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现代地质
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岩爆类型及其防治

谭以安

中国国际工程咨询公司

提要本文将在水电洞室、交通隧洞、矿山坑道岩体或矿体中发生的急剧猛烈释放弹性变
形能的动力破坏现象统称为岩爆在讨论岩爆与其他动力现象之间的区别和岩爆含义荃础上,按
照地应力作用方式,将其分为水平应力型、垂直应力型以及混合应力型种主要类型,并分别讨
论了各类岩爆的具体特征以及防治措施。
关胜词岩爆地应力有效弹射能渐进破坏过程

引言

岩爆是矿山坑道、水电洞室、交通隧洞等地下工程的一大地质灾害。到目前为止,在
世界范围内,巳有个国家和地区频繁发生它破坏矿山及工程建设、损坏设备、伤害人
命,甚至使地面建筑物也惨遭破坏。随着世界人口的迅速增长,人类对各种矿产资源、能
源开发和交通运输等的需求增大,迫使人们向地球更深处取宝,向高山峡谷大河要电,在
丛山峻岭中开路。因此,地下洞室“长、大、深、群”的特点愈加明显,故岩爆灾害必将
日趋突出,势必给人类环境带来不良影响。为预防岩爆,保护环境,区分鉴别岩爆类型则
是一个具有理论意义和实际价值的重要研究课题。
岩爆含义

在水利水电隧洞、地下厂房,铁路及公路隧道,矿山井巷及采场中的岩体或和矿
体,经常发生一种急剧猛烈地释放弹性变形能的动力破坏现象,为叙述方便暂把这种现象
用“,,代替。
国内外有关文献和著作已对“”与瓦斯突出或瓦斯与煤、岩突出,突水,
大冒顶和老顶突然来压,矿震等现象的区别与联系做了比较清楚的论述。它们的
共性是都属于动力现象,其不同点在于是以压力瓦斯突然释放、喷出为主,伴随的煤、
岩突出是第二位的是以岩体或矿体中高压水的突然喷出为主,伴随的煤、岩突出也是第

。‘,,、,、
二位的,’则不同它是大量岩矿块体的喷射而且其破坏速度较之两种现象
更加猛烈。主要是岩层在自重作用下,岩体位能向动能转化所造成的突然冒落或滑落。而
“’,则是储存于岩体或矿体一围岩系统内部变形能突然释放的动力破坏过程。则是由于

收稿日期口年月日。
一一
,,。‘
矿山开采活动引起的矿山岩层震动上述都可能引起矿震而,”与有时又

,‘,。
互为因果亦即“”能引起不同程度的岩层震动,岩层震动又可能导致,,的发生由

‘,,,,。
上述可见,’与种动力现象的区别是很明显的然而目前世界上对于
“”本身还没有一个统一的、公认的定义,但各国对“”所做的描述却并无原则性区别,
可大体概括为点

‘,、、、
,’是发生在矿山坑道井巷或采场地下工程隧道厂房或空场岩矿
体内的一种动力现象。
产生“”的外部原因是人工开挖或开采改变了岩体的力学平衡状态,内在因素
是岩体本身储存有大弹性应变能。也就是说“’,是岩体力学平衡状态遭到破坏、突然释
放弹性能的动力现象。

‘、、,、
,’,是以岩矿体猛烈地抛射震动围岩急剧变形为特征以破坏工程建设
损坏生产设备、危及人身安全为后果的动力现象。
年在伦敦召开的世界各国岩爆会议将金矿、铜矿、银矿、煤矿、钾盐矿等金属与
非金属矿山以及交通隧道、水电隧洞、地下电厂中所发生的“”现象统称为“、
”按字意应译为“岩爆”。会后出版“”即“岩爆预
测及控制”论文集。
在其他文献中,一些英语国家的学者或学术组织如国际岩石力学协会、美国材
料试验协会,,、耶格、库克、南菲丹克豪斯、澳
大利亚舍菲尔德、挪威以及加拿大等也把矿
和工程中的“’,统称为“”。而在苏联,无论是佩图霍夫,还是
阿维尔申都称其为“而时邓”直译为“矿山冲击”。从所用名词来看虽
然与英语国家不同,但从其含义“是以煤和岩石单独或同时抛出为特征的一种破坏形式”可
见,苏联学者所说的矿山冲击既包括了单独煤的抛出,即煤爆,又包括单独岩石的抛出,即
岩爆狭义的,同时还包括煤、岩同时抛射的动力现象。而西德的曼夫里特也
将“煤岩体的冲击式应力释放矿体的冲击式挤出或抛射伴随有震动、巨响以

、”‘—”,“—”。,
及煤岩爆炸或破坏的现象称为,脚即矿山冲击可见国外学者是将
岩煤爆与矿山冲击等同起来的。
在我国,有些学者仅把发生在交通隧道、水利水电洞室的“’现象称作岩爆而把

‘,,,。、
煤矿煤层发生的,’称为煤爆把砂岩或灰岩中的“’另称为岩爆也有人将金属矿
非金属矿中发生的“”现象统统称作矿山冲击。
由上述可见,无论国外还是国内的研究者,尽管在用词上有所不同,究其本质并无原
则区别,同样表达了一种急速释放储存于岩、矿体中弹性变形能的动力破坏现象。只不过
是不同的研究者根据不同地点、场所发生的“’,和按照不同行业的习惯说法,采用了不
同的名词,其含义是一致的。
但是,必须指出的是长期以来在我国不少人习惯用“冲击地压”一词概括这种动力
破坏现象,这显然是错误的。他们混淆了“压力”与“破坏”两个基本的概念。因为“地
压”仅能表明作用在岩体或矿体