2022年香山科学会议：深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 230：深部地下空间开发中的基础争论关键技术问题香山科学会议第 230 次学术会议随着经济建设的快速进展,传统意义上的地球生存空间地面和浅地表已经不能满意人类活动的需求,岩土工程建设和开发的共同趋势；向地球深部寻求进展和生存空间已经成为世界范畴内 近年来, 深部岩石力学特性及工程应用争论是目前岩石力学基础争论中非常活跃的争论领域；目前,国际上该领域争论在与其它学科的交叉融合中快速进展,已成为当前重要的科技前沿之一；香山科学会议于 2004 年 6 月 2325 日在北京召开了以“ 深部地下空间开发中的基础争论关键技术问题” 为主题的第230 次

2、学术争论会； 本次会议旨在通过跨学科的学术沟通,充分明白国外在深部地下空间的开发和利用的趋势以其引发的工程和岩石力学问题,深化探讨我国在地下的国防工程、地下大型洞室或巷道的建设、高放废料地质处置库场址评估、石油资源储备等重大工程实践中面临的科学技术挑战, 以把握可能的进展时机,推动整个岩石力学学科向非传统非标准方向的全面深化；钱七虎院士中国人民解放军理工高校、冯夏庭争论员中科院武汉岩土力学争论所、葛修润院士中科院武汉岩土力学争论所被聘请担任本次会议执行主席会议；中国科学院和中国工程院7 位院士以及来自全国各地的40 位专家学者参与了会议；会议设置了深地下战略防护工程中的岩石力学问题；深部岩体中

3、国家战略能源贮存与核废料地质处置工程中的岩石力学问题；其它复杂条件下深部地下工程中的岩石力学问题；深部岩层岩体构造和力学特性及其争论内容和途径四个会议中心议题；钱七虎院士在主题评述报告中指出,随着经济建设和国防建设的不断进展, 地下空间开发利用的深度不断加大；核废料的深层地质处理深度已达数百米至千米；核心防护工程,如北美防空司令部达七百米,有的将达一千米；全部这些地下空间工程施工和设计,引发诸多与浅部完全不同的亟需解决共同的深部工程技术问题；他具体阐述了相伴深部岩体工程的响应发生的一系列具有新特点的科学现象,并探讨了“ 深部地下空间开发中的关键科学问题” ；强调这些特点科学现象无法全部用传统的

4、连续介质力学理论圆满说明,已引起国际上岩石力学工程领域专家学者的极大关注,正在形成岩石力学新的分支 深部非线性岩体力学；钱七虎院士在主题评述报告中深化争论了“深部地下空间开发中的关键科学问题”；他指出,随着经济建设和国防建设的不断发展,地下空间开发利用的深度不断加大；核废料的深层地质处理深度已达数百米至千米；核心防护工程,如北美防空司令部达七百米,有的将达一千米；全部这些地下空间工程施工和设计,引发诸多与浅部完全不同的亟需解决共同的深部工程技术问题；他阐述了相伴深部岩体工程的响应发生了一系列新的特点科学现象：深部岩体工程响应的静力特点科学现象以及深部岩体工程响应中的动力特点科学现象；这些名师归

5、纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 特点科学现象无法全部用传统的连续介质力学理论圆满说明,已引起国际上岩石力学工程领域专家学者的极大关注,正在形成岩石力学新的分支 深部非线性岩体力学；他评述了深部岩体的构造特点及其力学特性、分区破裂化现象、动力诱发的冲击岩压的机理和岩体中波动理论、岩体块系构造中的超低摩擦现象和冲击作用下岩块体系的准共振现象等争论现状,问题； 并着重争论了深部地下空间开发中的基础科学冯夏庭以“ 深部地下空间开发及综合利用” 为题,大视角地介绍了深部地下空间的开发觉状,指出深部地质环境的确定,深部高应力及其对岩

6、体力学特点的影响, 高温顺低温对深部地下工程安全性的影响,高地震烈度和断裂带活动性对深部地下工程安全性的影响,深部地下空间开发对于人类居住环境的影响等,都是必需面对的富有挑战性的科学问题；冯夏庭争论员以 “深部地下空间开发及综合利用”为题在主题评述报告中指出,随着经济建设的快速进展,传统意义上的地球生存空间地面和浅地表已经不能满意人类活动的需求,向地球深部寻求进展和生存空间已经成为世界范畴内岩土工程建设和开发的共同趋势；他介绍了诸如在能源深部战略储存、交通工程、水利水电工程、核废料深部地下处置等方面深部地下空间的开发觉状,并探讨了深部地下空间开发中的关键科学问题；指出,深部地质环境的确定,深部

7、高应力及其对岩体力学特点的影响,高温顺低温对深部地下工程安全性的影响,高地震烈度和断裂带活动性对深部地下工程安全性的影响,关键科学问题； 深部地下空间开发对于人类居住环境的影响等都是必需面对的葛修润院士指出,地壳的应力状态是地壳最重要的性质之一,地壳外表和内部发生的各种地质构造现象 包活浅源地震的发生 及其伴生的各种物理现象与化学现象都与地壳应力的作用亲密相关；在主题评述报告中他具体地介绍了各种地应力测量方法和技术的争论现状,争论了“ 深层岩石地应力测量中的科学问题” ； 葛修润院士在主题评述报告中争论了“深层岩石地应力测量中的科学问题”；他指出,地壳的应力状态是地壳最重要的性质之一,地壳外表

8、和内部发生的各种地质构造现象 包活浅源地震的发生 及其伴生的各种物理现象与化学现象都与地壳应力的作用亲密相关；强调开展岩层深部的地应力测量与研究,不仅是地球科学基础争论进展的需要,土木水利水电工程建设、油气田勘探开发、采矿业进展、科学钻探中地应力测井工作之需；他具体地介绍了各种地应力测量方法和技术的争论现状,以及水力压裂法作在德国大陆科学深钻方案KTB 地壳应力测量中的胜利应用,并对传统地应力测量方法应用于深部岩体应力测量的可行性、深部岩体应力测量新方法新原理争论,以及地应力测井机器人研制问题进行了评述； 一、深地下战略防护工程中的岩石力学问题战略防护工程是国家防备威慑力气的重要组成部分,一般

9、指统领部和战区司令部的作战指挥防护体系亦称首脑工程 以及战略核武器的掩蔽工程等,是保证统领部安全与指挥稳固最重要的屏障,是战略核力气的重要组成部分,其防护才能直接关系到战争的胜败和国家的安危；解放军理工高校方秦争论员具体介绍了美国、俄罗斯等国地下战略防护工程建设及防护技术争论现状,以及近年来核武器朝小型化、钻地化、 精确化、有用化、常规化方向的进展趋势,侧重分析争论了深地下战略防护工程的科学问题；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 总参工程兵科研三所任辉启争论员在专题报告中强调,要深化开展深地下防护工程建设面临的诸如深

10、地下防护工程构筑、抗硬毁伤才能和抗软毁伤才能等基础科学争论,以构建适应打赢将来高技术战争需求的防护工程体系；二、深部岩体中国家战略能源贮存与核废料地质处置工程中岩石 力学问题及早建立我国石油储备体系,可以削减经济代价,有利于我国在 国际政治、经济角逐中处于主动位置；而如何有效、安全地、永久性储存高放核废料 就是本世纪的世界性难题,也是我国较为紧迫的课题之一；杨春和争论员在题为“ 深部岩体战略能源贮存与高放废物地质处 置” 的评述报告中, 具体介绍了国内外在能源地下储备和高放废物深埋地质处置方面 的争论现状, 着重探讨了石油花岗岩储存库争论和层状盐岩体石油深部地下储存中关键岩石力学问题及相关关键

11、技术问题,以及深部高放废物深埋地质处置急待解决的关键岩石力学问题； 李文阳争论员重点探讨了中国油气地下储备亟待解决的主要关键技 术；指出东部地区地下储气库的建设需要在小型的含复杂流体油藏、油水层的局 部构造中查找建库目标,或者以东部陆相成因的盐层中的盐穴建设油气地下储备库；王驹具体介绍了各国高放废物地质处置在法规方面、处置方法、 处置技术、 选址工作、场址特性评判、工程屏障争论、地下试验室大规模试验、处置系统总性能评判方法和 技术等方面的进展, 侧重争论了深部地质处置面临的重大科学问题；周文斌教授在专 题报告中介绍了多场耦合与核素迁移问题争论概况,并着重探讨了多场耦合的机理、类型及高放废物深地

12、质处置多场耦合与核素迁移的特点以及重要科学问题；三、其它复杂条件下深部地下工程中的岩石力学问题西部跨流域调水工程和引水发电工程具有超长、超埋深、超高海 拔高度、超高地应力、超强地震烈度、超高水头的特点,是水利水电工程主要难点所在,工程中地下深埋工程占有特殊重要的位置,课题；面临一系列挑战性的岩石力学与工程杨强在评述报告中以“ 超大规模水利水电工程中的深部岩石力学 问题” 为题, 着重分析了深部围岩非线性力学特点、科学问题及关键技术问题：复杂地质地势条件下, 深部岩体赋存环境及力学特性；工程扰动下深部围岩非线性力学特征及细观机制； 深埋隧洞结构变形进程的大规模精细仿真与掌握；王学潮争论了“ 南

13、水北调西线第一期工程的深埋长隧洞及其主要岩石力学问题” ；清华高校水电系杨强 教授在评述报告中探讨了“超大规模水利水电工程中的深部岩石力学问题”；他指出,西部跨流域调水工 程和引水发电工程具有超长、超埋深、超高海拔高度、超高地应力、超强地震烈度、超高水头的特点,工程中地下深埋工程占有特殊重要的位置,面临一系列挑战性的岩石力学与工程课题；他着重阐述了深 部围岩非线性力学特点和科学问题,以及主要工程和关键技术问题；四、深部岩层岩体构造和力学特性及其争论内容和途径名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 如何进展我国岩石力学和工程

14、技术？与会者非常关注；王明洋争论员在“ 深部岩体的构造和变形与破坏问题” 评述报告中,依据深部岩体的块系构造特点、高地应力及含能特点和非和谐变形的特点,环绕深部岩体工程响应发生的静、动特点科学现象, 探讨了深部岩体的构造和变形与破坏需要争论的科学问题；戚承志教授作了题为“ 岩石的构造层次及力学性质和争论方法” 专题报告；与会专家学者在环绕4 个中心议题进行学术沟通和自由争论的基础上,重新回到主题层面, 进一步把握该领域的科技进展态势,梳理问题, 厘清思路；一样认为,要肩负历史使命,努力进展我国岩石力学和工程技术；执行主席钱七虎和冯夏庭最终发言,进行学术性小结,概括了会议取得的重要成果：1、深部

15、地下空间开发和深部岩石工程建设意义重大情势紧迫与会专家学者深刻熟悉到,随着钻地核武器技术的进展和主要敌对国家核战略的变化,深地下战略防护工程建设已为我国外防护工程界高度关心；及早建立我国石油储备体系,可以削减经济代价,有利于我国在国际政治、经济角逐中处于主动位置；而如何有效、安全地、永久性储存高放核废料就是本世纪的世界性难题,也是我国较为紧迫的课题之一；水资源短缺已成为制约我国国民经济进展的瓶颈,而相继出台的一系列规模宏大的调水工程中跨过流域分水岭的深埋长隧洞往往是工程成败的关键；为了促进我国能源进展和深部防护工程建设,促进南水北调工程和西部水电开发, 供应国家战略安全保证程度,程建设的各界科

16、学家肩负着重大历史使命；有关深部地下空间开发和深部岩石工2、直面深部地下空间开发对岩石力学与工程进展的重大挑战会议一样认为,深部岩体具有特殊的构造特性,赋存于复杂的地质环境,具有高地应力、高温、高渗透压等特点,这些构造与力学特性使得深部岩体中的工程响应具有一系列新的科学现象；工程进展提出前所未有的挑战；因此深部地下空间的开发必将对岩石力学与我们必需从国家进展全局动身,立足于我国实际的地质条件和环境,在学术创新和科学实践中,努力揭示深部岩体特点科学现象,解决深部岩体工程有关的科学问题, 保证深部地下空间的设计施工及运营期安全,走自己的路,进展深 部岩体力学理论和工程技术；名师归纳总结 - - -

17、 - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、关注深部地下空间开发需解决的关键基础科学和技术问题1深部岩体构造及力学特性的精细测量；深部岩体地应力有效测 量方法与测量仪器设备的研制；建立深部地下试验场；2深部岩体分区破裂化机制、岩体层次构造理论、超低摩擦效应 和准共振效应产生的机理、摆型波动力运动特性；3深部岩体工程围岩变形与破坏的量测、围岩支护理论；深部岩体在高围压和复杂应力状态下的力学与破坏特性,性以及岩体脆性 - 塑性转变；特殊是峰值后应力下降段的力学特4深部岩体动力学理论的争论,岩块系、岩层系的振动理论,动 力大事机理如诱发岩爆机理,地下爆

18、炸诱发的岩体冲击、地震及其迁移的机理；5高地应力和岩体层次构造对钻地核爆炸产生的岩体中地冲击传 播的影响；钻地核爆炸下岩体冲击对深部防护工程的影响及结构相互作用；6适合我国的高放废物处置的岩体力学分类；三维节理网络模拟的数学模型建立；岩体热 裂隙网络中的迁移规律；- 液- 力- 化学耦合理论；核素迁移数学模拟,特殊是核素在7能源贮存方面,需争论岩体特殊是层状盐岩体的渗透机理,及与应力场耦合下, 石油污染迁移规律,评判；盐岩地下储备库的洞型设计优化理论及稳固性8水电方面,深部地下结构大规模数值仿真；深埋长隧洞大比尺物理模拟, TBM超前地质探测预报,以及相关处理技术与设备争论,水库诱发地震的机理；与会专家学者认为,深部地下空间开发和深部岩石工程是极富挑战性的科学技术前沿领域,攸关国家经济建设和战略安全,剧烈呼吁高层规划决策部门对此领域争论赐予重视,纳入国家“ 十一五” 中长期科研规划；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页