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中煤遠(yuǎn)大訊: 近日，以資源與土木工程學(xué)院朱萬成教授為代表的東北大學(xué)研究團(tuán)隊主持完成了“采動誘發(fā)圍巖突冒突涌分析方法與監(jiān)測技術(shù)研究”，項目成果成功揭示了礦山采動圍巖突冒突涌破壞機(jī)理，提出了切實可行的突冒突涌災(zāi)害分析預(yù)測、預(yù)警方法和監(jiān)測技術(shù)，并結(jié)合礦山生產(chǎn)實踐開展了現(xiàn)場突冒突涌災(zāi)害的防治，具有重要的理論價值和工程實際意義。

當(dāng)前，我國礦產(chǎn)資源的短缺已成為制約國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的瓶頸，鐵、銅礦石高度依賴進(jìn)口，同時，隨著礦山開采逐漸向深部轉(zhuǎn)移，開采所面臨的地質(zhì)環(huán)境不斷惡化，采動誘發(fā)圍巖突然冒落或突然涌水(突冒突涌)災(zāi)害日趨嚴(yán)重，對礦山生產(chǎn)安全和效益的提升造成了嚴(yán)重影響。因此，“采動誘發(fā)圍巖突冒突涌”研究成了巖石力學(xué)與采礦工程領(lǐng)域的重要課題。

此前，雖然巖石力學(xué)數(shù)值模擬方法和微震監(jiān)測等技術(shù)都已用于礦山突冒突涌災(zāi)害的分析預(yù)測，然而數(shù)值模擬在工程問題研究中的計算結(jié)果可信度很低，并且難以有效地描述流-固耦合條件下采動巖體的損傷與破裂過程，微震監(jiān)測等技術(shù)獲得的海量監(jiān)測數(shù)據(jù)解讀也缺乏充分的理論依據(jù)，很難獲得有效的災(zāi)害前兆信息。礦山突冒突涌災(zāi)害的分析預(yù)測仍然是一個沒有解決的技術(shù)難題。

“采動誘發(fā)圍巖突冒突涌分析方法與監(jiān)測技術(shù)研究”項目團(tuán)隊歷經(jīng)多年探索，終于在相關(guān)研究領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。

在理論層面，充分考慮了圍巖所處的流-固耦合環(huán)境和開采引起的擾動效應(yīng)，提出了圍巖變形與破裂過程的滲流-應(yīng)力-損傷耦合模型，研發(fā)了災(zāi)害分析預(yù)測的數(shù)值模擬系統(tǒng)，并對災(zāi)害孕育和發(fā)生過程機(jī)理進(jìn)行了分析，同時還借助于數(shù)值模擬方法，揭示了復(fù)雜地質(zhì)條件對圍巖突冒突涌災(zāi)害的控制作用機(jī)理;

在技術(shù)方法層面，發(fā)展了基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的巖體參數(shù)表征方法，提出了監(jiān)測數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬相結(jié)合的圍巖突冒突涌預(yù)測分析方法，建立了基于微震監(jiān)測、大規(guī)模數(shù)值計算和三維虛擬現(xiàn)實可視化技術(shù)的圍巖失穩(wěn)實時監(jiān)測及預(yù)測綜合集成系統(tǒng)，在提高礦山區(qū)域數(shù)值模擬結(jié)果可信度的同時，也為微震監(jiān)測數(shù)據(jù)的解讀提供了理論依據(jù)，實現(xiàn)了災(zāi)害的預(yù)測分析;

在工程應(yīng)用方面，項目團(tuán)隊將以上研究成果分別用于石人溝鐵礦和張馬屯鐵礦的實際生產(chǎn)中，提出了基于注漿加固、疏水降壓以及采場與回采工藝優(yōu)化相結(jié)合的防治突冒突涌控制技術(shù)，并在礦山開采實踐中得以成功應(yīng)用，解決了一直困擾上述礦山安全生產(chǎn)的重大技術(shù)難題，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

項目團(tuán)隊在《Int. J. Rock Mech. Min. Sci.》《Rock Mech. Rock Eng.》和《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》等國內(nèi)外期刊上發(fā)表論文共計400余篇，其中被SCI檢索100余篇，EI檢索350余篇，論文SCI他引400余篇次，獲國家發(fā)明專利2項，出版專著4部，獲冶金科學(xué)技術(shù)二等獎1項，得到了國內(nèi)外同行專家的高度評價。

(來源:遼寧新聞網(wǎng) 供稿：陶賽 編輯：王鈺博 審校：駱慶生)