深部岩体力学与开采理论研究构想与预期成果展望谢和平

492Vol．49No．220173ADVANCEDENGINEEＲINGSCIENCESMar．2017··DOI10．15961/j．jsuese．201700025“”610065。“”“”“”、。、、、。“”1000～2000m12－、34。123－4、5。12345－、6789。。TU45A2096-3246201702-0001-16ＲesearchFrameworkandAnticipatedＲesultsofDeepＲockMechanicsandMiningTheoryXIEHepingSichuanUniv．Chengdu610065ChinaAbstractBasedonthecurrentsituationofthedeepresourcesexploitationathomeandabroaddeepmininghasbecomethenormowingtotheexhaustionoftheshallowmineralresources．Neverthelessbecauseoftheinitialpropertyofthe‘threehigh’occurrenceenvironmentofthedeeprockmassandalsotheadditionalpropertyof‘strongdisturbance’and‘strongtimeliness’ofresourceexploitationthelarge-scaledisasterswithhighenergylevelfrequentlyoccurindeepengineering．Meanwhileitisdifficulttopredictandgetaneffectivecontrolbecauseofitsunclearmechanism．Theessentialcauseofthisrealityisthattheexistingrockmechanicstheoriesarebasedonthematerialmechanicsinastaticresearchingperspectivewhichhaslaggedbehindthepracticeofnowadaysgeotechnicalengineering．Theexistingtheoriesarenotrelatedtothedepththeengineeringactivityandthedeepundergroundin-situenvironment．Ithasbecomeur-genttodevelopnewtheoriesandmethodsofdeeprockmechanicswithconsiderationofdeepinsitustateandminingdisturbancetosolvethetheoreticalandtechnicalproblemsofdeepresourceexploitation．IntheviewofChina’sactualsituationthattheexploitationofdeepmineralresourceswillenterintoastageof1000～2000mtheprojectorientedwithimprovingthecapabilityofdeepresources2016－12－082016YFC06007001956—[e-mail]2017－01－25113534http//．cnki．net/kcms/detail/51．1596．t．20170125．1135．001．htmlhttp//jsuese．ijournals．cnhttp//jsuese．scu．edu．cnacquisitionhascondensedfourkeyscientificissues1in-situmechanicalbehaviorandstressenvironmentofdeeprockmass2thea-nalysissimulationandvisualizationofdeeprockstressfieldandenergyfield3couplingtheoryof‘multi-fields’and‘multi-phases’coexistingindeepresourceexploitationundertheeffectof‘strongdisturbance’‘strongtimeliness’4thetheoryandtechnologyofhighefficiencyminingofdeepresourceswithlowecologicaldamage．Meanwhilecombiningtheconnotationofthekeyscientificissuesfivekeyresearchingcontentshavebeenproposed1in-situmechanicalbehaviorandstressenvironmentofdeeprockmass2deepminingmechanicsandflowtheoryin‘multi-fields’and‘multi-phases’3evolutionlawofstressfieldandenergyfieldindeepmining4deformationmonitoringsafetyearlywarningandstabilitycontrolofdeeprockmass5thetheoryandtechnologyofecoefficiencyminingofdeepmineralresources．Finallynineresearchingfrontiershavebeenspecifiedfromthefivekeyresearchingcontents1re-searchonthein-situmechanicalbehaviorofdeeprockmass2long-termstabilityanalysisandcontrolofdeepsurroundingrocks3deepcrustalstressenvironmentanddisasterdynamics4flowtheoryofmulti-fieldsandmulti-phasesunderdeepstrongdisturbanceandstrongtimelinessofdeeprockmass5analysissimulationandvisualizationofstressfieldandenergyfieldundertheeffectofdeepmin-ing6thetheoryofhighstressinductionandenergyregulationindeep7monitoringwarningandcontrolofrockdeformationindeepmining8theoryandtechnologyofsafeandgreenminingindeepmining9theoryandtechnologyofcollaborativeminingindeepmetalmines．ThustheresearchingsystemofdeeprockmechanicsandminingtheoryisinitiallyconstructedinordertoprovideatheoreticalbasisandtechnicalsupportfortheexploitationoftheChina’sdeepmineralresourcesinthefuture．Keywordsdeepenvironmentmineralexploitationengineeringdisasterrockmechanicstheoryandtechniques、、。。1500m3000m4350m7500m1。1000～2000m。1000～2000m、、1000～2000m。、。、、。1000～2000m。、。11．11000m100、、、、。20048201580。1000m53%2－310～25m4471086m1100m、1159m、1008m1501m5－6。、、、、、20901000m2000m6。802492000m4350m172000m3000mKidd2800m82000～3500m3260m2000～2500m9。1000～2000m321300m10、1000m、1000m1600m。1000m。、1000～2000m。1101550%、33%、53%1000m。110～15Fig．1Proportionofthedeepmineralresourceexploi-tationinthenext10to15years1．2、、。、、“”15。“”。。。、、。1000m1000～5000m50～135MPa15。、。、。30～50℃/km40℃。、。1000m10MPa。、。、、、11－13。14、。1．3、。15－17、18－22、23－26、27－31、32－35、36－39、40－52。。32“”1000m1501m1150m34．6MPa。800m800m3、42。、－、、53－55。ab800m2、Fig．2Applicabilitycomparisonbetweentheshallowanddeeproadwaysupportingtheoriesandmethods56－6356、64、65－68。－。、、、、。、、、、。21000～2000m、、。2．11。。、、。2－、。3－、、3－33－、、、。3D－3－336、44938。3。2000m“”“”“”“”、、。4。、、。2．22000m、、、、1。、、。、、、、、、。、3。2。、、、、。、、、、、、、。3－。、、。、“、”、、、、、、。4、。、、、、、、、、、、、、。5。。。2．3。、23、－－、、。、312352“”45－、6789。、3。3Fig．3Ｒesearchsystemofthedeeprockmechanicsandminingtheory36。“”“”。“”“”“－、”“”。、、。3．1、、。1。。、。、、、……、、。2。、、、。、、、、、、、、。3。649、、。。。4。。“+”。。4369。469Fig．4Schematicviewofthestresspathsunderdiffer-entmininglayouts693．2“”、。、。1。、、－－－。2。2。、、。3。、、。4。、、72“”。3．3。、。3。1。。、、、。2。3、、、。3。3。、、、4。4。、、。3．4、、、、、、。2000m、、、、、、、。1、。、、、。2、。、。、、。3。、。4。、。。、、849。3．5－、、、“”、、。、“”、、、。1。、、。23。333。3。3。4－。、3－－3－。5。－3、、、、、。3．6、、。、、“”。1。、、、、、。2。、、、。3。92“”、。4。、3、、、、、。5。。4。、。4．1/、、、、。1。“+”3。2－。－。3。“++”。4。/。4．2。、－、、。0149