地理教师网之当代科技精华地学卷
当前位置: > 地理书库 > 当代科技精华地学卷 > 宋振骐与实用矿山压力理论

宋振骐与实用矿山压力理论

时间:2010-09-18 14:28 来源:未知 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
-------

宋振骐,中国科学院院士,现任山东矿业学院矿山压力研究所所长,东北大学、中国矿业大学兼职教授。国际岩石力学学会(ISRM)中国组成员,国际岩石力学局(IBSM)成员。八届全国政协委员。1935年3月生。1957年8月毕业于北京矿业学院采煤学地下开采专业。30多年来坚持教学、科学研究和生产实践相结合,深入煤矿生产第一线从事采矿工程基础理论——“矿山压力及岩层控制”的研究,为建立和发展我国实用矿山压力理论及用于指导现场生产实践,特别是大幅度降低煤矿顶板等重大事故提高开采经济效益做出了重大贡献。近10多年来主持了包括“顶板预测预报和控制”等10多个重大项目的研究,成果先后获煤炭部科学技术进步一等奖、国家科学技术进步二等奖等10多项奖励。由于他在建立和发展学科理论及用于指导生产实践的突出贡献,先后获得山东省优秀教师、山东省科学技术拔尖人才、全国煤炭工业劳动模范、全国高校优秀科技工作者、全国五一劳动奖章获得者、全国中青年有突出贡献专家等诸多荣誉称号。

    煤炭是工业的粮食,占我国能源结构的70%。当前我国已探明的煤炭储量达9000亿吨,按每年开采15亿吨计,至少可延续开采400年。我国石油、天然气资源有限,今后也只有靠煤成油、煤成气加以补充。因此,煤炭安全经济开采在我国国民经济中占有特殊的地位。

    煤炭地下开采包括开掘巷道和布置回采工作面,是在数百米乃至近千米的地下进行。采动后,促使煤层和岩层(包括顶板和底板)破坏的控制,及对向采动空间运动的矿山压力的控制以及对与矿山压力有关的瓦斯和煤层突出、冲击地压、突水等重大事故的控制,是煤炭安全开采的关键。因此,矿山压力及岩层控制的理论是采矿工程实践的主要理论基础。

    煤矿地质条件复杂多变。采煤、掘进工作面都在不断地推进,矿山压力及其显现也都是在不断的变化之中。长时期以来,由于针对这一工程特点的矿山压力控制理论没有能建立起来(包括没有能深入地研究矿山压力及其显现的规律,揭示其与采场上覆岩层运动间的关系,没有找到相应的简易测示方法来解决矿山压力和岩层运动的预测预报问题,为控制决策提供基础等),矿山压力及岩层控制一直停留在依靠经验统计决策的阶段。开采经济效益差,事故得不到根本的控制。为此,建立针对煤矿工程特点,把矿山压力的预测预报、控制设计、控制效果判断紧密结合为一体的实用矿压理论体系,把矿山压力和岩层运动控制推进到科学定量的发展阶段,是采矿工程理论发展的重要任务。宋振骐几十年深入煤矿第一线研究实践,取得了显著成就。

    宋振骐的主要科研成就是:作为我国实用矿山压力理论学派的带头人,在建立和完善“以岩层运动为中心”的矿压理论,以及在应用该理论指导煤矿安全生产及机械化发展等方面做出了一系列的创造性的贡献。

 

一、宋振骐在“矿山压力控制”学科

理论上的创造性发展主要包括

 

    1.严格地区分和定义了“矿山压力”以及“矿山压力显现”两个基本概念,强调了矿山压力显现的相对性。从理论上为准确地解释各种矿山压力现象以及利用容易得到的“矿压显现”推断矿山压力分布及上覆岩层运动状况提供了基础。

    2.针对煤矿采场不断推进的工程特点,正确指出“矿山压力”及其“显现”在不断发展变化之中,其变化是有规律的,这个规律是由岩层运动决定的。从而提出矿山压力及其控制的理论应以研究上覆岩层运动为中心,把深入揭示矿山压力及其显现与上覆岩层运动间的关系放在核心地位的指导思想。在这一学术思想的指导下,通过现场实测研究、实验室相似材料及计算机模拟研究以及理论分析,比较深入地研究和揭示了矿山压力及其显现与上覆岩层间的关系以及它们随采场推进发展变化的规律。通过广泛实践建立起的“两个应力场”的理论,为在生产现场通过观测支承压力显现发展变化规律,预测预报采场顶板运动(来压),推断支承压力大小分布以及正确建立采场矿压(包括工作面及巷道矿压)控制设计结构力学模型提供了基础。

    3.正确指出明显影响矿压及显现的上覆岩层范围是有限的(一般包括“直接顶”及“老顶”两个部分)、可知的(可以通过它们运动时对矿压显现的影响找到)、可变的(通过改变采高、开采程序、顶板处理方法等采动条件使之变化),因而也是可以人为控制的。宋振骐抛弃了根据岩层强度划分该范围顶板属性的传统做法,提出了按岩层在运动过程中的结构力学特征(特别是推进方向上保持传递作用力的特性)及运动对矿山压力显现的影响划定顶板属性的新思想和新观念。并通过揭示其间关系的研究和实践,找到了在生产现场确定该范围厚度及结构参数的办法。从而解决了矿山压力理论发展历史中控制对象无法具体确定的难题。

    4.在比较深入地研究来压时刻支架的支护强度与顶板位置状态(可以用任何控顶处顶板下沉量表达)关系的基础上,首先正确提出了支架相对“老顶”“位态”可以在“给定变形”和“限定变形”两种状态下工作的新观点。建立了支架在“限定变形”条件下工作的近似方程——“岩梁位态方程”,并提出了在生产现场建立位态方程的具体方法。与此同时在对数以百计的重大顶板事故统计分析及有效控制实践的基础上,提出了顶板控制设计的准则及相应的力学保证条件。这些成果为正确解决采场顶板控制设计问题奠定了基础。

    5.在对采场支架井下实际工作状况进行大量实测的基础上,首先提出了采场支架有效支承能力的概念,分析和研究了有关影响因素,提出了相应的计算办法。从而为合理选择采场支护形式、确定支护密度提供了依据。

    上述在理论上的系统性和创造性发展,为把采场矿山压力研究从定性推向定量,把我国煤炭生产现场顶板控制从过去主要依靠统计经验决策提高到能够针对具体煤层条件进行定量决策的阶段做出了重要贡献。
  本文标题:宋振骐与实用矿山压力理论
  手机页面:http://m.dljs.net/dlsk/dixue/20140.html
  本文地址:http://www.dljs.net/dlsk/dixue/20140.html

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
-------
当代科技精华地学卷:宋振骐(1)实用矿山(1)压力理论(1)
欢迎你对宋振骐与实用矿山压力理论发表评论
 发表评论请自觉遵守互联网相关的政策法规,本站地址:http://www.dljs.net
评价:
用户名: 验证码: 点击我更换图片
(输入验证码,选匿名即可发表)
关于宋振骐与实用矿山压力理论的最新评论 >>>查看详细评论页