制砂机板锤可以sui淬火吗的简单介绍

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创新点

（1）凝练了矿山采掘诱发高势能溃砂研究的关键科学问题，包括高势能溃砂启动与灾变机理、水砂混合流在采动覆岩裂隙带和垮落带中的运移规律、高势能溃砂注浆扩散凝固机理、挡砂墙渗透失稳机理等。

（2）提出了高势能溃砂机理及防控研究内容和方案，即以赋存-形成-运移-预测-防控为主线，研究高势能溃砂预测评价、灾变机理、运移规律、辨识预警、救援治理等，形成高势能溃砂成灾的理论创新和辨识与防控的工程原理及技术创新。

（3）分析了高势能溃砂研究面临的挑战及发展趋势。由于工程诱发灾变过程和结果的不确定性,将高势能溃砂防控向深层次、多结构、多维度、多决策的综合防灾减灾体系拓展,是今后矿山重大地质灾害防控的重点方向。

作 者

隋旺华,刘佳维,高炳伦,梁艳坤

作者单位

中国矿业大学 资源与地球科学学院

研究背景

采掘溃砂是近松散层采掘活动诱发的含砂量较高(一般50%以上)的水砂混合流体溃入井下采煤工作面或者掘进工作面,并造成财产损失及人员伤亡的一种矿井地质灾害。 高势能溃砂是指由于采掘引起的通道沟通上覆具有较高水压(一般200m水头以上)的含水砂层造成的突发性、灌顶式、高流速、冲击力大、破坏性强的溃砂灾害。

煤炭是我国的战略能源。随着东部煤炭资源开采向深部和西部发展,采掘诱发高势能溃砂灾害日益突出。由于埋深大、地应力高、水压高等复杂成灾地质环境、采掘技术变革对地质环境剧烈扰动,溃砂灾害势能高、冲击力大、危害严重,成为矿井重特大事故的元凶,一旦发生,救援极其困难。

近20a来,全国煤矿发生高势能溃砂事故多起,造成巨大的经济损失,严重威胁安全生产和生态环境。例如,2002年山东横河煤矿采煤工作面溃砂,2010年哈沟煤矿采煤工作面溃砂,2011年神东矿区布尔台煤矿顶板突水溃砂,2012年隆德煤矿钻孔突水溃砂,2013年河南李粮店煤矿井壁注浆孔溃砂,2016年陕西照金煤矿泥砂突涌,2018年新疆伊犁某矿连续溃砂(图1(a)),2018年山东某矿回风暗斜井掘进迎头溃砂(图1(b)),均严重影响生产,甚至造成人员伤亡。

这种数百米至千米尺度的高势能溃砂灾害,既不同于浅部地下工程的流砂,也不同于矿井突水,其破坏力极强,灾后清砂重建极其困难。高势能溃砂发生的机理和规律尚未被充分认识,现有理论和技术遇到瓶颈,不能用于高势能溃砂灾害的防控,应该作为一种新的矿山灾种来对待。针对矿山高势能溃砂机理及防控研究的薄弱环节,亟需对高势能溃砂灾变机理、危险源辨识、预防控制、治理恢复等系统的防灾减灾救灾综合防控技术体系进行研究,为解决我国采掘诱发高势能溃砂这一重大灾害中的科学问题、突破高势能溃砂灾害防控的技术瓶颈提供理论支撑,对于遏制矿山重特大灾害具有重要的理论意义和应用前景。

摘 要

采掘诱发高势能溃砂是威胁矿山生产和矿工生命安全的重大灾害,其发生机理与防控原理不同于矿井突水和浅部流砂,具有突发性强、蓄能高、破坏力大、防控困难等特点,亟需在以往研究基础上,对高势能溃砂灾变机理和防控原理开展研究。

结合矿山深部开采和高强度开采实际,以赋存—形成—运移—预测—防控为主线,采用地质勘查与建模、物质成分和结构测试、野外及井下长期观测、监测预警、透明土离心模型试验、渗水力模型试验、理论研究和数值模拟等方法,围绕矿山采掘诱发高势能溃砂启动与灾变机理、高势能水砂混合流在采动覆岩裂隙带和垮落带中的运移规律、高势能溃砂注浆扩散凝固机理、挡砂墙渗透失稳机理等关键科学问题,重点研究高势能溃砂形成的地质背景、启动判据、灾变机理、运移规律、辨识评价和防控原理等内容,建立高势能溃砂的危险源辨识、预测评价、灾变机理、运移规律、预警救援、治理恢复的系统防灾减灾救灾的溃砂防控理论及关键技术体系。

研究结果将为解决我国采掘诱发高势能溃砂、突破高势能溃砂灾害防控的技术瓶颈提供理论支撑。由于工程诱发灾变过程和结果的不确定性,将高势能溃砂防控向深层次、多结构、多维度、多决策的综合防灾减灾体系拓展,是今后矿山重大地质灾害防控的重点方向。

作者简介

隋旺华，男，1964年12月20日生，山东临沂人。中国矿业大学资源与地球科学学院教授，博士生导师，黄汲清地质科技奖教师奖获得者，江苏省教学名师。获得国家级教学成果一等奖1项，国家级精品课程和精品资源共享课1门。承担国家重点研发计划课题和国家自然科学基金项目8项，获得省部级科技奖励10项，发表学术论文100余篇，出版教材和专著9部。

研究方向

矿山水文地质工程地质

主要成果

建立了基于工程地质模型及水文地质结构的矿山地质灾害研究方法，揭示了开采覆岩破坏机理、开采沉陷过程中水土相互作用机理、采掘溃砂模式及机理，提出疏降开采、充填开采等综合防控措施。采用透明土、透明岩体实验技术，揭示了松散层和裂隙岩体动水注浆浆液扩散凝固和封堵机理，开发了矿用化学注浆新材料和新工艺。成果在多个矿山应用，取得了显著的安全效益、社会效益和经济效益。

文中图片

采掘诱发高势能溃砂示意

采掘溃砂工程地质模式

煤层采掘诱发突水溃砂临界水头

裂隙内砂体运动状态示意

水砂混合物运移平行交叉裂隙网络砂流分配比例

导水裂隙带裂隙网络贯通含水层形成水砂流

溃砂过程形成的力链

高势能溃砂灾害研究框架

来源制砂机板锤可以sui淬火吗：

隋旺华,刘佳维,高炳伦,等. 采掘诱发高势能溃砂灾变机理与防控研究与展望[J]. 煤炭学报,2019,44(8):2419-2426.

SUI Wanghua,LIU Jiawei,GAO Binglun,et al. A review on disaster mechanism of quicksand with a high potential energy due to mining and its prevention and control[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(8):2419-2426.

责任编辑制砂机板锤可以sui淬火吗：韩晋平编辑整理：郭晓炜

审 核：常琛

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