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【摘 要】我国地大物博,随着国民经济的快速发展,人们对于矿物需求量也不断变大,如今我国已经成为了采矿业的大亨.采矿工程已经成为了人们重点关注的行业,它和经济建设与发展有着密切的关系.现在人们对于采矿工程的关注点大多集中在力学角度,研究采矿工程和力学问题的关系成为了热点.本文将首先分析采矿工程中的力学背景,随后对采矿工程与力学问题的关系进行研究,并且提出一些措施来解决采矿过程中的力学问题,另外,还将对采矿工程中相对比较严峻的力学问题即岩石力学问题和崩落采矿的关系进行研究与分析.
【关 键 词】采矿工程；力学问题；关系；研究
引言
我国经济的快速发展,促进了采矿业的突飞猛进,我国在采矿业取得了很多骄傲的成绩,已经成为了采矿业的佼佼者.这些成就和人们对采矿业的重视、人们在采矿业的付出都有着不可分割的关系.人们深刻认识到经济和采矿产业的关联,不断加强对采矿工程的重视程度,因为采矿工程与力学问题的关系是非常复杂的,所以对采矿工程和力学问题的关系进行研究具有极其重要的意义.
1采矿工程的力学背景
总体来说,采矿工程的力学背景就是建立起一个相对较新的平衡空间,打破原有的旧式平衡.采矿工程的力学问题本身具有独特的特征.一般情况下,力学背景是通过材料的使用设计一个相对稳定的结构.但是,采矿工程必须打破亿万年来稳定的地层,构件一个新的平衡空间,进行新资源的开采.开采就需要将岩体变化成岩块,再将岩块变化成粉末.在构建出的新的平衡空间中,要尽量避免岩石的破碎,利用充填、支柱、衬砌等等方法来对其进行维护,保证采矿期间有一个相对较好的平衡空间.
2采矿工程和力学问题之间的关系
2.1采矿工程中的力学问题
在采矿工程中,常常具有很多力学问题,这些力学问题大多比较重要,且具有现实性意义.对力学问题进行归纳和分析,得出以下几个比较重要的方面：
（1）钻井问题.其中包括：钻井的选型,钻井前期的检查、保养和维修,一般钻井的油井钻凿轨迹制导；
（2）特殊事故问题.例如：瓦斯渗漏、采油意外、地热异常等等相对应的解决措施,另外,在测量地应力时,必须要做地层致裂与渗流工作；
（3）对矿场的环境进行掌握和监控,其中包括对采场的低压进行控制,当出现异常时应该及时预警,另外,还要对矿石受外力而强制崩塌、滚动和矿石自然脱落的规律进行考察,防止发生意外.
（4）严格检测采矿区的路段,阶段性地监测露天陡坡,保证陡坡的稳定与平衡.
（5）对于采矿中出现的爆炸问题,应该加强岩爆机制的预防,采用一些硬岩的非爆破方法进行破碎,对岩石的爆破力学问题和矿岩的粉碎力学进行相关的研究.
2.2解决采矿工程中力学问题的措施
对于采矿工程中出现的相对比较棘手的力学问题,我国的相关工作人员在不断地努力研究,就目前而言,比较切实可行的解决措施如下：在采矿工程开展开采工作之前,要做好充分的准备工作,对采矿工程进行充分的调查与研究,计算出精准地相关数据,依据准备工作来进行图纸的绘制,进行开采工作时,应该严格按照精准地图纸,保证前期工作的充分完成.在采矿工程进行的初期,要重视勘察工作,对勘察工作中获取的力学数据和地质细节进行合理有效地利用.在开采过程中,应该积极反馈信息,及时提交变化的数据,从而迅速地作出调整或者对开采参数进行修改.一般而言,开采工程稳定与破碎的时间和空间在很大程度上对采矿工程的效果产生影响.力学理论知识在进行开采工程时发挥着极其重要的作用,不仅能够收集和获取采矿工程的信息,还能在一定程度上指导开采工作的具体步骤.
采矿工程是一个远离平衡的不可逆过程,很多影响因素和未知条件对其产生干扰作用.在进行工程施工时,由于岩体的线性结构,很容易出现浑沌现象.所以采矿只需保持80%以上的可靠性,没必要追求最精确的结果.采矿工程昂贵的代价,较长的计算时间都会对采矿工程的整体效果产生影响.可靠性的力学分析是采矿工程之后重点研究的项目.
2.3崩落采矿和岩石力学问题的关系
岩石力学对于地壳岩石在多种环境下的运动、变形和破坏规律进行研究,这也是力学的一个分支.岩石力学的主要研究内容包括下面的六个：（1）岩石的压力；（2）岩石的抗力系数；（3）岩石的强度；（4）岩石的断裂力学；（5）岩石的稳定性分析；（6）有限元法和数学模型.
在对岩土工程进行研究时,应该着重注意以下两个方面的研究：一方面,必须对岩石的力学性质进行掌握,另一方面,必须掌握岩体结构、岩性、原岩应力、地下水、构造破坏和节理裂隙等等地质方面的因素、工程的类型、尺寸等等工程的因素以及爆破方式、开挖方式等等生产因素.这些都比较复杂,相互之间也存在一定的关系,要想用具体精确地数据来对相互之间的关系进行描述也非常困难.
岩体的力学问题对于崩落采矿具有指导性作用.主要的应用范围包括：如何利用岩体自身所具备的特征,与地应力相结合,经过工程控制来实现崩落采矿.所以,在决定某个采矿工程要使用崩落采矿法时,首先必须调查研究岩体的特征,并且测量出岩体的力学特点,充分掌握岩体节理密度、节理组数、节理面性质、倾斜角、方向、节理持续性,断层方向、大小、断层面特点、倾斜角等方面的特点.另外,还要对断层泥的特征、主要构成、岩石的抗拉、抗压、弹性模量、抗剪强度进行一些掌握.最后,应该深入地对岩体的可崩性进行研究与分析,将岩体力学利用到崩落采矿中去,从而制动出比较合适额崩落采矿法.
3结语
总而言之,我国的采矿工程已经与往日不同,现阶段我国的采矿工程取得了卓越的成就,这和从业人员的辛苦劳动密切相关,另外,运用科学合理的理论知识、先进的采矿设备、周密的工程规划等等也是我国采矿工业日益辉煌的原因.力学是采矿工程的理论基础,合理运用力学知识来完善与发展采矿工程是当今采矿业的要务.力学虽然促进了采矿业的发展,但是就目前而言,其仍然存在以下不足之处.采矿工程的从业人员应该将力学理论与实际采矿工程的实践相结合,通过知识、科学和智慧来促进采矿业更好更快地发展,完善我国的采矿技术,提高我国的采矿率.