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摘要：随着经济在近年来的迅速发展，日益提高了对煤炭、石油等资源的需求，为使矿产资源提高开采效率及确保开采现場安全，对研究开采技术及更新开采设备在矿产资源开采工作中提出更高要求。通常在开采过程中应提高重视矿产资源开采中的力学问题，由于基于力学研究采矿工程十分重要，对于保障采矿环境安全、提高采矿效率等方面具有促进性作用。本文较深入地研究了采矿工程中的力学问题，并基于此探讨了二者之间的关系，并提出利用这个关系使采矿中的特殊力学问题得到妥善解决，对于促进采矿工程的发展发挥不十分这样的作用。
关键词：力学问题；采矿工程；煤矿开采
1. 力学在采矿工程中的研究
在能源消耗和能源开采方面我国是一个大国，因此，在采矿工程力学方面开展相关研究，对存在于二者之间的相互关系进行协调，确保开采工作正常实施，对于促进经济发展具有十分重要的作用。又因采矿工程之间具有较为复杂的力学概念和力学形式，通常在采矿的具体时间操作中难以准确把握，针对安全事故问题若不能进行力学分析，在救治过程中就难以及时有效实施。因此，研究采矿工程与力学问题之间的关系具有至关重要的作用。
在力学研究背景中，采矿工程打破原有平衡状态，基于此建立全新平衡空间。采矿工程具有独特性的力学研究，与常规力学研究不同，只需利用材料性能试验获得实验数据并结合数据对稳定的结构进行建立。采矿工程力学研究应打破形成数万年来的稳定地质结构，采用现代机械设备对开采矿产资源的平台进行构建，应打碎地质结构中的岩石在平台上实施开采作业，造成破坏区域内的整个地质结构，在外界力作用下易引起坍塌等事故。因此，在平衡空间的构建中，应采取人为方式开展力学分析，利用人为设置支柱及实物填充使可能被破坏的地质结构稳定性得到有效避免，为煤矿开采提供保障安全的环境。
2. 采矿工程和力学问题之间的关系
2.1 采矿中特殊力学问题的解决方案
相对于其它施工项目而言，采矿工程与其存在较大的区别，因此，在实施开采工作前应探测好开采区域地质结构及分析好各项力学指标，再结合相关数据设计开采项目图纸。在开采工程之期，应详细勘探开采环境，为后期开采提供力学及地质结构数据依据。因存在不稳定的地质结构，以上数据只具有参考作用，在后期施工中，因地质结构受到施工程度不同的损坏，将改变其力学问题及力学数据，并不断更改具体施工操作。此外，通常情况下，因煤矿开采会在一定程度上破坏地质结构的稳定性，严重影响采矿内部环境的稳定性，也将影响采矿空间布局，但是完成采矿工作后，工程将不具有存在价值。所以，采矿工程还应具有短期性特征。相关数据和信息在采矿工作中的收集可应用有关力学理论知识指导，另外，还可利用力学方面理论指导开采步骤及进度和强度。采矿工程中的各种力，最容易测量的就是平常位移产生的力，在精确度方面，其相关数据的获取也不断提高。因此，利用平常位移及准确数据支持的方式指导采矿工程，还要在该方面进一步开展相关研究。很多因素在采矿工程中都影响开采作业环境及速率，总之，采矿工程是总体结构失去平衡无法顺利实施的一个项目。因此，在该角度地质岩体结构属于非线性性质，经常出现在采矿工程中的混沌现象也并非难以避免，针对采矿工程而言，无需要求各项数据的绝对准确，只要达到不低于80%即可。因此，在采矿工程中重点分析研究相关力学问题非常必要。
2.2 经常发生在采矿中的现实性力学问题
经常在采矿工程开采中存在的重要力学问题主要有：一是断裂破坏底层的程度及预防措施提前做好以避免产生渗流现象，采用地应力测量对采矿中经常产生的漏油和瓦斯等事故进行计算。二是矿石崩落规律及其外部作用力大小及类型。三是开采场地地压的预报及控制和维护软岩巷道的措施。四是监测井保护露天陡坡的可靠性及岩爆预防措施。五是开采影响区域内地质结构及附近建筑物的程度，分析好外部受力及采取有关防护措施。六是对硬岩石非爆破破碎方法深入掌握。七是采用力学分析和制导方法对钻井钻凿轨道开展相关研究工作。以上力学问题都是确保采矿工作顺利实施，开采现场安全系数明显提高的重要力学因素，因此，对这些方面应开展重点研究分析和测量工作，为采矿作业提供客观准确地数据支持依据。
2.3 岩石和力学问题在崩落采矿中的关系
在目前采矿作业中，崩落采矿作业是使用比较频繁的一种操作方法。岩石力学在崩落采矿作业中主要研究各种环境下岩石的变化规律及变形破坏原因，在力学中属于十分重要的一个分支，主要研究以下内容：源于岩石的重力，岩石的抗力能力，岩石的受力强度，分析岩石的结构稳定性，研究岩石的断裂力学。针对上述岩石采矿力学问题的相关研究，主要做好两方面的研究工作。一方面是采取较高标准测定岩石力学性质的相关数据；另一方面是详细了解岩石结构中的岩体结构、稳定性和受力能力，岩石结构部位的地下水、节理裂隙等方面的内容。在开采岩石工作中提供十分重要的力学数据，进而使采矿作业更加科学合理而有序。但是上述几方面内容的测量具有一定的复杂性，这些内容之间也存在着比较紧密的关系。因此，在总体上研究岩石力学过程的难度非常大。在崩落采矿作业中，岩石力学研究成果具有至关重要的作用，其研究内容及应用范围主要包括：一是对人工崩落作业充分利用岩石特征并结合所处环境和地应力进行指导的方式。在此过程中，测定岩石整体结构和内部稳定性是十分重要的一项工作，主要有岩石节理、密度、节理大小、方向、数量及持续性、岩石倾斜方向及断层大小等指标。二是结合上述测量要求具体测定岩石受力、抗剪强度、抗承受力及弹性模量等有关参数指标。三是深入岩石内部，对其其整体结构的可崩性开展比较深入地研究工作，制定科学的崩落操作方案对具体开采工作提供指导和规范性作用。
3. 总结
总之，开采过程中应提高重视矿产资源开采中的力学问题，由于基于力学研究采矿工程十分重要，对于保障采矿环境安全、提高采矿效率等方面具有促进性作用。在开采矿产资源的过程中，对采矿工程和力学问题之间开展相关的研究非常必要。上述两方面关系的研究不只是对开采工作的落实具有重要指导作用，对于开采作业提高环境安全性，开采成本的显著降低也具有重要作用。但针对煤矿开采实际情况，我国在相关方面的研究还刚刚起步，在具体实践中还存在很多难以有效解决的问题。因此，研究采矿工程和力学问题之间的关系有待于日后加快研究进程、研究领域不断扩大及更多力学问题开展更深入的研究，为采矿工作提供理论依据，进而使采矿工程水平不断提高。
参考文献：
[1]吴广，刘兆雷.浅谈采矿工程与力学问题的关系[J].科技资讯，2010，（35）.
[2]蔡美峰.岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用[J].金属矿山，2011，（1）.
[3]陈华，黄真劲.永平铜矿露天转井采过程中的岩石力学问题[J].露天采
矿技术，2010，（3）.
[4]徐小荷.采矿工程中力学问题的特点[J]，科技导报，2014.11
[5]郑之英.岩石力学的内容和方法及其在采矿中的应用[J]，有色矿山，2016.5
作者简介：
邹东臣，男，黑龙江勃利人，大学本科学历，研究方向：采矿工程。
关键词：力学问题；采矿工程；煤矿开采
1. 力学在采矿工程中的研究
在能源消耗和能源开采方面我国是一个大国，因此，在采矿工程力学方面开展相关研究，对存在于二者之间的相互关系进行协调，确保开采工作正常实施，对于促进经济发展具有十分重要的作用。又因采矿工程之间具有较为复杂的力学概念和力学形式，通常在采矿的具体时间操作中难以准确把握，针对安全事故问题若不能进行力学分析，在救治过程中就难以及时有效实施。因此，研究采矿工程与力学问题之间的关系具有至关重要的作用。
在力学研究背景中，采矿工程打破原有平衡状态，基于此建立全新平衡空间。采矿工程具有独特性的力学研究，与常规力学研究不同，只需利用材料性能试验获得实验数据并结合数据对稳定的结构进行建立。采矿工程力学研究应打破形成数万年来的稳定地质结构，采用现代机械设备对开采矿产资源的平台进行构建，应打碎地质结构中的岩石在平台上实施开采作业，造成破坏区域内的整个地质结构，在外界力作用下易引起坍塌等事故。因此，在平衡空间的构建中，应采取人为方式开展力学分析，利用人为设置支柱及实物填充使可能被破坏的地质结构稳定性得到有效避免，为煤矿开采提供保障安全的环境。
2. 采矿工程和力学问题之间的关系
2.1 采矿中特殊力学问题的解决方案
相对于其它施工项目而言，采矿工程与其存在较大的区别，因此，在实施开采工作前应探测好开采区域地质结构及分析好各项力学指标，再结合相关数据设计开采项目图纸。在开采工程之期，应详细勘探开采环境，为后期开采提供力学及地质结构数据依据。因存在不稳定的地质结构，以上数据只具有参考作用，在后期施工中，因地质结构受到施工程度不同的损坏，将改变其力学问题及力学数据，并不断更改具体施工操作。此外，通常情况下，因煤矿开采会在一定程度上破坏地质结构的稳定性，严重影响采矿内部环境的稳定性，也将影响采矿空间布局，但是完成采矿工作后，工程将不具有存在价值。所以，采矿工程还应具有短期性特征。相关数据和信息在采矿工作中的收集可应用有关力学理论知识指导，另外，还可利用力学方面理论指导开采步骤及进度和强度。采矿工程中的各种力，最容易测量的就是平常位移产生的力，在精确度方面，其相关数据的获取也不断提高。因此，利用平常位移及准确数据支持的方式指导采矿工程，还要在该方面进一步开展相关研究。很多因素在采矿工程中都影响开采作业环境及速率，总之，采矿工程是总体结构失去平衡无法顺利实施的一个项目。因此，在该角度地质岩体结构属于非线性性质，经常出现在采矿工程中的混沌现象也并非难以避免，针对采矿工程而言，无需要求各项数据的绝对准确，只要达到不低于80%即可。因此，在采矿工程中重点分析研究相关力学问题非常必要。
2.2 经常发生在采矿中的现实性力学问题
经常在采矿工程开采中存在的重要力学问题主要有：一是断裂破坏底层的程度及预防措施提前做好以避免产生渗流现象，采用地应力测量对采矿中经常产生的漏油和瓦斯等事故进行计算。二是矿石崩落规律及其外部作用力大小及类型。三是开采场地地压的预报及控制和维护软岩巷道的措施。四是监测井保护露天陡坡的可靠性及岩爆预防措施。五是开采影响区域内地质结构及附近建筑物的程度，分析好外部受力及采取有关防护措施。六是对硬岩石非爆破破碎方法深入掌握。七是采用力学分析和制导方法对钻井钻凿轨道开展相关研究工作。以上力学问题都是确保采矿工作顺利实施，开采现场安全系数明显提高的重要力学因素，因此，对这些方面应开展重点研究分析和测量工作，为采矿作业提供客观准确地数据支持依据。
2.3 岩石和力学问题在崩落采矿中的关系
在目前采矿作业中，崩落采矿作业是使用比较频繁的一种操作方法。岩石力学在崩落采矿作业中主要研究各种环境下岩石的变化规律及变形破坏原因，在力学中属于十分重要的一个分支，主要研究以下内容：源于岩石的重力，岩石的抗力能力，岩石的受力强度，分析岩石的结构稳定性，研究岩石的断裂力学。针对上述岩石采矿力学问题的相关研究，主要做好两方面的研究工作。一方面是采取较高标准测定岩石力学性质的相关数据；另一方面是详细了解岩石结构中的岩体结构、稳定性和受力能力，岩石结构部位的地下水、节理裂隙等方面的内容。在开采岩石工作中提供十分重要的力学数据，进而使采矿作业更加科学合理而有序。但是上述几方面内容的测量具有一定的复杂性，这些内容之间也存在着比较紧密的关系。因此，在总体上研究岩石力学过程的难度非常大。在崩落采矿作业中，岩石力学研究成果具有至关重要的作用，其研究内容及应用范围主要包括：一是对人工崩落作业充分利用岩石特征并结合所处环境和地应力进行指导的方式。在此过程中，测定岩石整体结构和内部稳定性是十分重要的一项工作，主要有岩石节理、密度、节理大小、方向、数量及持续性、岩石倾斜方向及断层大小等指标。二是结合上述测量要求具体测定岩石受力、抗剪强度、抗承受力及弹性模量等有关参数指标。三是深入岩石内部，对其其整体结构的可崩性开展比较深入地研究工作，制定科学的崩落操作方案对具体开采工作提供指导和规范性作用。
3. 总结
总之，开采过程中应提高重视矿产资源开采中的力学问题，由于基于力学研究采矿工程十分重要，对于保障采矿环境安全、提高采矿效率等方面具有促进性作用。在开采矿产资源的过程中，对采矿工程和力学问题之间开展相关的研究非常必要。上述两方面关系的研究不只是对开采工作的落实具有重要指导作用，对于开采作业提高环境安全性，开采成本的显著降低也具有重要作用。但针对煤矿开采实际情况，我国在相关方面的研究还刚刚起步，在具体实践中还存在很多难以有效解决的问题。因此，研究采矿工程和力学问题之间的关系有待于日后加快研究进程、研究领域不断扩大及更多力学问题开展更深入的研究，为采矿工作提供理论依据，进而使采矿工程水平不断提高。
参考文献：
[1]吴广，刘兆雷.浅谈采矿工程与力学问题的关系[J].科技资讯，2010，（35）.
[2]蔡美峰.岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用[J].金属矿山，2011，（1）.
[3]陈华，黄真劲.永平铜矿露天转井采过程中的岩石力学问题[J].露天采
矿技术，2010，（3）.
[4]徐小荷.采矿工程中力学问题的特点[J]，科技导报，2014.11
[5]郑之英.岩石力学的内容和方法及其在采矿中的应用[J]，有色矿山，2016.5
作者简介：
邹东臣，男，黑龙江勃利人，大学本科学历，研究方向：采矿工程。