文摘

从不同的观点相当大的进步了岩爆研究保证安全的地下活动。然而,迄今为止,很少有评论系统地分析岩爆的总体研究现状。本研究的目的是提供一个科学计量评估在坚硬的岩石岩爆研究从2000年持续至2019年。首先,共有430篇论文从网上收集的科学核心数据库集合。然后,采用CiteSpace软件进行科学计量分析等五个主要方面。最后,现有的知识领域和未来的发展方向进行了讨论。基于这项研究的结果,主要国家、机构、作者和期刊岩爆的研究显示,和一些重要的文件,发现热点话题和演化趋势。本文对岩爆研究的综合知识地图在坚硬的岩石,并提供研究人员在这一领域有价值的深入理解。

1。介绍

岩爆是重大工程灾害造成的暴力在地下深处释放应变能积累项目(1]。这种现象通常伴随着弹射的岩石碎片,这将直接威胁到安全的工人(2]。岩爆灾害已成为一个普遍的问题,在许多国家,如南非、加拿大、澳大利亚、智利、瑞典、中国、印度、瑞士和巴基斯坦(3- - - - - -5]。此外,数量和岩爆强度显示的趋势越来越深的地下活动(6,7]。因此,岩爆已经成为一个迫切需要解决的关键问题为地下工程建设。

岩爆的研究越来越引起学者们的广泛关注。考虑到相当大的进步了在岩爆研究的各个方面,有必要进行综合概述。这是有利于认识到现有的知识领域和探索一些可能的研究方向。之前的学者从不同的角度对岩爆研究做了一些评论。周et al。8总结了岩爆的评价方法。Afraei et al。9)重申了岩爆预测的智能分类模型。Keneti和塞恩斯伯里10)发表了岩爆事件和确定他们的因素。冯et al。11重现了最近的成就的监控、预警和控制岩爆深陷金属矿山由他们的球队。然而,这些传统的文学评论只专注于研究的内容小的论文数量在一个特定的研究领域。很少有工作开展进行合成和系统评价岩爆研究近几十年来从总体的角度来看。

鉴于上述,科学计量方法(如合作、共存和cocitation分析)可以采用客观、全面分析岩爆研究。提供定量分析的科学计量分析是强大的学术文献基于数学和统计方法12]。进行科学计量分析的目的是为了说明科学发展过程和结构关系的基础上,知识域(13]。目前,大量的软件开发进行科学计量分析,如BibExcel SciMAT VOSviewer, CiteSpace。其中,CiteSpace由陈(14)是一个有用的工具分析和可视化cocitation网络。这个软件专注于识别知识基地,跟踪研究方面,检测的进化趋势。CiteSpace是文学的一个明显的优势可以可视化数据,促进理解以前的研究,找出影响藏在丰富的信息。因为它的功能强大,CiteSpace已广泛应用于各领域(12,15,16]。

因此,本研究试图提供一个科学计量岩爆研究回顾2000 - 2019年期间CiteSpace的帮助下,它可以帮助了解现有知识的身体在这一领域。考虑到在坚硬的岩石岩爆现象(如花岗岩)(17和软岩(如煤)18)有很大的不同,本研究只集中在坚硬的岩石岩爆的审查。本研究的主要目标是(1)总结了岩爆研究硬摇滚根据科学的出版物在Web核心集合数据库从2000年到2019年;(2)了解总体研究现状从合作的角度,同现,cocitation分析;和(3)来识别当前的热门话题,进化的趋势,以及未来的发展方向。

本研究的其余部分组织如下。首先,复习方法,包括数据检索策略和科学计量分析工具,介绍了。然后,科学计量分析结果提出了五个主要方面,即出版的特点分析输出,合作分析,关键词共存和演化分析,cocitation分析和聚类分析。之后,现有的知识领域和在坚硬的岩石岩爆研究的未来发展方向进行了讨论。最后,一些主要结论进行了总结。

2。研究方法

介绍了研究方法在本节中,如图1。可以看出,该方法主要由两个阶段。第一个是收集相关文献数据,第二个是进行科学计量分析。每一步的细节描述如下。

2.1。收集相关文献数据

审查工作,以合适的方式收集相关文献数据是第一步。科学的网络核心数据库是用来获取客观文献数据集合。这个数据库是国际公认最全面、权威的科学引文数据库,其中包括世界上最具影响力的论文(12,15]。因此,文章的质量和数量这个数据库中包含足够的进行系统性回顾。

然后,数据检索策略需要确定。考虑到软岩的岩石破裂主要发生在煤矿、搜索条件被确定为TS(主题搜索)=(岩爆或“岩爆”不是煤),“”表示模糊搜索。语言、文档类型和时间间隔仅限于“英语”,“文章和评论”和“2000 - 2019”(约20年,检索日期2019年4月15日),分别。基于此检索策略,总共430篇论文进行标识。

检索相关文献后,有必要出口有效数据为目的的科学计量分析。包括完整的数据记录(标题、摘要、关键词等)和引用引用的论文,应保存在文本格式满足科学计量软件的要求。

2.2。行为科学计量分析

在这项研究中,CiteSpace 5.3版本。采用R4进行科学计量分析。第一,文献数据应该导入到这个软件。然后,执行科学计量分析达到期望的目标。本研究从五个方面进行科学计量分析:出版的特点分析输出(即每年提供出版物和引用的数量),合作分析(即说明作者的合作网络、机构和国家),关键词同现分析(即可视化的共存和发展网络关键字),cocitation分析(即识别cocited引用,cocited作者和cocited期刊),和聚类分析(即,将文章分成几个知识领域基于标题、关键字、或抽象)。此后,可以创建一个全面的知识地图。

值得注意的是,当一些图表是由CiteSpace在分析过程中,介数中心是一种常见的和价值的指标来定量确定在这些图中节点的重要性。一个节点有一个很大的中间性中心值(大于0.1)意味着它可视化网络中起着核心的作用,称为转折点和认同紫色修剪。弗里曼提出的中间性中心(19可以计算 在哪里意味着从节点的最短路径的数量到节点和表明这些路径经过的节点的数量 。

此外,对于以下CiteSpace生成的网络,节点和链接的颜色从一个很酷的语气温暖的语调对应于不同年份从过去到现在。详细的颜色表达式如图2。

3所示。科学计量分析结果

在本节中,在坚硬的岩石岩爆的审查是可视化的研究方法科学计量分析。分析结果如下。

3.1。出版特点分析输出

根据检索结果在坚硬的岩石岩爆,出版物和引用的数量每年都显示在图3。可以看出,出版物的数量很少改变了从2000年到2009年,而明显增长从2009年到2018年。最近十年,出版物从6增加了2009年到83年的2018人,平均年增长率是33.9%。引用已从2009年的58岁增加到1221年的2018人,平均年增长率为40.3%。它可以得出的结论是,大量的研究人员更加关注的领域自2009年以来在坚硬的岩石岩爆。

3.2。合作分析

随着全球化的发展,学术交流和协作变得越来越流行。确定合作关系有利于理解当前研究现状。国家合作网络、机构合作网络,作者合作网络生成说明从宏观的协作关系,介观,分别和微观水平。

一般来说,节点的大小代表了国家发表的论文总数,机构,或作者,链接显示的厚度强度合作合作关系的分析图表。

3.2.1之上。国家合作分析

图4介绍了国家在坚硬的岩石岩爆研究的合作网络。基于这个网络,主要国家在这一领域进行标识。前5名的国家最多的出版物是中国(238篇论文),加拿大(47个论文),俄罗斯(35篇论文),澳大利亚(33篇论文),分别和南非(论文29日)。这表明,这些国家做出突出贡献在坚硬的岩石岩爆研究。大量的发表论文表明,有关这一领域的研究在这些国家在某种程度上是先进的。与其他国家相比,中国最突出的贡献在坚硬的岩石岩爆的发展在最近二十年。中国出版物的数量从2000年到2019年图所示5。关于国际合作,研究人员来自中国,加拿大,和澳大利亚合作密切彼此和那些来自其他国家。

此外,计算介数中心发现的关键节点与方程(1)。高度集中的国家是用紫色标记阀内件图4,这表明,这个国家在岩爆研究的发展中起着重要作用。可以看出,中国( ),澳大利亚( ),和加拿大( )在这个网络三个关键节点。值得注意的是,中国在国际合作与交流中发挥着重要作用,在坚硬的岩石岩爆研究。

3.2.2。机构合作分析

在坚硬的岩石岩爆研究的机构合作网络是显示在图6。可以看出,大部分的研究机构都来自中国、加拿大和澳大利亚。其中,主要机构在中国,中国学术科学论文(57),中国矿业大学和科技论文(32),东北大学论文(32)、论文(31),中南大学和大连理工大学(12篇)。加拿大的机构主要包括劳伦大学论文(14),麦吉尔大学(9篇),皇后大学(8篇),和多伦多大学(5篇)。机构在澳大利亚阿德莱德大学的主要包含论文(7),(7篇),西澳大利亚大学和莫纳什大学(6证件)。此外,一些其他的富有成效的研究机构包括俄罗斯的俄罗斯科学院论文(23),南非威特沃特斯兰德大学论文(12),和在美国科罗拉多矿业学院的论文(7)。很明显,中国学术科学学者发表的论文数量排名第一世界各地。

等方面的中间性中心,机构中国学术科学( ),中南大学( ),(中国矿业大学和技术 ),和东北大学( )网络中的节点是至关重要的。在最近的20年里,这些机构在坚硬的岩石岩爆研究做出了巨大的贡献。

3.2.3。作者合作分析

岩爆研究的主要作者合作网络硬摇滚图所示7。这个网络是强大的作者和寻找合作关系区分有影响力的作家。根据节点在这个网络的大小,很明显,与出版物最多的前三名作者Xiating冯论文(31),Manchao他(17篇论文),分别和李锡伯族(15篇)。此外,他们是中央三大的作者合作网络。中央的作者一个网络比其他人有更多的协同行动。例如,冯Xiating中央作者最大的网络包含Bingrui Chen光亮如冯,和苏Guoshao Manchao。他是中央的作者的第二大网络包含明Cai,路易斯·里贝罗e·苏萨和威力。锡伯族李是中央的作者第三大网络包含哈尼族米特里,剑周,为了越南盾。

研究人员的影响取决于他们如何连接到其他作者合作网络,可以显示在CiteSpace中间性的中心。根据中间性的价值中心,研究人员如Xiating峰( )和Manchao他( )领域的有一个很大的影响在坚硬的岩石岩爆。

3.3。关键词共存与进化分析

关键词是一篇文章的核心和精髓,它可以描述的研究内容典型地和简洁。因此,与高频关键词通常用于识别在某一研究领域热点话题20.]。CiteSpace生成的关键字共存的网络可以表明共存的一个关键字在选定的论文。通过这个网络,可以检测的研究热点和前沿。此外,研究领域的转换可以通过分析监控关键字的演变。关键字共存与进化分析如下。

3.3.1。关键字同现分析

关键字共存的坚硬的岩石岩爆研究网络图所示8。在这个网络中,关键词出现频率成正比的大小。关键字的频率超过20包括“预测”( ),“失败”( ),“岩石”( ),“隧道”( ),“压力”( ),“骨折”( ),“我”( ),“行为”( ),“损害”( ),“机制”( ),“力量”( ),“习近平II水电站”( ),“模型”( ),“声发射”( ),《岩石力学》( ),“地震”( ),“能量”( ),“压缩”( ),和“数值模拟”( )。注意关键词“岩爆”和“岩爆”被他们不描述当前的研究趋势。此外,关键字“预测”和“岩爆预测”合并表示相同的实体。虽然也有一些关键字相同的含义,它们不是合并,因为他们的数量很少在这个数据集和整体趋势不受影响。

很明显,关键字“预测”最常发生在最近的二十年。合理预测岩爆是一个必要的先决条件,确保工程安全,有助于提前采取有效措施21]。研究者们提出了各种岩爆预测方法。他们可以被分为四个类别,包括实证方法(22- - - - - -24),仿真技术(25- - - - - -27),数学算法(28- - - - - -30.),和监控技术(11,31日,32]。不同类别的具体方法是显示在图9(8]。此外,关键字“机制”经常发生,这表明岩石破裂的机制研究是一个热点。岩爆机制是发展预测和预防方法的基础33]。众多研究人员分析了岩爆机制通过实验室实验和案例记录。例如,他et al。34)模拟进化的真三轴卸荷条件下岩石破裂过程在实验室了解岩石的破裂机理。龚et al。35]介绍了岩爆过程引起的剥落故障通过实验仿真研究其机制。肖et al。36]研究了岩爆的进化机制通过识别岩体破坏的类型(拉伸、剪切或混合)基于微地震监测技术。目前,其他学者也提出了很多理论,如能量理论(37),强度理论(38),和双体交互理论(39),从不同的方面来说明岩爆机制。

此外,“隧道”和“我”是频繁的关键词,这表明,在坚硬的岩石主要发生在隧道岩爆和我的。具体来说,关键字“习近平II水电站”具有很高的频率。这个水电站的隧道系统包含七个平行隧道(四个导水渠隧道、两个助理隧道,和一个排水隧道)。大多数隧道的埋深1900米和2400米之间,和主要的岩石是大理石高脆性和力量(40]。在这样的地质条件下,岩爆的风险是非常高的。根据记录,成百上千的岩爆在开挖过程中遇到的(41,42]。这使得习近平II水电站成为研究岩爆的重要站点,和大量的相关科学成果发表。

3.3.2。关键字演化分析

时间因素没有考虑网络共存,关键字不能显示随时间的变化趋势。进行关键字演化分析,关键字共存的时区视图网络如图10。图的底部10表明,相应的关键字第一次出现。基于关键字的频率随着时间的推移,很明显,2009年是一个重要的转折点。从2000年到2009年,与高频关键词的数量是相对很小。2009年以后,许多新的关键字开始频繁不断出现,这表明在坚硬的岩石岩爆研究进入了一个快速发展阶段。为清晰起见,在坚硬的岩石岩爆前15名相关的关键词列出了2000 - 2009和2010 - 2019表1。

根据关键字共存,随着时间的推移演变显示在图10和表1,在坚硬的岩石岩爆研究的总体趋势。在2000年到2009年期间,在坚硬的岩石岩爆研究稳步发展。学者主要关注岩爆机理和岩石破裂或裂缝中岩爆进化。此外,中心的关键字“挖掘”是0.43,可以推断,开采过程中遇到的岩爆机制中起着重要的作用。这一时期的研究奠定了坚实的基础为后来的岩爆研究的繁荣。在2010年到2019年期间,在坚硬的岩石岩爆研究取得快速发展,成为热门话题。越来越多的学者关注这一领域,并在这一领域的研究更加全面。一方面,岩石力学的基本研究和有关岩爆机制进一步发展。许多学者已成功复制岩爆的发生通过实验室测试和数值模拟,加深了理解的岩爆机制(34,43]。另一方面,许多人一直在努力解决现场岩爆问题。例如,微地震监测已逐渐成为监测和预警的重要手段的世界各地的岩爆(36]。支持的哲学burst-prone地面已经从根本上得到改变。例如,Cai (44]提出的七个重要原则岩爆的支持,即避免岩爆原则,灵活/弹性支承原理,解决最薄弱的一环原理、集成系统支持原则、简洁性原则、成本效益原则,和观察建设原则。马伦和纳皮尔45先进的新设计方法在微倾岩爆支持表格斯特普在很深的地方。

此外,一些关键词有相对较高的中心值在2010 - 2019年期间,如“失败”( ),“行为”( ),“声发射”( ),“骨折”( ),和“力量”( )。一般来说,这些关键字连接不同的岩爆研究的主题。基于这些结果,研究岩石破裂或断裂行为起着至关重要的作用在更好地理解岩爆机理、预测岩爆的风险并进行支持的策略。

3.4。Cocitation分析

如果两篇论文同时援引某纸,然后参考cocitation他们形成之间的关系。与此同时,作者cocitation和cocitation可以同样定义》杂志上。参考cocitation分析,cocitation分析,作者和期刊cocitation进行如下分析。

3.4.1。参考Cocitation分析

坚硬的岩石岩爆研究的有影响力的报纸可以通过参考cocitation识别分析。图11展示了参考cocitation网络。每个节点代表一个纸所公认的第一作者的名字和出版年,和它的规模意味着总被引用的次数。大节点表明这些论文被引用了许多次,被学者广泛认可。因此,他们可以被认为是非常重要的在这个领域。排名前十的引用表中列出的文章2。应该注意的是,引用频率通过CiteSpace从选中的430篇论文,这可能是不同于由谷歌学者。

根据表2,排名前十的引用文章主要集中在实验研究岩石破裂,在习近平II水电站现场岩爆情况分析,岩石支持burst-prone地面和岩石破裂的数值模拟。例如,他et al。34,52)提出了岩爆实验和创新的测试设备和方法进行了大量的实验研究岩石破裂行为。冯的团队46- - - - - -48,50,51)做了很多研究在分析现场岩爆病例习近平II水电站和做出突出贡献的岩爆机理、预测和预防。凯撒和蔡3)取得了巨大的成就在岩石岩爆条件下支持系统的设计和开发了一个系统的岩爆支持手册。在数值模拟方面的岩爆,朱et al。49)模拟岩爆由动态扰动的演化过程,这有助于识别的机制在静态和动态应力条件下岩爆。江et al。50)提出了一种新的模拟指数(局部能量释放率(该指标))从能量释放的角度预测岩爆强度。所有这些研究得到了广泛的关注。

显示最新最热门的论文,引用文章的前10名的坚硬的岩石岩爆研究总结了从2015年到2019年。这些文章都是一样的,前10名引用文章从2000年到2019年,尽管其中一些的排名是不同的。这可能与事实有大量的文章发表在过去的五年里(见图3)。从2015年到2019年这些文章的引用频率也表所示2。这些文章中也扮演着重要的角色在岩爆的研究在过去的五年里。此外,这些文章的引用频率2018年总结(见表2)。其中,本文(他et al。34)在所有论文仍然占据了领先地位。这意味着,他们的研究结果对目前仍然有重要的影响。可以推断,在实验室模拟岩石破裂过程的研究是目前的一个热门话题。

3.4.2。作者Cocitation分析

作者cocitation分析可以用来确定之间的联系作者的出版物引用同时在同一个文件。作者cocitation网络显示在图12。每个节点代表一个作家,其规模意味着的总数乘以这个作者引用。十大作者对引文是彼得·k·凯泽( ,加拿大),W.D. Ortlepp ( ,南非)、Manchao他( ,中国),明Cai ( ,加拿大),N.G.W.库克( ,南非),翻转Hoek ( ,加拿大)、冯Xiating ( ,中国),Chuanqing张( ,中国),C.D.马丁( ,加拿大)、济南王( ,中国)和水资源唐( ,中国)。大多数学者都是国际知名的岩爆研究领域获得了广泛的认可。此外,根据国家最高度引用的作者,在坚硬的岩石岩爆研究一直表现良好在加拿大,南非和中国。特别是,岩爆研究在加拿大和南非有着悠久的历史和发展。

学者引用频率高的不一定有很高的中间性中心,而作者引用高频率和高中间性中心很可能对这一研究领域有强烈的影响。在上述十高引用作者,作者与高中间性中心翻转Hoek ( )和W.D. Ortlepp ( )。翻转Hoek在岩石力学取得了巨大成就,也为理解岩爆机制[奠定了坚实的基础53,54]。Ortlepp总结几种不同岩爆机制通过案例研究和做出了重要贡献的理解岩爆(2,7]。这两位学者都是非常著名的,在这个领域做出了突出贡献。

此外,作者cocitation分析从2015年到2019年进行检测的最新最被作者。十大作者彼得·k·凯泽( ,加拿大),W.D. Ortlepp ( ,南非)、Manchao他( ,中国),明Cai ( ,加拿大)、冯Xiating ( ,中国),翻转Hoek ( ,加拿大),N.G.W.库克( ,南非),Chuanqing张( ,中国),C.D.马丁( ,加拿大)、济南王( ,万城朱(中国), ,中国)。虽然排名有所不同,大多数的作者是相同的十大作者从2000年到2019年。他们的结果仍对目前的研究有很大的影响。

3.4.3。杂志Cocitation分析

排名前十的岩爆研究期刊的出版数量的表列出了坚硬的岩石3。隧道与地下空间技术发表了42篇文章(9.767%)和排第一位。这两个国际岩石力学和采矿科学杂志》上和岩石力学和岩石工程发表了40篇文章(9.302%)和同样占据了第二的位置。在前三个期刊发表的文章数量不少于40,这意味着这些期刊是更好的被学者在这一领域。

采用《cocitation网络由CiteSpace识别最重要的引用期刊,如图13。每个节点代表期刊的引用频率大小。一般来说,较高的期刊引用频率在这一领域有更多的权力和影响力。为清晰起见,十大期刊的引文岩爆研究表列出了坚硬的岩石4。值得注意的是,引用频率最高的三个期刊也属于三大期刊出版的数字。因此,可以得出结论,这三个期刊在岩爆研究领域做出了巨大的贡献。

3.5。聚类分析

聚类分析是一种重要的数据挖掘技术用于检测隐藏在文本数据的语义主题。CiteSpace提供一个函数进行聚类分析使用名词短语从标题,关键字,或引用论文的摘要。集群的标签可以创建基于潜在语义索引(LSI)算法、对数似比率(LLR)算法,或互信息(MI)算法(55]。然后,研究数据可以分为不同的单位,和底层可以确定研究主题及其相互关系。

在这项研究中,LSI算法是用来产生集群使用关键字标签引用的论文,这可以获得理想的结果。硬摇滚的岩爆研究的主要集群图所示14。可以看出,网络分为六大集群,即岩爆预测(集群# 0),岩石力学(集群# 1),声发射(集群# 2),微地震监测集群(# 3),strainburst(集群# 4)和数值模拟集群(# 5)。这六个集群,包含大部分的论文,可以被视为主要的研究主题。一些集群之间存在的联系,部分重叠。可以推断,这些集群之间有一些关联。

每个集群都列在表的详细特征5。大小(见第二列)表示包含在每个集群的论文数量。集群# 0占据第一的位置,这是由36个论文。轮廓得分(见第三列)是一个重要的指标来衡量质量的集群(55]。轮廓的分数越大(最大是1.00),集群越均匀。所有集群研究的轮廓分数超过0.82,而且大部分都是0.90以上。这些高分表明集群性能很好,和每个纸的内容匹配的集群(12]。均值(引用)(参见第五纵队)代表的平均年出版在每个集群,可以确定一个集群包含旧的或最新的报纸。这些集群组成论文平均出版2011年或之后,和他们的平均出版年关闭。这种情况表明,硬摇滚的岩爆研究已经在这六个方面全面发展。

根据聚类结果图14和表5,主要确定研究主题。通常,岩爆研究可分为三个分类的角度研究内容,即岩爆机制、预测和预防。显然,岩爆预测(集群# 0)是一个热门话题。此外,虽然岩爆机制的标签没有被创建,岩石力学(集群# 1),声发射(集群# 2)常用于研究岩爆机制。因此,它也可以视为一个热门话题。考虑到岩石力学(集群# 1)是岩爆研究的基础,也是一个重要的研究方向。岩爆的研究方法可以分为四个方面,即理论分析、实验室试验、数值模拟和现场监测。直观地说,微地震监测集群(# 3)和数值模拟集群(# 5)是主要的研究方法。由于声发射(集群# 2)经常被用来识别岩石的断裂进行岩爆模拟实验时,实验室实验也是一个重要的研究方法。岩爆的类型可以分为三种类型,即strainburst,支柱破裂,断层破裂。 Apparently, strainburst (cluster #4) is currently the most popular research type of rockburst.

4所示。讨论

在本节中,现有的知识领域和未来的方向在坚硬的岩石岩爆研究进行了讨论。

4.1。现有的知识领域

根据科学计量分析结果,在坚硬的岩石岩爆研究的综合知识地图如图15。可以看出,在坚硬的岩石岩爆的主要研究主题进行了综述,指出了从2000年到2019年这是有利于推进对现有知识的身体在这一领域的理解。相比之前回顾周et al。8),Afraei et al。9),Keneti和塞恩斯伯里10冯,et al。11),知识领域中讨论本研究更为系统化。

首先,当前热门的研究主题确定基于关键字同现分析和聚类分析。方面的研究内容、机制和预测岩爆的热门话题。从研究方法的角度,实验室实验的方法,数值模拟,采用微震监测更频繁。从岩爆类型的角度,研究strainburst更成熟。此外,岩石力学,岩爆研究的基础,主要是通过很多学者揭示岩爆机制。

其次,根据关键字进化获得的进化趋势分析。总之,在坚硬的岩石岩爆研究的进化趋势可分为两个阶段。第一阶段(从2000年到2009年)侧重于岩爆机理和岩石破裂或断裂特征。后者阶段(从2010年到2019年)发展基于前一个阶段更迅速和全面。在这个阶段,不仅岩爆机理研究更深刻但也无数岩爆预测和预防方法提出解决现场岩爆问题。研究趋势逐渐从理论转向实践,最终目标是预测和防止岩爆。

第三,前10名引用论文cocitation获得根据参考分析。这些文件已经被大多数研究人员和在这一领域的发展发挥了重要作用。总而言之,前10名引用的文章主要集中在实验研究,案例分析,岩石支持burst-prone地面,和数值模拟。

最后,主要国家、机构、作者和期刊通过合作分析,识别和分析cocitation分析。值得注意的是,中国的机构和作者在坚硬的岩石岩爆研究做出了重大的贡献。深度的矿山、隧道等地下工程迅速增加,越来越多的岩爆病例发生在中国11,39,46]。因此,岩爆灾害已成为一个关键的挑战,吸引了政府和企业的广泛关注。

4.2。未来的发展方向

基于在坚硬的岩石岩爆研究的回顾从2000年到2019年,一些可能的方向,需要进一步调查确认如下。(1)可以建立通用的力学理论揭示岩爆机制。尽管岩爆的演化过程是通过实验室模拟测试,岩爆的本质不是从理论水平。因此,坚硬的岩石的脆性破坏理论应该进一步研究和改进,特别是从微观的角度来看(2)岩爆的发生时间可以进一步探讨。采取了很多方法来预测岩爆,和岩爆的强度和位置可以确定。然而,没有一个有效的方法来预测岩爆的发生时间。微地震监测的方法可能是一个有效的方法通过分析岩石破裂信号随时间的演化规律在岩爆的进化过程中,哪些是有价值的研究深度(3)断层破裂的开发过程和机制值得更多的关注。strainburst相比,断层破裂的研究相对较少。然而,强度和断层破裂的严重程度更大。因此,它是有意义的研究开发过程和机制的断层滑动破裂,然后提出可行的预测和预防的方法(4)高压力可以开发利用技术来控制岩爆。高应力是造成岩石破裂的主要因素之一。一般来说,有效的减压技术开发控制岩爆。相比之下,可以有利于高应力破碎坚硬岩石的“伤害转化为效益的策略。“因此,它有可能开发出合适的技术利用高能源,而不是削弱它,所以,大部分的能量被用来粉碎坚硬的岩石。然后,同时可以实现控制岩爆的目的(5)预测和预防方法在不确定环境中可以提出。尽管大量的提出了岩爆的预测和预防方法,预测精度不满意,和众多的岩爆事故仍然发生。最重要的一个原因是岩体各向异性和不均匀,和外部环境通常是不确定和复杂的。因此,研究在不确定的环境是重要的预测和预防方法

5。结论

本研究回顾了坚硬的岩石岩爆研究在2000年到2019年之间通过一个430篇论文的科学计量分析。CiteSpace的帮助下,这个国家,机构,合作作者分析;关键字共存与进化分析;参考,作者和期刊cocitation分析;并详细进行了聚类分析。基于上述分析,总结了一些主要结论如下。(1)出版物迅速增加,特别是从2009年到2018年,这表明,大量的学者更加关注岩爆研究的领域自2009年以来在坚硬的岩石(2)对出版物的数量,中国有一位著名的领先地位在所有国家中,中国学术科学是最有效的在所有机构,冯Xiating排名前在所有的作者,隧道与地下空间技术所有期刊中占据首位(3)根据关键字同现分析,机制和预测岩爆的热门话题。基于关键字的演化分析,进化趋势分为两个阶段。阶段从2000年到2009年集中在岩爆机理和岩石破裂或断裂特征,和开发的阶段从2010年到2019年迅速和全面方面的机制,岩爆的预测和预防(4)引文的数量而言,“石灰岩的岩石破裂过程及其声发射特征在真三轴卸荷条件下”是最cocited参考,彼得·k·凯泽和W.D. Ortlepp最高度引用的作者,和国际岩石力学和采矿科学杂志》上收到最引用这一领域(5)对聚类分析”,岩爆预测”,“岩石力学”,“声发射,”“微地震监测、”“strainburst,”和“数值模拟”六大集群,这代表了流行的研究主题(6)基于科学计量分析,综合提出了岩爆研究的知识地图在坚硬的岩石,这有助于了解整个这个领域的研究现状

值得注意的是,上述分析只进行基于数据从网络检索科学核心数据库集合。在未来,一些其他类型的数据库可以用来产生一个更全面的知识地图在坚硬的岩石岩爆研究。此外,一些关键字相同的含义应考虑在进行关键词共存与进化分析。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作得到了中国国家重点研发项目(2018 yfc0604606),中国国家自然科学基金(51774321和51774321),和中国博士后科学基金会(2018 m642678)。