석탄 및 암석 동적 재해에 대한 간략한 소개

탄암동력재해현상은 외력의 작용으로 생기는 동력효과와 재해의 결과를 지닌 재해현상이다. 지진, 화산 폭발, 터널 불안정성, 산사태, 석탄 및 가스 폭발, 암석 폭발, 지붕 사고 등 광범위하고 다양한 특징을 가지고 있습니다. , 석탄 및 암석 동적 재해에 속한다. 탄암 동력 재해 현상은 피해가 커서 사람들의 생명과 재산에 큰 사상자와 손실을 초래할 수 있다.

인도는 허리케인, 가뭄, 홍수, 지진, 산사태, 눈사태와 같은 빈번한 자연재해에 대해 독특한 재해 관리 시스템을 구축했습니다. 국가, 주, 현, 구 각급에는 모두 통일된 재해 관리 기구가 있다. 인도는 또한 일련의 재해 전 준비 및 부서 개발 계획과 허리케인, 지진 등 재해 복구 계획 [1] 을 마련했다.

(1) 지진 [2 ~ 8]

우리 모두 알고 있듯이 지구는 항상 운동과 변화 속에 있다. 지구의 운동과 변화는 엄청난 힘을 발생시켜 지하암층을 변형시킨다. 처음에는 변형이 매우 느립니다. 그러나 힘이 너무 커서 암층이 감당할 수 없을 때 갑자기 끊어진다. 암석 파열로 인한 진동이 표면에 도달하면 표면의 진동을 일으킬 수 있는데, 이것이 바로 지진이다. 일반적으로 변형 지역이 길고 넓을수록 방출되는 에너지가 많아지고 구조 지진의 진도도 커진다. 그림 1. 1, 위성 사진 한 장은 지진으로 인한 단층을 명확하게 볼 수 있고, 그림 1.2, 1906 의 샌프란시스코 지진 현장 사진을 볼 수 있다

그림 1. 1 지진 단층 위성 이미지

사진 1.2 1906 샌프란시스코 지진 현장 사진.

지진 재해는 모든 재해의 으뜸으로 돌발성, 예측할 수 없음, 발생 빈도가 높고 심각한 2 차 재해를 발생시켜 사회에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 강한 지진이 발생하면 건물이 파괴되고 산사태, 파편 흐름, 지반 균열, 지반 균열, 모래 분사, 물 돌입 등의 표면 파괴와 쓰나미가 발생할 수 있습니다. 지진으로 인한 일련의 다른 재난으로는 화재, 홍수, 가스, 유독가스 누출, 세균과 방사선의 전파, 역병 등 생명과 재산에 대한 재해가 있다.

죽서기년' 은 지금까지 세계 최초의 지진문자 기록이다. 이 책은 이번 지진을' 태산 지진' 이라고 부르며 기원전 1830 년에 발생한 지진 현상을 기록했다. 세계에는 매년 500 만 건이 넘는 지진이 있다! 하지만 매년 100 회 이상의 파괴적인 지진을 포함한 지진의 2% 미만이 인류에게 엄청난 경제적 손실과 인명 피해를 입힌 것으로 나타났다. 미국 지진조사국 국가지진정보센터 (USGSNEC) 의 인터넷 자료에 따르면 200 1 년 전 세계적으로 지진으로 2 1 000 명이 넘는 사망자가 발생했으며, 그중 사망자가 가장 많은 지진은 65438 년 6 월 26 일 인도 구자라트에서 발생했다. 강진은 종종 돌발성과 엄청난 파괴력으로 사회경제 발전, 인류의 생존 안전, 사회안정, 사회기능에 심각한 해를 끼친다. 각종 자연재해로 인한 손실 중 지진 손실은 52% 를 차지하며 명실상부한' 봉머리' 이다.

중국은 환태평양 지진대와 유라시아 지진대 사이에 위치하여 태평양판, 인도판, 필리핀 해판에 눌려 지진 단층이 매우 발달하여 주요 지진이 23 조를 띠고 있다. 지난 20 세기 동안 중국은 구이저우 (), 절강 () 두 성 () 과 홍콩 특별 행정구 () 를 제외한 모든 성 () 에 800 회 가까이 규모 6 이상의 지진이 발생했다. 그것은 세계에서 지진 피해가 가장 심한 나라 중 하나이다. 이는 현재 전 세계 도시화가 급속히 발전하고 있는 상황에서, 특히 중국 도시의 수가 급격히 증가한 경우 더욱 두드러진다. 우리나라 각종 자연재해의 경우 지진, 기상재해, 해양재해, 지질재해, 농작물생물재해, 임업재해 등 각종 재해 중 신중국이 설립된 지 50 여 년 만의 자료에 따르면 기상재해는 각종 재해로 인한 경제적 손실의 57% 를 차지하며 재해 1 위를 차지하지만, 각종 자연재해로 인한 인구사망 통계에 따르면 지진재해는 54% 를 차지한다

전 세계 지진의 빈번한 발생과 그로 인한 막대한 손실은 지진 예측에 심각한 연구 과제를 제기하였다. 그러나 전 세계적으로 지진 예측은 여전히 탐사 단계에 있으며, 주로 다년간 축적된 지진 관측 자료의 경험적 예측에 기반을 두고 있으며, 지진 수태 메커니즘의 발생 발전 법칙에 대해서는 아직 완전히 명확하지 않다. 따라서 오늘날의 지진 예측에는 큰 한계가 있습니다. 지진학자들은 지역별로 지진 위험을 분석해 해당 지역의 향후 일정 기간 동안 지진이 발생할 가능성을 예측하고 위험 지역을 분류하며 지진 발생 후 발생할 수 있는 피해를 예측했다. 1970 년대 이후 지진 수태 과정과 전조 메커니즘의 연구가 크게 진전되었다. 예를 들어 미국과 구소련은 팽창-확장 모델과 눈사태-불안정 모델을 제시했고, 중국은 진원 조합 모델과 팽창-크립 모델을 제시했다. 오예신 등 [6 ~ 7] 은 지진을 구성하는 두 번째 임신기제, 즉 단층점슬라이딩을 시뮬레이션 대상으로 이축 로딩 실험 시스템과 적외선 카메라를 이용해 네 가지 유형의 단층조합 조건 하에서 이중 전단 스틱 슬립 중 적외선 복사온도장의 시공간적 진화 특징을 시뮬레이션했다. 연구에 따르면 단층온도장의 시공 진화는 응력 수준뿐만 아니라 마찰면 양쪽의 암석과 거칠기에도 관련이 있는 것으로 나타났다. 구체적인 표현: ① 응력 집중과 마찰이 강한 지역 적외선 복사가 강하다. 응력 완화와 마찰이 약한 영역은 적외선 복사가 약합니다. (2) 두 단층의 암석학과 마찰면 조건이 대칭일 때, 적외선 열상은 쌍나비 날개 모양이다. 마찰 표면이 거칠 때 적외선 열 이미지는 구슬 모양, 바늘 모양, 거꾸로 바늘 모양, 막대 모양, 단일 나비 모양 또는 순서 변경과 같은 비대칭적이고 불균형한 시공간 진화 특징으로 나타납니다. 위성 열 적외선 원격 감지와 차이 간섭 레이더 (D-INSAR) 기술을 결합하여 활동 단층의 사전 미끄러움과 그 후의 끈적거림을 중점적으로 연구하며, 원격감지구조 지진과 단림공강지진 예측을 모니터링하는 새로운 방법이 될 것으로 예상된다. 이 연구들은 지진 수태와 전조의 메커니즘을 어느 정도 설명했지만 지진의 극단적인 복잡성 때문에 각종 이론은 여전히 각종 전조 현상의 특징을 완전히 설명할 수 없다.

지진 예방 및 재해 감소 실천에서 사람들은 지진 예방 및 재해 감소가 사회 경제적 생활의 모든 측면과 일반 대중의 삶을 포함하는 복잡한 사회 시스템 프로젝트라는 것을 점차 인식하고 있습니다. 지진재해를 효과적으로 완화하기 위해서는 정부의 지도하에 지진과학 지식을 보급하고, 전 국민의 지진방지의식을 제고하고, 법제와 과학기술에 의지하고, 각 방면의 힘을 동원하고 조직하여 공동으로 관리해야 한다. 한편, 연구원들은 지진예보기계와 종합예보의 연구에 힘쓰고, 경험예보에서 물리예보로 전환하여 지진예보의 정확성을 높여야 한다.

(2) 화산 폭발 [8 ~ 9]

지각 아래100 ~150km 에' 액체대' 가 있는데, 이 액체대에는 고온의 고압 하에서 기체 휘발물을 함유한 용융 규산염 물질, 즉 마그마가 있다. 마그마는 지각의 약한 부분에서 지표로 튀어나와 화산을 형성한다. 화산 폭발은 지구상에서 가장 강력한 자연 현상 중 하나이며, 그 방출된 에너지는 때때로 핵폭발보다 수천 배나 크다.

화산에서 분출되는 물질에는 부서진 바위, 부스러기, 화산재 가루 등 고체 물질뿐만 아니라 용해된 암류, 물, 각종 진흙 흐름 등 액체 물질뿐만 아니라 수증기, 탄소, 수소, 질소, 불소, 유황 산화물 등 기체 물질도 있으며, 때로는 보이거나 보이지 않는 빛과 전기를 뿜어낸다 지난 500 년 동안 수백만 명이 화산 재해로 사망했습니다. 인류 역사상 가장 치명적인 화산은 기원전 65438 년부터 기원전 0470 년까지 유럽 에게 해의 그리스 산토리니 섬에서 발생했다. 화산이 폭발할 때, 그것은 최대 625 억 입방미터의 물질을 분출하여 미노스라는 인간 문명을 파괴했다.

화산 폭발은 갑작스럽지만 내재적인 규칙성도 있다. 전조는 지진보다 더 뚜렷하기 때문에 사람들은 미리 알고 도망칠 수 있다. 과학자들은 화산 폭발을 보다 시기 적절하고 정확하게 예측하기 위해 꾸준한 노력을 기울였으며 일부 화산 폭발을 예측하는 데 성공했다. 예를 들어, 1979 년에 미국은 세인트헬렌스 산 주위에 관측소를 설치하여 세인트헬렌스 산의 화산 폭발을 예측하는 데 성공했다.

(3) 산사태와 붕괴 [10 ~ 1 1]

산사태는 일반적으로 토석이나 암석이 중력이나 물의 윤활 작용에 따른 빠른 슬라이딩 운동이나 추락을 말하며 빠른 블록 운동의 전형적인 형태입니다. 산사태는 사면 불안정을 초래할 수 있으며, 낙석은 종종 도로 양쪽의 건물을 파괴하고, 집을 묻고, 교통 등의 사고를 방해하며, 심할 때는 과거 차량에 부딪쳐 인명 피해를 입힐 수도 있다.

산사태는 지진과 홍수에 버금가는 심각한 지질재해로, 지진사건보다 발생 빈도와 폭이 훨씬 클 뿐만 아니라 손실이 크며 인민의 생명과 재산의 안전을 위태롭게 할 수 있다. 예를 들어 표1..1은 일부 국가에서 연평균 산사태 사망자 수를 보여줍니다.

표 1. 1 산사태로 인한 평균 사망자 수와 연간 확률 (20 세기 말)

중국에서는 70% 의 지역이 산간 지역에 속하기 때문에 산사태가 발생하는 밀도와 빈도가 모두 높기 때문에 세계에서 산사태의 영향을 가장 많이 받는 나라 중 하나가 되었다. 지금까지는 난징, Xi, 바오지, 연안, 충칭, 란저우, 대만성, 홍콩 등 산사태재해 보도가 있는 성시가 있다. 경제가 급속히 발전하면서 토지자원의 불합리한 개발과 활용으로 인류의 안전을 위협하는 산사태 문제가 더욱 두드러지고 심각해질 것이다. 따라서 지질 환경에 대한 피해를 최소화하고, 사면을 통제하고, 산사태 사고를 예방하고, 산사태 재해로 인한 인민의 생명과 재산에 대한 손실을 줄이는 것은 매우 중요한 현실적 의의가 있다.

(4) 석탄 및 가스 폭발 [12]

석탄과 가스 돌출은 광산에서 가스를 함유한 석탄암체가 압력을 받아 석탄암체에서 채굴 공간으로 빠르게 이동하며 대량의 가스가 쏟아져 나오는 탄암동력재해 현상이다. 탄암 동력 재해 현상도 이 책의 주요 연구 대상이다.

동력 현상의 역학 특징에 따라 돌출, 압착, 덤핑으로 나눌 수 있으며, 그 주요 작용력은 응력, 가스 압력, 중력이다.

동적 현상의 강도에 따라 분류:

1) 작은 돌출: 강도가 50 t/ 회 이하입니다 (튀어나온 후 몇 분 후에 가스 농도가 정상으로 돌아옵니다).

2) 중간 돌출: 강도 50 ~ 99t/ 회

3) 2 차 돌출: 강도는 100 ~ 499t/ 회 (돌출 후 1 일 이상 가스 농도가 점차 정상으로 돌아옴);

4) 대돌출: 강도 500 ~ 999t/ 회

5) 특대 돌출: 강도가 1000 t/ 보다 큽니다 (돌출 후 가스 농도가 정상으로 돌아옴).

이런 강력한 동력 재해 현상은 탄광 안전, 특히 우물 아래 근로자의 생명재산에 매우 심각한 위협을 가져왔다. 세계에서 가장 큰 돌출은 1969 년 7 월 소련 톤바스가가가가린 광산 -7 10 m 수준 석문이 석탄을 폭로하는 과정에서 발생했다. 석탄량10.4 만T, 가스량 250 여만M3 을 두드러지게 한다.

우리나라 석탄과 가스 돌출은 주로 석탄과 가스가 튀어나온 것으로, 네 개의 광산에서 30 여 차례 발생한 석탄, 암, 이산화탄소가 튀어나왔고, 지역마다 두드러진 현상이 다른 특징을 가지고 있다. 우리나라에서 가장 큰 돌출은 1975 년 8 월 8 일 쓰촨 성 천부 광무국 삼회댐 1 광주 평동 진동 폭파로 6 번 석탄층을 폭로했다. * * * 석탄 및 암석은 12780 t 이고 가스는 1.4 만 m3 입니다.

(5) rockburst [13 ~ 17]

석탄과 가스 돌출과 마찬가지로, 락 버스트 (락 버스트, 락 버스트 또는 광산 지진이라고도 함) 도 강력한 동적 재해 현상이지만, 가스 참여는 일반적으로 내부 응력이 어느 정도 도달 한 후 석탄 암석에 수집 된 에너지가 신속하고 폭력적인 방식으로 방출되어 석탄 암석 덩어리의 파괴와 브래킷, 장비 및 유정의 파괴가 심각합니다.

기록이 있는 바위폭발은 잉글랜드 남스타포드 탄전 1738 에서 발생했다. 이후 독일, 폴란드, 캐나다, 구소련, 일본, 프랑스, 중국에서 여러 차례 폭발사고가 발생했다. 우리나라의 암석 폭발 사고로 인한 재해는 매우 심각하다. 현재 우리나라는 이미 50 대 가까이 광산에 4,000 회 이상의 충격이 발생해 수백 명의 사상자와 30 여 킬로미터의 갱도 파괴를 초래하고 있다.

바위폭발에는 돌발성, 순간 진동성, 극심한 파괴성의 세 가지 뚜렷한 특징이 있다. 석탄암체의 응력 상태에 따라, 바위폭발은 중력암 폭발, 구조응력암 폭발, 중간암 폭발 또는 중력-구조암반으로 나눌 수 있다. 충격 강도에 따라, 바위폭발은 탄환, 광진, 약한 충격, 강한 충격으로 나눌 수 있다. 진도의 강도와 석탄암체 내부에서 나오는 탄암량에 따라, 충격압을 3 급으로 나누었다. 경미한 충격 (1 급, 즉 10 톤 이하, 진도도 1 이하) 과 중간 수준이다 충격압이 발생하는 부위와 위치에 따라 석탄충격과 주변암 충격으로 나눌 수 있다.

Rockburst 의 메커니즘은 매우 복잡합니다. 현장 조사와 실험실 연구 성과에 근거하여 국내외 학자들은 이를 다양한 각도에서 연구하여 강도 이론, 강성 이론, 에너지 이론, 충격 경향성 이론, 3 기준 이론, 변형 시스템 이론 등의 이론을 제시하여 암반의 이치를 설명했다.

1. 1.2 석탄 및 암석 동적 재해 메커니즘

석탄 및 암석 동력 재해의 메커니즘은 매우 복잡하며, 많은 학자들이 발생 메커니즘과 예측에 대해 많은 작업을 수행했습니다. 이 책은 주로 석탄과 가스 폭발, 충격압 등 석탄과 암석 동력 재해의 전기 기계 결합을 연구하기 때문에, 다음은 주로 석탄과 가스 돌출과 충격압의 이치를 설명한다.

(1) 석탄 및 가스 폭발 메커니즘 [18 ~ 24]

석탄과 가스 돌출은 매우 복잡한 가스탄암 동력 재해 현상으로 탄광 생산의 주요 자연재해 중 하나이다. 석탄과 가스 폭발 등 탄암 동력 재해 현상에 대해 각국 연구자들은 두드러진 이치를 이해하려고 노력하며 큰 진전을 이뤘다. 하지만 요엘의 출현은 요엘에 대한 인간의 인식이 아직 완벽하지 않다는 것을 보여 준다. Skoczynski 와 Khodot 이 전형적인 종합 돌출 가설을 제시하기 전에는 이미 100 여 가지의 두드러진 가설이 있었지만, 요약하면 주로 가스 주도 가설, 압력 주도 가설, 화학 본질 가설 등 단요소 가설이 있다. 지금까지 화학본질 가설은 야외 관찰과 실험실 실험에서 모두 지지를 받지 못하고 대다수 연구자들에게 버림받았다. 가스와 압력에 기반한 두드러진 가설은 한 측면에서만 두드러진 내면적 이치를 설명했을 뿐, 해석할 수 없는 현상도 많다.

단일요소 가설 단계와 종합가설 단계는 타임라인을 정하기 어렵다. 소련 학자 네클라소프는 1950 년대에 압력과 가스 종합작용 가설을 제기하기 전후로 각종 단요소 가설이 생겨났고, 네클라소프의 종합가설은 고전적인 종합가설이 아니었다. 종합가설은 실제로 소련학자 스코진스키가 1950 년대 중반에 두드러진 석탄층의 경험과 당시의 과학연구 성과에 따라 제기된 종합가설을 상징해야 한다. 이 가설은 압력, 석탄에 함유된 가스, 석탄의 물리적 역학 성질, 석탄의 미시적 거시적 구조, 석탄층 구조, 석탄의 자중 등의 요인이 복합적으로 작용한 결과라고 주장한다. 이후 저명한 학자 호도르트는 종합가설의 에너지 가설을 제시해 걸출한 종합가설을 더욱 보완했다. 전 소련코겐스키 채굴연구소의 호도트 등은 실험실에서 석탄의 구멍 구조, 흡착 성능, 침투율, 역학 성질에 대해 대량의 측정과 연구를 했고, 압력 실험기에서 석탄과 가스가 튀어나온 시뮬레이션 실험을 진행했다. 이에 기초하여 석탄과 가스가 튀어나온 에너지의 원천을 서술하였다. 에너지의 관점에서 볼 때, 석탄층의 변화 형세, 주변암 운동 에너지, 가스 팽창공, 그리고 두드러진 것을 일으키는 데 필요한 공을 수학적으로 계산하여 에너지 가설을 제시했다. 에너지 가설이 나온 이래 걸출한 연구에 큰 추진력을 발휘했으며, 그 관점의 대부분은 오늘날에도 여전히 지도적 의의가 있다. Khodot 을 대표하는 종합작용가설의 주요 단점은 가스석탄을 함유한 상세한 파괴 과정과 파괴 조건을 설명하지 않고, 시간 요소가 두드러진 역할을 고려하지 않았기 때문에 석문의 노출과 지연 돌출 현상을 설명할 수 없다는 점이다. 에너지 가설 전후에 여러 가지 종합 가설을 제시했지만, 예를 들어 구소련 마체예프 안전연구소의 밥로프 응력 분포 불균형 가설, 영국 학자 Pooley[ 19] 와 Farmer[20] 가 제시한 동력 효과 가설은 모두 유사하다. 이들의 유사점은 가스가 두드러진다는 점이다. 그들의 차이점은 무엇입니까? 호도르트의 종합 가설과 마찬가지로, 시간 요인이 두드러진 영향을 간과하고 가스 함유 석탄의 파괴 과정과 구체적인 조건을 설명하지 않았다. 그것들은 석문이 스스로 폭로하고, 지연돌출 등 자연돌출 현상을 설명할 수 없다. 중국 광업대 장등 [2 1] 은 석문이 석탄을 폭로하는 과정에서 석탄과 가스가 튀어나오는 것을 실험해 석탄과 가스가 튀어나오는 기계의 구형 껍데기 불안정성 가설을 제시했다. 장 [22] 는 3 차원 지진 탐사 가스 폭발 위험 지역 기술을 연구하고, 화남판삼광에서 응용과 검증을 진행했다. 고해상도 3D 지진은 단차가 3 m 보다 큰 작은 단층과 그에 상응하는 폭의 작은 주름을 감지할 수 있으며 단층과 주름은 구조 응력 집중, 석탄 파괴, 가스 축적 및 돌출을 유발할 수 있으며 단층파괴와 주름 변형의 정량적 평가를 통해 가스 폭발 위험 지역을 구분할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 3 차원 지진 기술을 적용하여 가스 폭발 위험 지역을 탐지하는 것은 광범위한 응용 전망을 가지고 있다.

석탄과 가스 돌출과 그 기계의 연구 과정에서 여러 가지 방법을 채택했지만, 요약하면 주로 관측 통계, 논리 유도, 실험, 수치 분석, 수치 시뮬레이션이 있다. 초기에는 주로 관찰과 통계를 위주로 논리적 연역이나 이러한 방법의 종합을 보완했다. 두드러진 기계에 대한 인식은 관찰의 깊이와 폭에 달려 있다. 두드러진 복잡성과 반복불가성으로 통계를 관찰하기가 매우 어렵기 때문에 개인관찰통계에 기반한 두드러진 메커니즘은 불가피하게 어느 정도 일방적으로 존재한다. 관측 통계의 축적과 실험실 실험의 전개에 따라 사람들은 점차 두드러진 윤곽을 알게 되었다. 관련 학과의 진보 (예: 암석역학, 암석단열역학, 유변역학) 와 첨단 기술 응용 (예: 스캔글라스, 컴퓨터 기술 등) 까지 추가한다. ), 연구자들은 이전 세대의 수많은 우수한 사례 관찰과 실험을 바탕으로 수치 시뮬레이션 기술과 새로운 실험실 성과를 결합하여 더욱 완벽한 우수한 기제를 제시하였으며, 우수한 유변 기제가 그 중 하나이다.

그러나 이러한 가설은 대부분 역학에 기반을 두고 있으며, 가스탄암 소재의 상세한 변형과 파열 과정을 거의 고려하지 않는 것이 현재 석탄과 가스 폭발 연구가 더 이상 전개될 수 없는 주된 원인이다. 가스탄암은 공간 분포가 고르지 않은 탄암 입자로 구성된 다공성 고체 골격, 구멍 속의 유리가스, 구멍 표면의 준액체 흡착층으로 구성된 전형적인 비균일성 비균일성 매체입니다. 이런 매체의 행동과 행동은 어떤 단일 이론도 전면적이고 사실적으로 묘사할 수 없는 것이다. 고체역학이나 암석역학은 일반적으로 순수 역학 이론을 사용하여 석탄, 암석 등 고체 다공성 매체의 행동과 성질을 연구하며, 구멍 구멍의 유체 작용을 고려할 때 주로 순수 기계적 작용의 유효 응력 원리를 사용한다. 유체 역학 또는 침투 역학은 주로 고체의 작용을 고려하지 않고 파이프 구멍이나 틈에서 유체의 이동 법칙을 연구합니다.

대량의 실제 현상과 실험 결과에 따르면 가스탄암과 같은 특수한 3 상 매체의 행동 변화와 운동 과정은 역학 (암석역학과 암석단열역학), 물리학, 표면물리화학, 전기역학, 음향학, 열역학, 열전학, 삼투류 역학의 복합작용으로 단상 또는 2 상 매체와는 본질적인 차이가 있다. 따라서 거시와 미시를 결합하고, 상술한 학과나 이론을 뛰어넘어 가스탄암이라는 특수한 매체의 본질과 동력 재해 과정을 묘사하고 밝혀낼 필요가 있다.

일반적으로 자연 조건에서 석탄 및 암석 및 다양한 콘크리트 건물은 공극 유체를 포함하는 매체에 속하지만, 일반적으로 공극 유체의 역할을 무시하고 단상 또는 2 상 매체로 단순화됩니다. 또한이 단순화는 작은 편차를 허용합니다. 그러나 이러한 단순화의 본질은 실제 상황과는 거리가 멀다. 특히 구멍 유체가 활발하고 압력이 높은 경우 처리를 단순화하면 잘못된 이해 결과를 초래할 수 있다. 따라서 가스탄암의 동력재해 과정을 연구하는 것은 석탄 (암) 과 가스 폭발의 재해기작과 폭발기리를 이해하는 데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 지진과 산사태의 기제를 인식하고 밝히는 데 중요한 역할을 한다. 대형 콘크리트 댐 기초와 고층 건물의 안정성과 수명을 평가하는 것은 중요한 지도의 의의가 있다.

두드러진 재해를 예방하는 이론적 근거는 두드러진 기계이며, 석탄과 가스 폭발 종합 가설이 널리 인정되어, 돌출은 응력, 가스, 석탄의 물리적 역학 성질의 복합작용의 결과라고 생각한다. 그러나 눈에 띄는 복잡성과 연구 방법 수단의 한계로 인해 눈에 띄는 실험실 시뮬레이션과 현장 관찰에는 극복하기 어려운 어려움이 있다. 우리는 아직 그 메커니즘을 완전히 이해하지 못했고, 두드러진 것을 정확하게 예측하고 모니터링할 수 없었고, 두드러진 피해를 근본적으로 설명할 수 없었다. 이에 따라 석탄과 가스 폭발 등 동력 재해를 연구하기 위한 새로운 방법과 수단이 절실하다.

(2) rockburst 메커니즘 [25]

오랫동안 바위폭발은 암석역학의 주요 문제 중 하나로 국내외 학술계와 공학계의 주목을 받아 왔다. 바위폭발의 기계도 매우 복잡하여 국내외 학자들이 현장 조사와 실험실 연구를 기초로 일련의 연구를 진행했다. 그 메커니즘은 다음과 같은 이론으로 요약할 수 있다.

강도 이론

강도 이론은 채장 주변에서 응력 집중이 발생하고 응력이 석탄 (암) 체 강도 한계에 도달하면 석탄 (암) 체가 갑자기 파괴되어 암반을 형성한다고 주장한다. 1930 년대 말 제기된 아치 이론, 캔틸레버 이론 등 현대 강도 이론은 모두' 광체-주변암' 시스템을 연구 대상으로, 석탄 (암) 의 적재능력은' 석탄-주변암' 시스템의 강도여야 하며, 석탄 (암) 파괴를 일으키는 결정적 요인은 1 응력값이다 (2) 암석 강도에 대한 비율. 1970 년대에 브라우나는 석탄 클램핑 이론을 제시하고 석탄의 극한 압력 응력 계산 공식을 추론했다.

에너지 이론

에너지 이론은 에너지 전환의 관점에서 암반의 이치를 설명했다. 이 이론은' 광체-주변암' 시스템에서 방출되는 에너지가 역학 평형 상태가 파괴될 때 소비되는 에너지보다 클 때 폭발성이 발생한다고 주장한다. 각국 학자들은 이를 위해 꾸준한 노력을 기울였다. 다음은 몇 가지 주요 성과입니다.

에너지원의 관점에서 볼 때, 페투호프는 충격으로 인한 에너지가 파괴된 석탄 (암) 축적에너지와 인접한 석탄 기둥이나 석탄 (암) 층의 가장자리에 있는 탄성 변형으로 이루어져 있다고 생각한다. 잔여에너지 이론은 미국인들이 1970 년대에 제기한 것으로, 잔여에너지의 존재는 주변암의 동적 불안정성의 역학 원인으로 여겨진다.

에너지 판정의 관점에서 볼 때, 브라우나는 1970 년대에 암스트롱의 에너지 판정을 제시했는데, 이 판정은 암스트롱이 발생했을 때 에너지 방출과 시간의 상관관계를 고려했지만 에너지 방출의 공간 효과는 고려하지 않았다.

그러나, 에너지 이론의 연구는 더 많은 연구가 필요하다.

강성 이론

강성 이론은 처음에는 Cook 등이 강성 압력 이론에 근거하여 얻은 것이다. 이 이론은 광산 구조의 강성이 광산 하중 시스템의 강성보다 크다고 생각하는데, 이는 충격압 발생에 필요한 조건이다. 최근 몇 년 동안 페투호프는 광산 구조의 강성을 응력-변형률 곡선이 최고 강도에 도달한 후 하강하는 강성으로 정의했습니다.

충격 경향 이론

충격 경향성 이론은 폴란드와 구 소련의 학자들이 제기한 것이다. 충격 경향성은 탄암이 충격파괴를 일으키는 고유 속성을 가리키며, 충격압력을 발생시키는 데 필요한 조건이다. 우리나라 학자들은 대량의 연구를 통해 탄성에너지 지수, 충격에너지 지수, 탄암동파괴시간 세 가지 지표로 탄암충격경향성을 종합적으로 판단하는 실험방법을 제시했다. 상판 충격 경향성 이론은 상판 충격 경향성에 대한 연구에도 반영된다. 여기에는 상판 구부리기 에너지 지수와 장벽 채탄법 아래 상판 파열로 인한 석탄층 충격이 포함된다.

또한 실험 방법, 데이터 처리, 종합 평가 등에 대한 연구도 약간의 진전을 이루었다.

안정성 이론

1960 년대 중반, NevilleCook 은 먼저 안정성 이론을 적용하여 암반을 연구했다. 나중에 리프먼은' 기본 이론' 을 제시했고, 장은 암스트롱 불안정 이론을 제시하고, 실천에서 초보적인 응용을 얻었다.

Bazant 등은 근벽 균열 확장으로 인한 에너지 소산과 잣대 효과를 분석해 암폭발 에너지를 추정할 수 있게 했다. 장효춘 등은 탄광 갱도 부근의 주변 바위가 헐거워진 원의 형성과 파괴 이치를 검토하였다. 이론적 분석과 실험 시뮬레이션을 통해 탄광 갱의 충격판 구조의 불안정 모델을 세웠다.

또한 최근 몇 년 동안 급속히 발전해 온 재료 파괴의 분기점 이론과 돌연변이 이론도 암기리 연구에서 어느 정도 진전을 이루었다.

일반적으로, 바위폭발은 균열 확장과 변형 국지화로 인한 불안정한 현상으로, 균열이 있는 비등방성 탄암 매체의 역학적 성질과 하중 작용에 따라 주변암 응력 응변장의 진화와 불안정성과 밀접한 관련이 있다.