作者:Stephen; D.; McKinnon; 张策(翻译); 郭啟良(校对) 期刊:《地壳构造与地壳应力》 2016年第01期
地应力是任何地质力学设计任务的重要组成部分。在深部矿井中,这个要求更是重要。深矿中地应力不仅导致挖掘边界断裂,而且会诱发地震活动和应变爆裂、岩爆等相关问题。在矿井中测量地应力的传统方法是使用应力解除法拟合主应力,还可以使用区域应力数据汇编。两种方法都假设应力场相对简单,拟合过程中都对数据进行平滑以减少数据离散性。类似的方法通常应用于模拟断层和其他地质结构,因为它们在初期均匀的应力场中产生。在已发现的...
岩爆是高地应力条件下地下洞室开挖过程中经常遇到的一种动力失稳的地质灾害,直接威胁施工人员和设备的安全。论述了岩爆的定义、特征及发生机理,应用国内外相关岩爆判据判定和理论分析,提出对马坑山隧道开挖过程中是否会产生岩爆做出了最终判定。
地应力引起岩爆和软岩隧道引起的大变形破坏是隧道工程遇到的主要两大难题,严重影响着地下工程围岩稳定性,已成为世界性的地下工程难题之一。本文探讨了高地应力的含义、岩爆及其主要特征。提出总结了岩爆安全防护与防治工程的具体措施,对高应力软岩隧道的合理支护衬砌方案进行了研究,对以后类似工程具有借鉴意义。
本文针对施工过程中出现的岩爆及邻近区段的突水现象,分析探讨其相互影响,制定相应的处理方案,有效地预防了两种病害的突发事故。
作者:杨小彬; 周杰; 张子鹏 期刊:《矿业科学学报》 2019年第04期
地下岩巷掘进工作面经常会发生局部动力现象或动力灾害(如岩爆)。为研究其发生机理,根据封闭应力假说建立含应力包裹体的掘进工作面简化力学模型;基于弹性力学基本理论,推导了含应力包裹体的掘进工作面应力分布公式及最大主应力公式;基于最大主应力准则,当岩巷掘进工作面距离包裹体一定距离时,沿最大主应力方向破裂面之间的岩石会在上覆岩层及应力包裹体联合作用下向采掘空间运移,形成V形爆坑。本研究可在一定程度上解释掘进工作面...
作者:周朝; 尹健民; 周春华; 艾凯 期刊:《长江科学院院报》 2019年第12期
近年来,深部地下洞室开挖诱发的岩爆地质灾害问题日益突出,以岩体微破裂定位为特色的微震监测技术被广泛应用于地下工程的岩爆监测与预警。以荒沟抽水蓄能电站地下厂房区为背景,针对开挖过程中局部围岩出现的轻微岩爆现象,构建微震监测系统进行岩爆监测预警,并对监测期前两个月的微震活动进行了分析。结果表明:微震系统可以有效地捕捉高频的爆破事件和低频的微震事件;微震事件活动频度与现场爆破开挖施工强度呈正相关;厂房上游侧拱...
作者:朱万成; 牛雷雷; 李少华; 李帅 期刊:《煤矿开采》 2019年第02期
在深部岩体工程中,爆破等开挖扰动是触发岩爆的关键性因素,然而岩爆通常是滞后于爆破扰动一段时间才发生,表现出明显的时滞性,这给岩爆的预测和预警带来了巨大的困难。岩石蠕变-冲击力学行为的研究是揭示滞后型岩爆的力学基础。因此,蠕变-冲击受力条件下岩石的力学特性研究具有重要的理论意义与工程应用价值。本文阐述了岩石蠕变-冲击力学特性研究的工程背景及意义,重点介绍了蠕变加载条件下岩石的力学特性、岩石蠕变-冲击试验研究...
作者:刘焕新; 王玺; 程力 期刊:《金属矿山》 2019年第12期
工程地质勘查孔及其信息是深部岩石工程前期重要的研究对象和决策依据。综合考虑诱发岩爆的内因和外因,从岩石性质条件、围岩应力条件、围岩地质条件三个方面选取8个评价指标,基于钻孔岩芯开展了地应力测试、岩石力学指标测试、声波测试,分析了新城金矿新主井-930 m以下井筒开挖岩爆倾向性。结果表明:①岩爆倾向性并非随深度线性增长,各深度水平岩爆危险性真实值应为多种因素综合作用的结果;②新城金矿新主井-930 m以下深度井筒开...
作者:苏国韶; 陈冠言; 胡小川; 梅诗明; 黄小华 期刊:《爆炸与冲击》 2019年第12期
为探究晶粒尺寸对硬脆性岩石岩爆的影响,利用真三轴岩爆试验系统,对细中、中粗两种不同晶粒尺寸的含预制圆孔花岗岩开展了岩爆模拟试验。试验结果表明:在相同的加载过程中,细中晶粒花岗岩出现板裂静态脆性破坏,而中粗晶粒花岗岩出现岩爆动力破坏;细中晶粒花岗岩早期声发射活动较弱,大破裂、低主频事件在时空分布上较集中,特征应力较大,而中粗晶粒花岗岩早期声发射活动较活跃,大破裂、低主频事件在时空分布上较离散,特征应力较小,碎...
作者:余平; 刘锁 期刊: 2019年第09期
岩爆为一种地质灾害,其产生与多种因素有关,国内外对其产生的机理掌握不是很成熟,因各隧道地质构造均不同,岩爆产生的临界条件也有所差异。鄂赣隧道为高地应力花岗岩层隧道,岩爆产生在其观测、判别基础上,总结归纳适应自身情况的分布规律及防治措施。
作者:杜帅; 王炀 期刊:《煤炭科学技术》 2019年第11期
为了对岩爆前后声发射信号在幅值、主频方面的分布规律进行对比分析研究,探究大理岩在岩爆破坏阶段产生的声发射信号本质特征以及大理岩岩爆破坏产生的内在规律,采用三向加载和单面卸载的方式模拟岩石的应力状态变化过程,将大理岩制成标准的试件并开展了2例岩爆模拟试验,采集了试验过程中的三向应力时程曲线和声发射信号,通过分析三向应力时程曲线将岩爆试验过程划分为加载初期、加卸载阶段和岩爆阶段3大阶段,并对比分析了不同试验...
作者:陈滔; 黎立云; 邓建辉; 郑洪春; 李林芮; 胡万雨 期刊:《工程科学与技术》 2014年第S1期
发生岩爆时,弹射出的岩块携带着大量的动能。为计算破坏块体的弹射速度,首先建立了数值计算的平面模型,利用能量守恒原理和破坏前后模型的应变能差计算出能量释放量,进一步算出岩块的弹射速度;后通过单轴压缩实验,运用高速相机拍摄试件破坏的过程,根据2张照片的时间差和岩块移动的距离,得出岩块的弹射速度。经比较,实验与数值模拟的结果相近,验证了数值方法的合理性。这种较简单的数值方法可为计算岩爆问题中岩块的弹射速度和地下...
作者:彭琦; 钱爱国; 肖钰 期刊:《工程科学与技术》 2010年第04期
通过理论分析预测法和现场实测法,建立了一套长期预测和短期预测相结合的岩爆预测系统。长期预测模型是基于神经网络思想,运用国内外相关工程的岩爆资料作为训练样本,建立了小波神经网络预测模型,对工程范围内岩爆发生趋势进行了预测。短期预测模型首先针对监测到的声发射建立小波神经网络模型,对声发射时间序列进行拟合预测;再运用突变理论对预测的声发射建立了岩爆突变预测模型,进而对监测点附近岩爆发生情况进行准确的预测。两...
作者:张鹏; 孙治国; 王秋宁; 丰成君; 孙明乾; 谭成轩; 吴永东; 甘惟平 期刊:《地质力学学报》 2017年第06期
基于兰渝铁路木寨岭深埋隧道工程区活动断裂调查和3个钻孔水压致裂地应力测量,获得了木寨岭隧道工程区北段的现今地应力分布特征,结果表明,北段工程区最大水平主应力为38.38MPa,属于高地应力区;三个主应力的关系为SH>Sh>Sv,表明该区地壳浅表层现今构造活动以水平运动为主,主应力关系有利于逆断层的发育和活动;最大水平主应力优势方向为NE,反映穿越隧道北段的NWW向主要断裂带具有逆冲兼反时针扭动活动特征。根据地应力测量结果、相...
岩爆是在高地应力条件下地下硐室开挖过程中一种危害性工程现象,对岩爆的成功预测有助于及时地采取相关的防护措施.以减小或避免岩爆灾害的发生。故以某公路隧道为例,对其岩爆的发生进行预测,可为类似工程施工提供有益的参考。
以某隧道为工程背景,介绍了岩溶地段、突水突泥地段、岩爆地段的施工安全技术。该隧道的安全顺利贯通,说明所采取的安全技术措施是恰当的。
以秦岭天华山隧道为例,介绍了秦岭山区高铁隧道岩爆特点和规律、所采取的岩爆预测分析方法和相应的安全防护、开挖及支护等岩爆防治系列措施,控制了后续岩爆的发生,使施工安全度过岩爆段,为岩爆隧道的安全施工提供了保障,为类似秦岭高铁隧道的岩爆预测、防治提供借鉴。
锦屏山隧道工程是锦屏水电枢纽工程的关键性控制施工项目,隧道地处我国西南高地应力区,全长约17.5km,隧道最大埋深约为2375 m,埋深大于1500 m的地段长度约12875 m。通过对锦屏山隧道现场岩爆特征的分析总结和研究,介绍了锦屏山隧道岩爆独特的工程特点和综合防治施工技术。
作者:张艳博; 李占金 期刊:《华北理工大学学报·自然科学版》 2007年第01期
通过双向加栽模拟了大理岩含水与干燥情况下的岩爆,记录了声发射特性。分析了含水和干燥情况下岩爆现象、声发射特性及其原因。提出水对防治岩爆的积极作用和声发射预测岩爆的可行性。
作者:卢小刚 期刊:《浙江水利水电学院学报》 2016年第01期
在高埋深、高地应力地层中进行大断面引水隧洞施工中,岩爆的发生将危及施工安全和洞室成型质量.基于此,结合锦屏二级水电站2#引水隧洞典型洞段的岩爆实例,总结了其时间、空间、烈度及形态方面的特征,提出了岩爆条件下支护设计的整体指导思想,给出了不同等级岩爆的支护参数,保证了后期开挖和支护的施工安全和施工进度.