足够的高，也可以产生软岩的大变形、大地压和难支护的现象。因此，地质软岩的定义用于工程实践时往往产生歧义。 近些年，工程软岩的概念被提了出来，它是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。如果说目前流行的软岩定义强调了软岩的软、弱、松、散等低强度的特点，那么工程软岩的定义不仅重视软岩的强度特性，而且强调软岩所承受的工程力荷载的大小，强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。 工程软岩要满足的条件是：
我国土地荒漠化的成因及防治措施
我国土地荒漠化的成因及防治措施 尹时芳12级金融二班 摘要我国是全球荒漠化面积较大、分布较广、危害较为严重的国家之一, 土地荒漠化呈现分布广泛、成因复杂多变、类型多样、发展迅速、危害严重等特点。近年来,虽然采取了一系列行之有效的防治措施,使荒漠化和沙化扩延趋势得到初步遏制,但整体形势依然十分严峻。从我国的长远发展考虑，研究我国土地荒漠化的成因及防治措施是十分重要的，并且是越来越迫切的。 关键词土地荒漠化; 成因；防治措施 目前，我国的人口不断增长，但土地面积在不断减少，在我们面临的诸多的环境问题中，荒漠化是最为严重的灾难之一。对于受荒漠化威胁的我们来说，荒漠化意味着我们将失去最基本的生存基础--有生产能力的土地的消失。因此，对我们人类尤其是中国人民，研究我国土地荒漠化的成因、现状及防治措施是十分重要的，并且是越来越迫切的。 1土地荒漠化概念及成因 土地沙漠化是指风力作用为主形成的以风沙活动为主要标志的土地退化过程,土地表面出现的风蚀和流沙堆积的沙质荒漠化景观。土地荒漠化分为自然荒漠化和人为荒漠化,前者是气候变化、土地干旱、土壤和地下水逐渐盐碱化的结果,后者则是人为的不合理经济活动的结果,是干旱土地的复杂自然环境与人类为了保证自身生活资料而对这一环境的不合理开发利用这两者相互作用的结果。在现代土地加速荒漠化发展的过程中,人类不合理的生产活动则占主导地位。 1.1荒漠化发展的自然因素 自然因素主要指异常的气候条件(尤其是严重、长期的干旱条件)造成植被退化, 风蚀加快, 引起荒漠化。在我国,干旱、半干旱和亚湿润干旱地区多分布在内陆腹地, 是同纬度地区降水量最少、蒸发量最大、最为干旱和生态及其脆弱的环境地带[16]。气候干燥时,加快了荒漠化的进程, 气候湿润时, 荒漠化就逆转。我国华北地区近年来历次沙尘天气过程的强供沙区主要分布在内蒙古中西部与河北西北部近25 万hm2 的沙化发展区(京西北沙化发展区) [22]。而且, 最近几年频繁发生于我国西北、华北(北部) 地区的沙尘暴更加剧了这些地区的荒漠化进程。 有关研究结果也同样证明了以上论述,1990年底,由国家科委组织编写的中国科技蓝皮书———《气候》,明确指出了我国北方近年干旱化的趋势,列举了西北地区干旱化的证据:一是干旱出现的频率显著增加;二是湖泊水位下降、面积缩小,甚至干涸;三是河川径流量减少;四是冰川后退、变薄,雪线上升;五是荒漠及沙漠化土地面积明显扩展;六是指示性植被的衰退死亡等。在论及近10 a华北地区的干旱特点时又指出,这一地区降雨量愈来愈集中在夏季,年际变率加大,干旱的发生也愈来愈频繁。 1.2荒漠化发展的人为因素 1?2?1人口增长过快,对环境的压力增大 我国北方沙漠化发展较快地区与人口的过快增长有密切关系。由于人口的过快增长和落后的生产方式,加上长期缺乏对土地资源和生态环境保护的意识,造成了对资源的掠夺式开发,出现了草场超载放牧、陡坡开荒、广种薄收、乱砍滥伐等问题。这些现象对土地资源和生态环境构成了很大威胁,造成了土地生产能力的消退,从而加剧了土地荒漠化进程。 1?2.2区域生态系统功能定位不准,造成环境恶化,土地荒漠化严重 自然生态系统有其本身固有的特点,在没有人类活动影响的前提下,其平衡不会失调。由于人类对其功能认识不清,长期违反自然规律进行生产活动,造成了生态恶化,大自然同样无情地惩罚了人类。如河北省坝上地区属干旱与半干旱地区、农区与牧区的过渡带,也是内陆河流
软岩大变形研究现状
隧道围岩大变形阶段报告 1．概述 深埋隧道通过软岩和断层带时，在高的地应力和富水条件下通常产生大变形。这种隧道围岩变形量大，而且位移速度也很大，一般可以达到数十厘米到数米，如果不支护或支护不当，收敛的最终趋势是隧道将被完全封死，如果发生在永久衬砌构筑以前，往往表现为初期支护严重破裂、扭曲，挤出面侵入限界。这种大变形危害巨大，严重影响施工工期或者线路正常运营，而且整治费用高昂。 在国内外相继出现了大量的隧道围岩大变形工程实例，并且在治理这些问题中取得了很多经验。 日本的岩手隧道，长25.8km，采用新奥法施工。地质条件为凝灰岩及泥岩互层，单轴抗压强度为2~6MPa。施工中净空位移和拱顶沉降都是很大的，上断面的净空位移100~400mm，最大到411mm；下断面的净空位移最大为200mm，拱顶下沉为10~100mm。 日本惠那山隧道，长8.635km，围岩以花岗岩为主，其中断层破碎带较多，局部为粘土，岩体节理发育、破碎，岩石的抗压强度为1.7~3.0MPa，隧道埋深为400~450m，原始地应力为10~11MPa。施工时产生了大变形，在地质最差的地段，拱顶下沉达到930mm，边墙收敛达到1120mm，有600cm2面积的喷射混凝土侵入模筑混凝土净空。最后采用9.0m和13.5m 的长锚杆，并重新喷护20cm厚的钢纤维混凝土后，结构才得以基本稳定。 陶恩隧道长6400m，开挖断面面积90-105m2，位于显著变质的岩带内，如片岩、千枚岩等，主要岩层为绢云母、千枚岩夹绿泥石，抗压强度R=0.4-1.7MPa，洞内无地下水活动，隧道埋深为600-1000m，原始地应力为16.0-27.0 MPa，侧压力系数近似为1.0，围岩强度比为0.05-0.06。陶恩隧道采用台阶法施工，在设计时，由于对在挤压性围岩隧道施工缺乏经验，采用的初期支护参数较小，导致拱顶发生1.2m的位移。而后把锚杆改为6m，并初次采用纵向伸缩缝，缝宽20cm，间隔3m，支撑也是可缩的，并在隧道底部增加了隧底锚杆，喷射混凝土厚度保持25cm不变。上述补强措施对大变形起到了一定的控制作用，但已完成段，其洞壁已严重侵入二次衬砌净空，只能采取扩挖的办法处理，增加了施工的难度，同时又具有一定的危险性。此时的净空收敛大约是20-25cm。要再大时，要增打9m以上长度的锚杆。 奥地利阿尔贝格隧道隧道长13980m，开挖断面面积90-103m2，岩石主要为千枚岩、片麻岩，局部为含糜棱岩的片岩、绿泥岩，岩石强度为1.2~1.9 MPa，隧道的埋深平均为350m，最大埋深为740m，原始地应力为13.0 MPa，围岩强度比为0.1~0.2。隧道采用自上而下的分布开挖法，先开挖弧形导坑，施作初期支护，然后再开挖台阶(分左、右两次分别进行)，最后检底。由于阿尔贝格隧道是在陶恩隧道之后施工的，该隧道设计时的初期支护就比较强，喷射混凝土厚20~25cm，锚杆长6.0m，同时安设了可缩刚架。但是由于岩层产状不利，锚杆的长度仍不够，施工中支护产生了很大变形，拱顶下沉量达到15~35cm，最大水平收敛达70cm，变形速度达11.5cm/d，后来采取将锚杆的长度增加到9.0~12.0m的办法，才是变形得到了控制，变形速度降为5.0cm/d，变形收敛时间为100~150d。 家竹箐隧道隧道全长4990m。隧道位于盘关向斜东翼，属单斜构造，岩层产状N20°～35°E/18°～30°NW。由于距向斜轴部较远，故皱褶、断层不发育，只在隧道中部煤系地层中发育有一正断层F1，其破碎带宽15～20 m。隧道横穿家竹箐煤田。隧道南段为玄武岩，北段为灰岩，北段为灰岩，中部3890 m为砂、泥岩及为钙质、泥质胶结的砂岩夹泥岩的煤系地层。隧道掘进进入分水岭之下的地层深部后，在接近最大埋深(404m)的煤系地层地段，由于高地应力的作用，锚喷支护相继发生严重变形。在一般地段，拱顶下沉为50-80cm，
-论中国土地沙漠化的成因
论中国土地沙漠化的成因、危害及防治策略 外国语学院英语四班 201505010401 徐艺玮根据课上所讲以及所播放的视频资源，由此探知沙漠化是沙质荒漠化的简称，是土地荒漠化的一种类型，其主要成因是气候因素和人类不合理的生产活动。同时，沙漠化对人类社会经济生活也产生了严重的危害。防风固沙和合理水资源利用等是解决沙漠化的关键，并可开展工程治理、植物治理和汲水、输水及灌溉等一系列治理方法。 中国是受沙漠化严重危害的国家，自20世纪50年代起，我国就已开始大规模的沙漠治理研究。沙漠化土地的土壤粒间孔隙大，内部排水快，蓄水量少且易蒸发失水。且砂质土的毛管较粗，毛管水上升高度小，如果地下水位较低，不能湿润表土，植物则很难在表土上生长。由此，笔者论述了土地沙漠化的成因、危害及沙漠治理的主要方法，并重点比较不同技术间的优缺点，为土地沙漠化的治理提供依据。 一、中国土地沙漠化的成因 1、自然因素： 土地荒漠化的形成是一个复杂过程，它是人类不合理经济活动和脆弱生态环境相互作用的结果。自然地理条件和气候变异为荒漠化形成、发展创造了条件。异常的气候，特别是严重的干旱条件，容易造成植被退化，风蚀加快,引起荒漠化。干旱的气候条件在很大程度上决定了当地生态环境的脆弱性，因而干旱本身就包含着荒漠化的潜在威胁;气候异常可以使脆弱的生态环境失衡，是导致荒漠化的主要自然因素。当气候变干时，荒漠化就发展;气候变湿润时，荒漠化就逆转。全球变暖、北半球日益严重的干旱、半干旱化趋势等都造成荒漠化加剧。 2、气候因素： 赤道地区的上升气流在高空向两极方向流动，由于地球旋转偏向力的影响，在南北纬30°附近，大部分空气不再前进，而在高空积聚，并辐射冷却下沉，近地面气层常年保持高气压，气象学上称之为"副热带高压带"。这一地带除亚欧大陆东岸季风气候区外，其他地区气候干燥，云雨少见，而成为主要的沙漠分布区。 3、人为因素： 人类不合理的生产活动在最大程度上影响了沙漠化的形成。人口增长和经济发展使土地承受的压力过重，过度开垦、过度放牧、乱砍滥伐和水资源不合理利用等使土地严重退化，森林被毁，气候逐渐干燥，最终形成沙漠。 二、土地沙漠化的危害
岩石卸荷破坏特征与岩爆效应
山地研究(SHA N DI Y AN JIU)=M O U N T A IN RESEA RCH,1998,16(4):281～285 岩石卸荷破坏特征与岩爆效应 王贤能 黄润秋 (成都理工学院工程地质研究所 成都 610059) 提 要 岩爆是在地下洞室开挖卸荷过程中发生的,岩爆特征与岩石卸荷破坏特征密切 相关.本文设计了模拟洞室开挖过程的三轴卸荷实验,探讨了岩石在不同卸荷速率条件下的 变形破坏特征及其岩爆效应. 关键词 三轴卸荷实验 卸荷速率 岩爆效应 卸荷变形破坏现象在自然界中广泛存在.在岩质边坡中,卸荷将引起临空面附近岩 体内部应力重分布、造成局部应力集中效应,并且在卸荷回弹变形过程中,还会因差异回 弹而在岩体中形成一个被约束的残余应力体系.岩体在卸荷过程中的变形与破坏正是由 这种应力变化引起的.在张应力集中带发展成拉裂面;在平行于临空面的压应力集中带 处发展而成平行于临空面的压致拉裂面或剪切破裂面[1].卸荷回弹同样可以在岩体中形 成残余剪应力,并导致剪切破裂.高地应力区钻进过程中所见到的岩芯饼裂的形成就是 这种机制.我国长江葛洲坝大型机窠开挖过程中所观测到的沿平缓软弱夹层发生的向临 空方向的剪切滑移,就是一种非常典型的差异卸荷回弹现象[1].王兰生教授提出的“浅生 时效构造”,也是一种与卸荷有直接关系的新概念[2].孔德坊教授在研究成都粘土中的裂 隙成因时,认为卸荷作用是产生这种裂隙的根本原因[3]. 处在高地应力地区的地下工程开挖过程中发生的岩爆,也是一种典型的卸荷破坏现象.过去对岩爆的岩石力学试验研究一般都采用加荷试验方式,这与岩爆发生时的应力 过程并不吻合,只有采用卸荷试验方式才符合实际. 由于试验条件限制和工程问题的复杂性,卸荷试验的实现比较困难.近十余年来,随 着岩石力学的深入发展和工程实际的需要,我国逐步开展了岩体卸荷试验研究工作[4]. 本文选取西(安)(安)康铁路秦岭深埋隧道的混合花岗岩、含绿色矿物混合花岗岩、攀枝花 石灰矿的灰岩,探讨了岩石在两种卸荷速率条件下的变形破坏特征以及与岩爆的关系. 1 模拟硐室开挖卸荷过程的三轴试验设计 地下硐室在开挖过程中,围岩应力发生重分布.径向应力( r)随着向自由表面接近 逐渐减小至洞壁处变为零;而切向应力( )的变化有不同的情况,在一些部位越接近自由 表面切向应力越大,并于洞壁处达到最高值(即产生压应力集中现象),在另一些部位,越 接近自由表面切向应力越小,有时在洞壁处甚至出现拉应力(即产生拉应力集中现象). 由此看来,地下硐室的开挖在围岩中引起强烈的应力分异现象,使围岩应力差越接近自由 *国家杰出青年科学基金(编号49525204)和教育部跨世纪优秀人才计划基金资助研究. 收稿日期:1998-03-15,改回日期:1998-03-29.
现代粉丝文化及其形成机理分析
现代粉丝文化及其形成机理分析 作者：何冰冰杨又 来源：《文艺生活·中旬刊》2020年第09期 摘要：现代粉丝文化是由大众娱乐产业发展出来的具有多样性、复杂性的社会文化现象，它是技术逻辑、时代逻辑、文化逻辑的综合性产物，往往经历由个体粉丝到群体粉丝，再到粉丝的消解与巩固的转变过程，由于表征着现代性，它又内含着粉丝崇拜与粉丝大战的双向驳论。 关键词：粉丝文化;崇拜;产生逻辑;驳论 中图分类号：G112 文献标识码：A; 文章编号：1005-5312（2020）26-0161-02; DOI：10.12228/j.issn.1005-5312.2020.26.116 一、现代粉丝文化的界定 著名学者陈序经指出，文化是一个复杂的总体，包括智识、信仰、艺术、道德、法律、风俗以及人类在社会里所得的其他一切的能力与习惯。①粉丝文化则是文化现象的一个特有定格点。“粉丝”音译于单词“fans”，意为追求者、狂热爱好者。个体在社会活动中产生对某一社会主体的兴趣，去追求、崇拜它，成为其粉丝，这是个体的实践与心理共同作用的结果。换言之，大众在对自己认同的价值取向和喜爱对象的追捧过程中发展成为一个个粉丝个体作为信息的接受者和传播者，再由众多粉丝个体近乎主动地组合成一个个粉丝群体，这种在个体和群体的文化消费、人际交互矛盾中发展出的具有多元文化价值的社会文化现象，即为现代的粉丝文化。 二、现代粉丝文化产生的逻辑 （一）技术逻辑 粉丝现象古已有之，晋代就有“洛阳纸贵”的粉丝崇拜现象。现代技术的发展则催生出了更普遍化、系统化的粉丝现象。新媒体技术改变传统大众传播方式，将信息与互联网技术结合，提供了无数个快速便捷的交流平台。在现代多元虚拟空间里，大众十分便利地通过手机、电脑等设备进行直接或间接的互动交流，各种思想和价值观在平台上不断近距离碰撞、融合、发散，催生现代粉丝文化的成型。技术建构人类的沟通网络。交通工具、通讯工具等的蓬勃发展促成了人际关系的变革，表现在技术为人们创建了新型的独立空间。不再需要进行面对面的交往、聚集活动，人们得以在这个自我的空间中独处，同时又能使用技术工具与外界进行沟通交流。沟通形式多样化造就了人际交往的多样化，粉丝文化则在这种复杂的人际交往中产生。
煤与瓦斯突出机理研究现状及分析
第38卷 第1期 煤田地质与勘探 Vol. 38 No.1 2010年2月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Feb. 2010 收稿日期: 2009-06-06 基金项目: 国家自然科学基金项目(50534090); 国家重点基础研究发展计划(973计划) 项目(2005CB221506); 贵州省科技 厅工业攻关项目(黔科合GY 字(2006)3029); 贵州省科技厅科技基金项目(黔科合J 字(2006)2109); 教育部春晖计划项目(Z2007-1-52010) 作者简介: 李希建(1967—), 男, 湖南张家界人, 博士, 教授, 从事矿井瓦斯防治研究工作. 文章编号: 1001-1986(2010)01-0007-07 煤与瓦斯突出机理研究现状及分析 李希建1, 2，林柏泉1 (1. 中国矿业大学安全工程学院, 江苏 徐州 221008; 2. 贵州大学矿业学院, 贵州 贵阳550003) 摘要: 对现有的煤与瓦斯突出机理研究成果进行了评述；阐述了煤与瓦斯突出机理的研究思路与方法及其历史发展过程和研究现状；分析了这些研究成果的不足之处，提出了煤与瓦斯突出机理的研究方向。研究表明，煤与瓦斯突出机理已经从单因素向多因素发展，综合作用假说得到了普遍认可，这为防突工作提供了理论依据。认为，煤与瓦斯突出准备机理、失稳与平衡机理、发展机理、传播机理和煤与瓦斯突出带分布规律研究是煤与瓦斯突出机理需要深入研究的方向。 关 键 词：煤与瓦斯突出；机理；研究现状；研究方向 中图分类号：TD713.1 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2010.01.002 Status of research and analysis on coal and gas outburst mechanism LI Xijian 1, 2, LIN Baiquan 1 (1. School of Safety Engineering , China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008, China ; 2. School of Mining , Guizhou University , Guiyang 550003, China ) Abstract: In order to discuss the orientation of research on coal and gas outburst mechanism, research findings of coal and gas outburst mechanism were presented in this paper, Different thoughts and methods of research on coal and gas outburst mechanism were expounded, so were the processes of development and current situation of re-search on coal and gas outburst mechanism. Limitations of existing research findings on coal and gas outburst mechanism were analyzed. Orientation of research on coal and gas outburst mechanism was proposed as well. Currently, research on coal and gas outburst mechanism has developed from single-factor level to multiple-factor level and hypothesis of comprehensive function of multiple-factor has received wide acceptance, which has built theoretical basis for outburst prevention measures in coal mine. Domestic researchers have made abundant achievements in the research on mechanism of coal and gas outburst, which has advanced and developed the mechanism. It was believed that the mechanisms of outburst preparation, outburst instability and balancing, out-burst development, outburst transmission of coal and gas, as well as the regularity of distribution of regions where coal and gas outburst tend to take place are the research orientation for deepened study of the mechanism of coal and gas outburst. Key words: coal and gas outburst ；mechanism ；research actuality ；orientation of research 煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，也是一种非常严重而又比较普遍的威胁煤矿安全生产的自然灾害。自从1834年3月22日，在法国的鲁阿雷煤田伊萨克矿井发生了世界上第一次煤与瓦斯突出开始，据报道，目前大约有18个国家有煤与瓦斯突出发生，分别是中国、法国、俄罗斯、波兰、日本、匈牙利、比利时、英国、捷克、保加利亚、澳大利亚、荷兰、德国、加拿大、罗马尼亚、南斯拉夫、印度和南非。其中前5个国家的突出情况最为严重[1－9]。我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家，自1950年发生有记载的第一次煤与瓦斯突出现象以来，在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区都发生了煤与瓦斯突出。随着采掘深度不断增加，地应力与瓦斯压力不断加大，煤与瓦斯突出矿井的数目会不断增多，突出次数也将日益频繁。因此，解决矿井煤与瓦斯突出灾害问题是实现煤炭工业可持续发展的当务 之急。
深部开采岩爆研究现状综述
深部开采岩爆研究现状综述 摘要：岩爆是一种世界性的地质灾害，随着矿山开采深度的增加，岩爆已经成为一种越来越突出的潜在威胁，极大地威胁着矿山施工人员和设备的安全。目前，国内外在岩爆方面做了大量的研究工作，但是，由于岩爆问题极为复杂，还没有成熟的理论和方法。本文针对岩爆定义、岩爆发生机理、岩爆预测预报、岩爆控制的研究现状，进行了归纳分析与评述。 关键词：岩爆，岩爆发生机理，岩爆预测，研究现状 前言 随着浅部资源的逐渐减少和枯竭，地下开采的深度越来越大。近年来，我国一些金属矿相继进入深部开采，如云南会泽铅锌矿采深已超过1000m，铜陵冬瓜山铜矿采深已达1100m，抚顺红透山铜矿已进入900-1100m深度，湘西金矿超过850m，山东玲珑金矿采深己达800m。深井矿山开采，最显著的变化是显现“高应力、高温和高孔隙水压”的“三高”特性，开采环境大大恶化，潜在的重大安全隐患增多。岩爆作为地下工程的一大危害，直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，如何有效的减轻岩爆引起的灾害，已成为世界性的地下工程难题之一，并受到世界各国相关学者的广泛关注。岩爆发生地点具有“随机性”、孕育过程具有“缓慢性”、发生过程具有“突发性”，对生产安全和工程可靠性的危害极大，已经严重影响了矿山的正常生产。目前，国内外在岩爆方面做了大量的研究工作，但是，由于岩爆问题极为复杂，还没有成熟的理论和方法。 1、岩爆定义及分类 1.1岩爆的定义 时至今日还没有一个统一公认的岩爆定义。在谈到岩爆时，人们通常会说岩爆就是高强度脆性岩石的猛烈破坏，或者说是储存在岩体内的弹性应变能突然释放。国内普遍认为岩爆是地下工程或采矿过程中岩体破坏的一种形式。它是处于高地应力或极限平衡状态的岩体或地质结构体，在开挖活动的扰动下，其内部储
岩爆的形成机制分析
岩爆的形成机制分析 岩爆的形成机制十分复杂，搞清岩爆的形成机制，对隧道设计、施工、预测和防治至关重要。 4.6.2.1岩爆的形成机制 岩爆的形成机制，一般可从以下几个方面进行研究： 1、现场岩爆的详细观测及观测结果的分析，找出其规律性。 2、岩体及岩石性质试验分析，其中包括单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、点荷载强度、岩石弹性能量指数、岩石蠕变特性、岩石应力—应变全过程曲线、多轴应力下的强度等。 3、岩爆的室内模拟实验、应力及应变状态的分析等。 4.6.2.2岩爆的形成条件及影响因素 1、地层岩性条件 从地层岩性上看，并不是所有岩石都会产生岩爆，根据大量的现场调查发现，岩爆都是发生在新鲜完整、质地坚硬、性脆、抗压强度较高、没有或很少有裂隙的岩层中，如花岗岩、片麻岩、混合片麻岩等。那些结构松散、弹性模量小、抗压强度低、含水量高的岩石是不易发生岩爆的。 从能量观点出发，上述岩石具有良好的储能条件。这是通过分析岩石的全过程应力—应变关系解释这一现象的，并用岩石弹性能量指数W ET作为衡量岩爆产生的岩性条件，W ET
越大，岩爆的可能性越大。 所谓弹性能量指数是指岩石加载过程岩石积蓄的弹性应变能与岩石破坏时耗散的弹性应变能之比值。 2、地应力条件 从地形图可以看出，南吉顶沟高程900米，线路前进方向右侧高程1500米，左侧高程1200米，假设将隧道放大至左侧坡面切线方向，则隧道左侧荷载为零，右侧承受一偏压荷载P。从力学上分析，隧道偏压存在剪切应力，最大剪切应力发生在右侧拱顶至拱脚位置，隧道开挖后造成应力重分布，在围岩应力重分布调整过程中形成岩爆。现场岩爆发生位置恰在拱脚至拱顶位置，证明了地应力是岩爆发生的主要因素之一。 岩爆发生区段 3、岩爆与围岩应力的关系 从现场实际调查研究发现，隧道开挖后的应力状态与岩爆密切相关。洞室开挖后在掌子面和洞壁附近的围岩容易产生应力集中，最大环向应力σθ出现在距掌子面1倍洞径附
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
缓蚀剂地作用机理、研究现状及发展方向 1缓蚀剂地作用机理 缓蚀剂地作用机理概括起来可以分为两种,即电化学机理和物理化学机理[1].电化学机理是以金属表面发生地电化学过程为基础,解释缓蚀剂地作用.而物理化学机理是以金属表面发生地物理化学变化为依据,说明缓蚀剂地作用.这两种机理处理问题地方式不同,但它们并不矛盾,而且还存在着某种因果关系. 1.1缓蚀剂地电化学机理 金属地腐蚀大多是金属表面发生原电池反应地结果,这也是造成浸蚀腐蚀最主要地因素,原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1].如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中地任何一个或两个,原电池反应将减缓,金属地腐蚀速度就会减慢.把能够抑制阳极反应地缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂；能够抑制阴极反应地缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂；而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应地缓蚀剂称为混合型缓蚀剂. 重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂.阳极型缓蚀剂对阳极过程地影响是：（1）在金属表面生成薄地氧化膜,把金属和腐蚀介质隔离开来；(2)因特性吸附抑制金属离子化过程；(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]. 阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀：(1)提高阴极反应地过电位．有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电地过电位抑制氢离子放电反应,例如,Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中地酸性物质,降低氢离子浓度,提高析氢过电位,使氢离子在金属表面地还原受阻,减缓腐蚀；(2)在金属表面形成化合物膜,如有机缓蚀剂中地低分子有机胺及其衍生物,都可以在金属表面阴极区形成多分子层,使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀；(3)吸收水中地溶解氧,降低腐蚀反应中阴极反应物地浓度,从而减缓金属地腐蚀. 混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程地影响主要表现在：(1)与阳极反应产物反应生成不溶物,这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀地作用,磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等地缓蚀就属于这一类型；(2)形成胶体物质,能够形成复杂胶体体系地化合物可作为有效地缓蚀剂,例如Na2Si03等；(3)在金属表面吸附,形成吸附膜达到缓蚀地目地,明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附,吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附,故都可以起到缓蚀地作用[2].
对软岩变形问题的一些肤浅认识
对这几天对软岩变形论文的收集做了些归纳、总结，希望能提供给你们些许方向。由于时间仓促，没有做系统的深入研究，对某些论文中的观点未作验证。 一、国内外工程实例 1、南昆线家竹箐隧道[1] 隧道于1996年建成，全长约4990m，发生大变形段落全长390m，拱顶最大下沉量为160cm，周边最大位移量为240cm，隧底最大隆起量100cm。围岩为煤系地层，以煤、泥岩、砂质泥岩、和钙质细砂岩为主，最大主应力19.62Mpa，最大水平主应力16.09Mpa，最大垂直主应力8.57Mpa。采用8m长锚杆加固围岩等措施整治。 2、兰新二线乌鞘岭隧道 隧道于2005年建成，全长20050m。隧道穿越F4~F7等4条区域性大断层组成的宽大挤压构造带，线路长度为7587m，其中岭脊段志留系板岩夹千枚岩和F7断层泥砾带等软弱围岩发生大变形。岭脊段最大水平收敛达1209mm，最大拱顶下沉367mm，平均累计变形F4、F5、志留系板岩夹千枚岩、F7几个区段分别为90mm~120mm、300mm~400mm、200mm~400mm、150mm~550mm。最大变形速率F4、F5、志留系板岩夹千枚岩、F7几个区段分别可达73mm/d、143mm/d、165mm/d、167mm/d。165mm/d；F7断带累计变形150~550mm、最大变形速率167mm/d。最大水平主应力约22Mpa。 3、奥地利的陶恩隧道[1] 隧道于1985年建成，全长6400m，最大位移速度20cm/d，最大变形量120cm，围岩为绿泥石、绢云母千枚岩，地应力16~27Mpa。采用6~9m长锚杆整治。 4、奥地利的阿尔贝格隧道 隧道于1979年建成，全长13980m，最大变形速度11.5 cm/d，最大变形量70cm，围岩为以千枚岩为主，地应力13Mpa。采用9~12m长锚杆整治。 5、日本的惠那山隧道 隧道于1985年建成，全长8635m，边墙最大变形56cm，拱顶最大下沉93cm，围岩为风化花岗岩组成的断层破碎带，地应力为10~11Mpa。采用9m和13.5m的长锚杆整治。 二、软岩大变形机理研究 1、关于大变形定义的讨论 隧道围岩大变形是软岩地质中常见的一种地质灾害。大变形是一种塑性破坏和塑性流动。20世纪初期以来，国内外许多学者从形成机制、预测方法、防治措施等诸多方面对大变形进行广泛地研究。然而，迄今为止，国内外学术界对大变形的定义、分级、形成机制、位移控制等问题尚未形成统一的认识。 目前工程界和学术界对软岩隧道大变形尚无统一的定义。徐则明从大变形的6个特征对大变形进行了概况描述，何满潮认为软岩的大变形是个塑性大变形，卞国忠从围岩变形量上（变形量>400mm）给大变形做了界定。 2、软岩大变形机理 软岩大变形的成因比较复杂，一般可归为两大类：一是开挖形成应力重分布超过围岩强度而发生塑性化；二是岩石中某些矿物和水反应而发生膨胀。从各个大变形的工程案例上，发生大变形的地段，岩体具有一些共同的特性，如：岩体受区域性构造影响较大，普遍节理很发育，完整性差；岩石的强度和模量较高，同时岩体的强度和模量较低；高地应力环境；隧道内有少量地下水。 ①高地应力对软岩变形的贡献 研究表明，当强度应力比（Rb/σmax）小于0.3~0.5时，即能产生比正常隧道开挖大一倍以
高中地理人教版必修3 2.1.2荒漠化的人为原因和防治(A卷)作业Word版含解析
第二课时荒漠化的人为原因和防治(A卷) [考点分布表] 一、选择题(每小题4分，共44分) 下图为新疆和田地区人口增长、耕地扩大所产生的影响关联图。读图完成1～2题。 1．图中，甲表示() A．土地盐渍化B．下游河流水位上升 C．下游河流流量减少D．流动沙丘向绿洲侵袭 答案 C 解析从图中地理事物之间的逻辑关系可以判断人口增长、耕地扩大带来的上游用水增加，会使下游河流流量减少。 2．导致图示区域荒漠化问题加剧的人为原因有() ①燃料短缺②砍伐森林③不合理灌溉④盲目扩大耕地⑤风沙侵袭⑥人口和贫困问题 A．①③⑤B．②③④ C．①④⑥D．②③⑥
答案 B 解析注意抓住题目中关键词是“人为原因”，燃料短缺、风沙侵袭、人口和贫困问题均不属于人类活动。 石质荒漠化简称石漠化，在我国主要分布在南方石灰岩地貌发育典型的地区，如云南省、广西壮族自治区、贵州省等(右图)。读图回答3～5题。 3．形成我国西南地区石质荒漠化的主要自然原因是() A．风化作用显著B．土质疏松 C．夏季暴雨冲刷D．风蚀作用显著 答案 C 解析西南地区属于季风区，地势起伏较大，夏季暴雨冲刷较严重，水土流失严重，从而出现石质荒漠化，故C项正确。风化作用和风蚀作用显著主要指干旱地区；该地属于红壤区，土质较黏重。 4．形成石质荒漠化的主要人为原因是() A．过度放牧B．开山取石 C．陡坡开荒D．交通建设 答案 C 解析石漠化主要位于云贵高原地区。该地区地形起伏大，农业生产以种植业为主；陡坡开荒导致植被破坏，加剧水土流失，导致地表岩石裸露，形成石漠化，故C项正确。 5．石漠化发展的后果是() A．土地资源的丧失 B．地下水资源更加丰富 C．农业从种植业为主向牧业为主转变
岩爆隧道
第五章岩爆隧道 岩爆隧道是指施工过程中有岩爆现象发生的隧道。在高应力坚硬的岩体内开挖坑道时，常常会有岩片从开挖壁面突然弹射出来，把这种现象称为岩爆。岩爆会破坏已建成的隧道结构和机械设备，直接威胁施工人员的生命安全。岩爆现象在矿山出现较早。例如加拿大的一些深埋硬岩矿山经常发生岩爆，对矿山的安全与生产构成很大威胁，因此，加拿大Laurentian 大学的岩石力学研究中心对岩爆巷道的支护设计进行了为期五年的专题研究[1]。根据岩爆产生的机理，试验出了有效设防措施，并编制了加拿大岩爆支护手册。20世纪50年代美国纽约的引水隧洞施工时曾发生岩片弹射现象。60年代挪威赫古拉公路隧道和瑞典的维斯塔引水隧洞也曾发生过岩爆；成昆铁路线上的关村坝隧道是我国隧道建设中发生岩爆较早的隧道；之后，在二郎山隧道、穿越秦岭的数座隧道施工中也都不同程度的发生过岩爆。岩爆对隧道工程的最大威胁源于岩爆的突发性。目前，关于隧道岩爆的形成机理还在研究之中，对隧道岩爆的认识有待进一步深化。本章通过分析几座隧道的岩爆现象，归纳隧道岩爆的特点，探讨隧道岩爆机理、讨论岩爆隧道设计理论和施工方法，最后介绍岩爆隧道工程实例——二郎山隧道，借以说明隧道岩爆的具体工程防范措施。 第一节隧道岩爆特点与形成机理 岩爆是岩体受到开挖影响和扰动后发生猛烈破坏的一种工程现象，是岩体本身力学性质（内在因素）和外界影响因素（诱发因素）某种组合的结果。为了研究影响岩爆发生的各种因素，首先需要了解在国内外岩爆隧道内观察到的现象。 一、隧道岩爆现象 就空间形态和施工过程而言，水工隧洞与交通隧道几近相同。20世纪60年代掘进的挪威赫古拉公路隧道和瑞典的维斯塔引水隧洞是发生隧道岩爆的典型代表，在两工程中，岩爆以小块岩石弹射为主，大多数弹射岩块很小；岩爆发生时测得的隧道周边切向应力远小于岩石单轴抗压强度，开始弹射时的周边应力为岩石单轴抗压强度的37%；发生岩爆的隧洞轴线与测量的原岩最大主应力方向垂直或成大角度相交；岩爆发生部位相对于隧洞中心轴对称；岩爆前可听到脆性岩石的破裂声，最强烈岩爆发出的声音如200kg隧洞掘进爆破。 国内的川藏公路二郎山隧道在施工中出现了较为严重的岩爆现象[2，3]。为了掌握岩爆与地应力规律，用钻孔应力解除法和岩石声发射（AE）Kaiser效应对地应力进行了现场测试，最大主应力为353MPa。二郎山隧道的岩爆特点是：（1）发生岩爆的围岩属Ⅳ、Ⅴ类围岩；（2）岩爆多发生在掌子面及距其1～3倍洞径范围内；（3）岩爆既发生在围岩表面，也发生在围岩内部；（4）岩爆形式有劈裂和剪切两种；（5）岩爆爆坑多呈锅底形，坑边沿多为阶梯形；（6）断层带两侧的硬岩中容易发生岩爆；（7）干燥无水区段容易发生岩爆；（8）相邻洞室的开挖对主洞岩爆似无影响等。 西康铁路秦岭隧道在施工中也出现了严重的岩爆现象[4，5]。秦岭隧道Ⅱ号线的岩爆特点有：（1）受构造应力影响，岩爆先发生在右侧壁，然后到拱肩、拱顶，最后发展到左侧壁；（2）岩爆多发生在断层带两侧完整的上下两盘；（3）岩爆主要发生在质地坚硬、强度较高、干燥无水的混合片麻岩中；（4）发生在距掌子面9～100米范围内的岩爆较为频繁剧烈；（5）强烈岩爆的爆坑多呈A字形，一般岩爆的爆坑多呈锅底形等。 综合大量资料，可以发现隧道岩爆的发生有如下规律：
冒落型矿震成因机理的研究
冒落型矿震成因机理的研究 谷新建 副教授 (湘潭工学院资源工程系) 学科分类与代码:620130350 【摘 要】 冒落型矿震属于塌陷地震的范畴,其形成和演化受到区内自然因素和人为因素的作用。笔者研究了顶板冒落的前兆特征、发展过程、运动形式和致崩原因,探讨了冒落型矿震的成因机理,提出了由于地下开采引起采空区顶板冒落,释放能量,诱发矿震的观点。 【关键词】 地下开采 顶板冒落 能量释放 矿震 Origin and Mechanism of Mine Tremor due to Falling-in G u Xinjian,Assoc.Prof. (Department of Resource Engineering,Xiangtan Polytechnic University) Abstract: The mine tremor due to falling-in appertains a kind of seismic subsidence.Its formation and evolution are affected by many natural and man-made factors in this region.The precursor char2 acteristics,development process,movement mode and genesis of the roof fall are studied.The origin and mechanism of mine tremor due to falling-in are probed into.The author considers that the mine tremor may be induced by the energy release when roof falling after the underground mining. K ey w ords: Underground mining Roof fall Energy release Mine tremor 1 引 言 冒落型矿震是由于采空区顶板冒落而引起的矿山岩层震动,属于诱发地震的范畴,亦称为人为地震。从现有的资料来看,虽然这类地震震级不是很高,但由于震源浅、震中烈度偏高,故破坏性较大。它与天然地震虽有共同基础,但它们在孕育和发展过程中又有很多不同之处。尽管前人已就矿震的形成机理、预测和防治等课题开展了大量的研究工作,并取得了显著成果,但仍有很多问题尚未获得根本解决[1]。因此,研究冒落型矿震的成因机理,对完善地震科学理论,具有重要的理论意义。 在我国,地下金属矿床空场法开采的比重约为55.7%,在国外使用空场法的矿山也较多,平均比重也大于50%,并且大部分矿山未进行空区处理,采场顶板大面积垮落、地表开裂和塌陷、矿震等恶性矿山灾害时有发生,对矿山井下生产及工人安全构成很大的威胁。特别是随着矿山开采深度不断加大,深部地压活动将越来越剧烈,由此而引起采空区顶板冒落诱发矿震的可能性也会随之而增加。据1993年不完全统计,我国煤炭部门已有65对矿井发生此灾害,其中35对累计发生过2000余次具有破坏性的采掘诱发地震,造成数以百计的人员伤亡[2]。因此,研究冒落型矿震的成因机理,对矿山防震减灾和安全生产,同样具有非常重要的现实意义和指导作用。 2 冒落型矿震特征及前兆现象 2.1 冒落型矿震特征 根据采空区顶板的冒落形式和冒落量,可将冒落型矿震分为因围岩发生微量位移或少量顶板岩石垮落所导致的微震活动;围岩极限应力区脆性破坏, 第12卷第2期2002年4月 中国安全科学学报 China Safety Science Journal Vol.12No.2 Apr.2002