l大学深部的概念体系及工程评价指标

ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ

ｉｎｄｅｘｅｓ

大，浅部资

源日益减少，国内外矿山都相继进入深

１

引

言

部资源开采

状态。随着开采深度的不断增加，工程

灾害日趋增

多，如矿井冲 击地压、瓦斯爆炸、矿压

随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加

明 显加剧、

巷道围岩大变形、流变、地温升高等，

收麓日期ｌ

２００５—０３—０５；修回日期：２００５—０４—２０

薹盒硬目ｌ国家自然科学基 金重大项目（５０４９０２７０）；国家基金委创新群体基金资助项目（５０２２１４０２）：教育部科学技术研 究重大项目（１０４０５）

作者简介ｔ何满潮（１９５６一），男，博士，１９８１年毕 业于长春地质学院水文工程地质系工程地质专业，现任教授、博士生导师、国家自然科学基金重大

项目（５０４９０２７０）首席科学家，主要从事岩石力学理论及工程方面的教学与研究工作。Ｅ．ｍａ ｉｌ．－ｈｅｍａｎｃｈａｏ＠２６３．ｎｅｔ。

万

方数据

第２４卷第１６期

何满潮．深部的概念体系及工程评价指标

?２８５５?

对深部资源的安全高效开采造成了巨大威胁。因此 ，

深部资源开采过程中所产生的岩石力学问题已成为

国内外研究 的焦点【ｌ￣１１１。然而，国外在“深部”、

“深部工程”等一系列概念上差异较大。 国内至今

也没有明确的概念或划分标准，在一定程度上影响

了该 领域理论与技术研究的发展及交流。因此，针

对深部工程岩体所处“三高一扰动”的特殊 地质力

学环境，对深部的概念及其评价指标进行科学定义，

是推 动深部岩体力学基础理论研究的当务之急。

２深部的概念体系

２ ．１国内外关于深部的概念

在对深部工程引起的岩石力学问题研究的过程

中，国外采矿、岩土工程界专家学者相继提出了“深

部”的概念。通常认为，深 部开采是由于矿床埋藏

较深，而使生产过程出现一些在浅部矿床开采时很

少遇到的技术难题的矿山开采。世界上有着深井开

采历史的国家一般认为，当矿 山开采深度超过６００

ｍ

即为深井开采，但对于南非、加拿大等 采矿业发达

的国家，矿井深度达到８００

１

００ ０

ｍ才称为深井开

采；德国将埋深超过８００

< br>１

０００

ｍ的矿井称为深

井，将埋深超过 １

２００

ｍ的矿井称为超深井开采；

日 本把深井的“临界深度”界定为６００

ｍ，而英国

和波兰则将其界定为７ ５０

ｍ。

文『１２，１３］认为深部开采中的煤矿与金属矿有< /p>

明显的差异，根据目前和未来的发展趋势，并结合当

前矿山开采的 客观实际，大多数专家认为，我国的深

部资源开采的深度可界定为：煤矿８００～１

５００

ｍ，金

属矿山１

０００～２０００ｍ。

上述关于“深部”的概念均以具体的工程深度

为指标进行定义，在工程应用中具有局限性。如有

的工程岩体在所定义的深度区 间以上就会表现出深

部所特有的非线性力学现象；而有的工程岩体处于

< br>所定义的深度区间范围之内也未必会出现深部工程

岩体的非线性力学现象。因此， 上述定义在指导工

程实践时缺乏实用性，不具科学性。

２．２深 部及深都工程

深部是指随着开采深度增加，工程岩体开始出

现非 线性力学现象的深度及其以下的深度区间，把

位于该深度区间的工程称为深部工程。

２．３深部工程岩体

深部工程岩体是在深部工程开挖扰动力影响范< /p>

围之内的岩体。每个矿井地层中都包括了多个工程

万

方数据

岩组，其中含有２个典型工程岩组，即深度低的软