钱鸣高院士推荐我国是采煤大国，开采环境多样。采矿是从自然界获取资源，因此采矿必然影响自然环境(地表沉陷，岩层裂隙场形成导致地下水流失等)。采矿引起的岩层运动对地下工程的稳定性更有直接影响，因此研究采矿就应研究开采引起的岩层运动。我国学者在这方面进行了不少努力，也初步总结出相关的规律。有些研究成果已经处于国际领先水平。本文对岩层移动理论作出了初步的总结和研究。由于我国地质条件复杂多样，开采对环境的影响中所形成的地表沉陷现象有很大差别(平缓式下沉：其中又有高和低潜水位对环境的影响;开裂式和断崖式等)，原来对平缓式下沉的估计是用统计数学的办法，而它实质上是力学问题，是关键层破断成巨形块体的非连续运动经过软弱岩散体和沉积岩的平整形成了平缓式下沉。而开裂式沉陷则与黄土层有关，断崖式沉陷显然与关键层的破断失去稳定性有关，因此更是与岩层运动的力学性质有关。为此工作还应该不断深入下去，今后还应继续研究岩层运动规律，为采矿的安全和与自然环境协调发展作出贡献，将来在我国必然会形成完整的学派。01随着社会对开采沉陷与生态环境问题日益重视，“科学采矿”势在必行。煤炭开采引起上覆岩层破断移动，并伴随着一系列的特殊力学现象，影响生产安全和生态环境，探索岩层破断移动规律是科学采矿的基础。据不完全统计，—年国际采矿期刊《InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences》发表的开采沉陷方面论文约篇；—年，我国国家自然科学基金委员会共资助开采沉陷类研究项目52项，资助额度万元。对开采沉陷问题的研究始于19世纪20—30年代，历经约一个世纪的发展，逐渐形成了一门独立的学科分支——开采沉陷学。直至20世纪60—80年代，我国在岩层移动和地表沉陷方面才有初步进展。02钱鸣高院士等提出了“砌体梁”结构模型，为我国矿山压力与岩层控制的研究奠定了基础。经过多年的研究，我国学者在上覆岩层活动规律与采场岩层控制理论研究方向初步形成了自己的体系。但形成完整的“采场岩层控制理论”仍然存在很多研究工作有待完善和发展。如开采岩层移动的力学机理解释存在不足，对岩层内部的移动规律解释不细微。因此，“需要把力学方法与几何学方法结合起来，全面描述开采沉陷的形态和过程。20世纪90年代，当时的矿压理论不能对一些关键的矿山压力显现、岩层移动及覆岩离层现象作出统一的相互关联的解释。针对此，钱鸣高院士认为在上覆岩层中存在一些较为坚硬的厚岩层，其对岩体活动全部或局部起决定作用，前者称为主关键层，后者成为亚关键层。关键层理论采用力学方法求解采动后岩体内部的应力场和裂隙场改变，使采场矿压、岩层移动和地表沉陷等方面的研究有机地统一成一个整体，为岩层移动和采场矿压研究提供了一种统一思想和方法。关键层理论为其后提出的煤矿“绿色开采”和“科学采矿”奠定了理论基础，因而随后被学术界和工程界普遍接受和广泛应用。03中国矿业大学(北京)左建平教授团队在近期发表的《岩层移动理论与力学模型及其展望》一文中，通过对前人的研究成果进行分析发现，目前岩层移动规律的研究主要侧重在2方面，一方面是采场岩层控制主要采用力学方法研究近场基本顶的破断和移动规律，另一方面是地测工程主要采用数学方法研究地表的沉降规律。左建平等将岩层破断移动和地表沉陷建立起联系，提出了厚松散层覆岩整体移动的“类双曲线”模型，即认为主关键层是覆岩中破坏损伤最少的岩层。覆岩“类双曲线”移动MDDA模拟结果面对“精准开采”和“科学采矿”的新形势，左建平等认为未来可从以下6个方面重点开展研究。岩层移动重点研究方向(1)采用力学方法揭示岩层内部的破断移动规律，精准描述开采沉陷的形态和过程。岩层移动的本质是煤炭开采使得原岩应力破坏，覆岩应力重新分布，导致顶板岩层发生破断移动。(2)建立合理的覆岩整体移动力学模型，精确预测地表沉陷范围。“三下”开采对沉陷预计精度要求越来越高，并且有些煤田地下埋设很多管线管道。故应探索“采场矿压-覆岩内部移动-地表沉陷”的统一模型。(3)岩层破坏移动的时间效应研究。岩层移动随时间变化，最终达到新平衡，这与岩体的流变特性密切相关，故需研究采动岩体流变本构。(4)地应力的快速精确测量技术。地应力的大小和方向对岩层的破断运动具有直接影响，传统地应力测量手段破坏了原岩应力，测量结果误差较大，故需研发地应力快速精确测量技术。(5)建立合理的深部岩体非线性大变形本构关系。随开采深度增大，岩体呈现出非线性大变形趋势，应找到适应于深部岩体的本构关系，精确分析深部岩层的破断移动规律。(6)建立精准的数值模型。岩体破断移动受岩体节理和层面滑移影响，应开发非连续变形分析模拟软件，考虑岩体内部的结构弱面、地质构造等，更真实地反映岩层非连续破断运动过程。来源：左建平，孙运江，文金浩，等.岩层移动理论与力学模型及其展望[J]煤炭科学技术,,46(1)：1-11,87.征稿邮箱：qq.
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