Page 17 - 岩石力学与岩石工程学科发展研究报告

态反馈分析主要指技施阶段（即施工期）的工作，包括信息搜集、验证与更新、评价与调控、下一

步预测及设计优化和信息反馈五个步骤。由此，提出了考虑岩体开挖扰动损伤区-卸荷影响区-轻微扰
动区三区域演化、支护与反馈于一体的工程岩体弹塑性开挖与支护动态反馈分析方法，并通过现场
试验测试验证了三区划分及随开挖过程岩体性状演化的客观性、合理性，实现了水工岩体工程施工

全过程动态设计。针对大型地下洞室开挖中频繁出现的局部失稳和动态测试反馈问题，冯夏庭等提
出了复杂环境下岩石工程安全性（稳定性）的时空预测与分析评估综合集成智能方法，该方法在龙
滩水电站坝址高边坡、八尺门滑坡群、水布垭和拉西瓦水电站地下厂房等的成功应用，并针对高应
力作用下的地下工程的变形破坏特点，围绕机制、模型、评价指标与方法、动态优化设计方法与工

程应用展开了系统研究，并将其应用于一些典型地下工程的稳定性分析与优化，并以白鹤滩水电站
地下厂房为例，阐述了理论跟踪分析与工程调控相结合的新途径；根据屏 II 级水电站发生的上百个
岩爆实例，提出即时型岩爆和时滞型岩爆概念，为针对时空演化规律的深埋隧洞岩爆的预测和动态

调控提供了重要基础。黄书岭等对基于层状岩体卸荷演化的锦屏 I 级地下厂房洞室群稳定性与调控
开展了反演分析；李宁等开展了复杂地质中城门洞型隧洞围岩稳定性快速分析与设计方法讨论；此
外，朱合华等开展了隧道围岩松动圈的现场测试与理论分析，可较为精确地预测位移。反馈分析方
法能够预测真实岩体的变形及其他力学特性，指导设计、施工和加固措施，为工程的安全稳定提供

保证。
2.4 工程开挖与加固新进展

2.4.1 煤炭开采与工程开挖

煤炭开采或工程开挖通常时间跨度大（从几个月到数十年），施工后形成新的工作面的空间相互
影响显著，易导致岩体发生一系列性质上的变化。采用合理岩石工程开挖方法，可有效控制开挖稳

定，消除隐患。
针对目前我国深部煤炭资源开采 121 工法（1 个工作面开挖 2 条回采巷道，相邻工作面之间留
设 1 条煤柱，简称“121 工法”）存在留设煤柱资源浪费严重、巷道掘进量大生产成本高、巷道掘进

事故多发等问题，何满潮院士提出了基于“切顶短臂梁”理论的切顶卸压无煤柱自成巷开采 110 新
工法，通过沿空侧切顶自动成巷实现了 1 个工作面只配套掘进 1 条巷道，同时取消了煤柱留设。该
工法改变了传统巷道开挖掘进方式，利用矿山压力自动切顶形成回采巷道，把采煤与掘进两套工序

统一起来，极大减少了采煤工作面的巷道开挖掘进量，同时，减弱或消除了高应力致灾环境。自 2009
年首次在四川白皎煤矿中厚煤层开采成功实施后，近年来，推广应用于薄煤层、厚煤层等不同开采
条件，为煤炭资源的安全高效开采提供了一条崭新的解决方案，被称为我国矿业技术变革的第三次
探索。该技术已被写入《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》和《中国制造

2025——能源装备实施方案》，对于保障我国能源安全具有重大战略意义和广阔的发展前景。
近 20 a 来水电工程基础开挖研究也是中国岩石工程中重要的一个内容，如林锋、黄润秋等基于
块体理论，采用整块模型和分块模型，对锦屏水电站左岸坝头斜坡内发育一较大规模的变形拉裂岩

体在 2 种开挖方案下的稳定性进行了系统分析，揭示了大开挖方案的卸载效应，利于块体稳定；地
下水对块体稳定性影响显著，应加强对地下水分布状况及排水方案的研究。林鹏等针对拉西瓦果卜
边坡的大变形机制提出了一种共轭变形机制，很好的解释了目前的大变形与边坡稳定的关系；针对

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