深埋隧洞的岩爆特征及微震监测预警研究
发布时间：2021-10-19 07:49
随着我国经济建设的不断发展和对自然资源的需求不断增加,工程建设和资源开发正逐步向地下深部发展。岩爆作为一种地质灾害,随着建设深度的逐渐增加,对施工人员和设备的安全的威胁也逐渐增大,开展对深埋地下工程岩爆问题的研究,了解岩爆成因及孕育过程对于现场安全具有意义。此次以引汉济渭工程秦岭隧洞越岭段5#洞为工程背景,分析了岩爆的宏观表现特征,研究了微震活动和岩爆时空强分布特征的相关性,依据岩石全应力应变曲线中微裂纹随岩石破坏的变化特征,提取微震系统在各阶段的预警表征,建立了针对现场岩爆的预警方法。主要研究内容为以下几个方面:（1）通过现场调研和岩爆实录资料分析,研究了岩爆的影响因素和和宏观表现特征。主要分析了埋深和开挖速率对岩爆的影响、岩爆的轴向和径向分布特征、岩爆的发生类型及结构面与岩爆强度之间的关系。（2）依据微震监测设备的原理,结合深埋隧洞的施工特点,在保证设备安全有效的工作的前提下建立了适合于地下工程的工作系统,实现了对现场岩爆的实时连续监测。（3）基于微震监测数据,研究了微震活动和岩爆的时空强分布特征之间的关系。分析了微震活动与岩体扰动随时间的对应变化规律、微震事件的位置变化和集中程度...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
引汉济渭工程总平面图
岭北展示图（部分）
辽宁科技大学硕士学位论文21大则会导致岩体径向拉裂，随着应力的不断增加，原有裂纹会不断发育并相互贯通，在洞壁的一定深度范围内形成片状或有一定厚度和宽度的板状劈裂。图2.10为隧洞拱顶和隧洞边墙出现的岩体破坏实况所示，其中（a）图和（b）图中的Ⅰ区均为片状和板状形态，（c）图和（d）图为“V”字型破坏形态。（a）拱顶岩体破坏实况(b)边墙岩体破坏实况（c）“V”字型破坏实况1（d）“V”字型破坏实况2图2.10应力与洞壁平行式岩爆Fig.2.10Stressandholewallparallelrockburst随着裂纹的进一步扩展，片状或者板裂状的岩体稳定性逐渐降低，最终当裂纹扩展到一定程度后，片状或板裂状岩体弯曲折断，形成块状或棱体状，其具体破坏过程可如图2.11所示（以拱顶破坏为例）。在岩体因变形过大折断之前，其周为岩体充当于一个刚性加载系统，受张拉劈裂的岩体与完整岩体之间存在相互作用力，在岩体劈裂折断的瞬间，作用力迅速减少，周围的完整岩体于此时变为柔性加载系统而突然回弹，因为部分弹性应变能的释放并转移到劈裂岩体内部，形成促进岩体折断的动能，岩块发生弹射现象[54]。当破碎岩体掉落后容易形成“浅窝状”或“V”形的爆坑，岩层比较新，断裂面相对比较平整。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微震监测技术的岩爆特征研究[J]. 李立民,唐烈先,魏军政,赵力,王家明,李玉波. 人民黄河. 2020(02)
[2]TBM开挖隧洞微震监测系统构建及方案优化[J]. 刘福生,唐烈先,任喜平,李立民,王剑锋. 人民黄河. 2019(02)
[3]引汉济渭秦岭输水隧洞4#支洞微震监测系统及工程应用[J]. 黄志平,阎石,刘福生,唐烈先,李立民,王斌. 水利水电技术. 2018(09)
[4]基于微震监测技术的岩爆预测机制研究[J]. 马天辉,唐春安,唐烈先,张文东,王龙. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[5]基于微震监测的锦屏二级水电站深埋隧洞岩爆孕育过程分析[J]. 于群,唐春安,李连崇,李鸿,程关文. 岩土工程学报. 2014(12)
[6]岩爆、冲击地压的定义、机制、分类及其定量预测模型[J]. 钱七虎. 岩土力学. 2014(01)
[7]深埋隧洞岩爆孕育规律与机制:即时型岩爆[J]. 冯夏庭,陈炳瑞,明华军,吴世勇,肖亚勋,丰光亮,周辉,邱士利. 岩石力学与工程学报. 2012(03)
[8]深埋隧洞岩爆孕育规律与机制:时滞型岩爆[J]. 陈炳瑞,冯夏庭,明华军,周辉,曾雄辉,丰光亮,肖亚勋. 岩石力学与工程学报. 2012(03)
[9]红透山铜矿微震监测系统的建立及应用研究[J]. 刘建坡,石长岩,李元辉,张凤鹏,赵兴柱,张国联. 采矿与安全工程学报. 2012(01)
[10]锦屏二级水电站深埋引水隧洞岩爆特征及防治措施[J]. 侯靖,张春生,单治钢. 地下空间与工程学报. 2011(06)
博士论文
[1]基于微震信息的深埋隧洞岩爆孕育成因研究[D]. 赵周能.东北大学 2014
[2]深井矿山地压活动与微震时空演化关系研究[D]. 刘建坡.东北大学 2011
[3]高渗压注浆堵水帷幕稳定性及监测方法研究[D]. 张省军.东北大学 2009
[4]深井矿山地震活动与岩爆监测及预测研究[D]. 唐礼忠.中南大学 2008
硕士论文
[1]圣华煤业复采工作面微震监测研究[D]. 王云杰.太原理工大学 2017
[2]红透山铜矿深部开采过程中微震活动性分析[D]. 王彦云.东北大学 2014
[3]红透山铜矿微震监测系统的建立及应用研究[D]. 刘洪涛.东北大学 2011
[4]岩体稳定性微震监测系统的构建与工程应用[D]. 万小军.东北大学 2011
[5]矿震信号识别和定位及其在木城涧煤矿的应用[D]. 梁宝霞.辽宁工程技术大学 2007
本文编号：3444456
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
引汉济渭工程总平面图
岭北展示图（部分）
辽宁科技大学硕士学位论文21大则会导致岩体径向拉裂，随着应力的不断增加，原有裂纹会不断发育并相互贯通，在洞壁的一定深度范围内形成片状或有一定厚度和宽度的板状劈裂。图2.10为隧洞拱顶和隧洞边墙出现的岩体破坏实况所示，其中（a）图和（b）图中的Ⅰ区均为片状和板状形态，（c）图和（d）图为“V”字型破坏形态。（a）拱顶岩体破坏实况(b)边墙岩体破坏实况（c）“V”字型破坏实况1（d）“V”字型破坏实况2图2.10应力与洞壁平行式岩爆Fig.2.10Stressandholewallparallelrockburst随着裂纹的进一步扩展，片状或者板裂状的岩体稳定性逐渐降低，最终当裂纹扩展到一定程度后，片状或板裂状岩体弯曲折断，形成块状或棱体状，其具体破坏过程可如图2.11所示（以拱顶破坏为例）。在岩体因变形过大折断之前，其周为岩体充当于一个刚性加载系统，受张拉劈裂的岩体与完整岩体之间存在相互作用力，在岩体劈裂折断的瞬间，作用力迅速减少，周围的完整岩体于此时变为柔性加载系统而突然回弹，因为部分弹性应变能的释放并转移到劈裂岩体内部，形成促进岩体折断的动能，岩块发生弹射现象[54]。当破碎岩体掉落后容易形成“浅窝状”或“V”形的爆坑，岩层比较新，断裂面相对比较平整。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微震监测技术的岩爆特征研究[J]. 李立民,唐烈先,魏军政,赵力,王家明,李玉波. 人民黄河. 2020(02)
[2]TBM开挖隧洞微震监测系统构建及方案优化[J]. 刘福生,唐烈先,任喜平,李立民,王剑锋. 人民黄河. 2019(02)
[3]引汉济渭秦岭输水隧洞4#支洞微震监测系统及工程应用[J]. 黄志平,阎石,刘福生,唐烈先,李立民,王斌. 水利水电技术. 2018(09)
[4]基于微震监测技术的岩爆预测机制研究[J]. 马天辉,唐春安,唐烈先,张文东,王龙. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[5]基于微震监测的锦屏二级水电站深埋隧洞岩爆孕育过程分析[J]. 于群,唐春安,李连崇,李鸿,程关文. 岩土工程学报. 2014(12)
[6]岩爆、冲击地压的定义、机制、分类及其定量预测模型[J]. 钱七虎. 岩土力学. 2014(01)
[7]深埋隧洞岩爆孕育规律与机制:即时型岩爆[J]. 冯夏庭,陈炳瑞,明华军,吴世勇,肖亚勋,丰光亮,周辉,邱士利. 岩石力学与工程学报. 2012(03)
[8]深埋隧洞岩爆孕育规律与机制:时滞型岩爆[J]. 陈炳瑞,冯夏庭,明华军,周辉,曾雄辉,丰光亮,肖亚勋. 岩石力学与工程学报. 2012(03)
[9]红透山铜矿微震监测系统的建立及应用研究[J]. 刘建坡,石长岩,李元辉,张凤鹏,赵兴柱,张国联. 采矿与安全工程学报. 2012(01)
[10]锦屏二级水电站深埋引水隧洞岩爆特征及防治措施[J]. 侯靖,张春生,单治钢. 地下空间与工程学报. 2011(06)
博士论文
[1]基于微震信息的深埋隧洞岩爆孕育成因研究[D]. 赵周能.东北大学 2014
[2]深井矿山地压活动与微震时空演化关系研究[D]. 刘建坡.东北大学 2011
[3]高渗压注浆堵水帷幕稳定性及监测方法研究[D]. 张省军.东北大学 2009
[4]深井矿山地震活动与岩爆监测及预测研究[D]. 唐礼忠.中南大学 2008
硕士论文
[1]圣华煤业复采工作面微震监测研究[D]. 王云杰.太原理工大学 2017
[2]红透山铜矿深部开采过程中微震活动性分析[D]. 王彦云.东北大学 2014
[3]红透山铜矿微震监测系统的建立及应用研究[D]. 刘洪涛.东北大学 2011
[4]岩体稳定性微震监测系统的构建与工程应用[D]. 万小军.东北大学 2011
[5]矿震信号识别和定位及其在木城涧煤矿的应用[D]. 梁宝霞.辽宁工程技术大学 2007
本文编号：3444456
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