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姚志賓(右一)在介紹岩爆監測情況。(圖片來源:人民網) |
然而,向地球深部進軍,任重而道遠。“以深部岩石工程建設為例,其建設質量和水平取決於岩石力學與工程技術的突破,但昂貴的設備和技術一度制約相關領域發展。”實驗室常務副主任、東北大學教授劉造保說,推動礦業高質量發展,必須走自主創新之路。
岩爆是深部工程或深埋隧道建設過程中常見的一種動力災害。隨著隧道的開挖,原本致密的岩石被挖走,一側凌空,另一側仍連接著原本的岩體。積蓄的能量可能在瞬間爆發,岩塊呈片狀四處飛濺,如同爆炸,這就是“岩爆”,其釋放的強大能量能讓一顆小石子變成“子彈”。
保障深部工程安全進行,開展針對岩爆的規律、特徵等研究勢在必行。自2011年12月獲教育部批准建設起,10餘年來,該實驗室圍繞這一領域,提出科學的預警方法,同時研發能有效應用於現場的相關儀器、設備。
由於岩爆孕育機制複雜,很長一段時間裡,學界普遍認為一些岩爆是不可預測的,但從工程建設實際需要而言,展開提前預警,在危險發生之前及時把人員和設備轉移出來,其意義不可估量。面對外部的質疑聲,實驗室主任、中國工程院院士馮夏庭鼓勵團隊成員:“面對這一世界性難題,我們要甘坐冷板櫈,耐得住寂寞,再苦再累也要把岩爆問題研究清楚。”
為了最大程度提高岩爆預警的準確性,馮夏庭院士帶領團隊成員長期堅守施工一線,進行了大量的科學試驗、安全監測與預警研究。有一次,團隊提前發布了岩爆預警的準確信息,確保施工人員及時轉移。自那以後,整個團隊的信心越來越足。
如今,實驗室牽頭的重大科技基礎設施“超大型深部工程災害物理模擬設施”建設正穩步推進。“使用這一裝置,如同為隧道裝上岩爆‘聽診器’,我們能夠在國際上首次實現深部工程災害5米級超高仿真度物理模型試驗,有助於保障深部工程安全,破解誘發地震、儲氣庫洩漏、超長時滯型岩爆等前沿科學問題。”馮夏庭說。 |