岩爆
- 西南地区硬岩隧道岩爆处治技术及应用
会发生各种等级的岩爆，因地质情况的复杂性，岩爆一直是一大施工难题。根据常规的岩爆等级划分及相应表现，并不能很好地解决岩爆给施工安全及施工质量带来的危害，岩爆发生规律的探寻与总结，也是隧道施工领域一直探索的难题。[1]根据常识，对于硬岩隧道，隧道埋深是决定是否发生岩爆的主要因素，但是在西南地区，可能在几百米的埋深情况下，就会发生岩爆。设计地质勘测资料，也会给出围岩隧道围岩应力分布、分段围岩岩爆分级、处治措施等资料，施工中应结合施工围岩应力实测结果进行综合判断
价值工程 2023年28期2023-10-21
- 超长深埋隧洞岩爆监测与预警技术应用
——以引汉济渭工程秦岭输水隧洞为例
开挖扰动极易诱发岩爆灾害,造成人员伤亡、设备损毁,导致工期延迟、投资增加。深部工程建设对岩爆预警提出了新的要求。目前,我国学者在岩爆监测预警[1-5]、岩爆风险控制[6]、微震活动特征和围岩稳定性[7]以及微震监测技术[8]等方面积累了大量研究成果,取得了一些应对岩爆灾害的经验;也有学者开展了岩爆微震参数预测研究[9],这些研究推动了岩爆防治及微震监测技术的发展。但目前在实际施工中引入微震监测系统对岩爆进行连续长距离监测预警的工程还不多,仅有锦屏Ⅱ级水电站
隧道建设(中英文) 2023年9期2023-10-18
- 某引水隧洞深埋段花岗岩岩爆演化规律研究
558022 ）岩爆是高地应力条件下掌子面或洞壁出现岩块爆裂、剥落、弹射、气浪、震动、发声甚至产生的震动现象。岩爆是隧洞开挖后，围岩应力强烈释放的一种现象，在高地应力情况下（包括自重应力和构造应力），洞室开挖后岩体释放储藏的能量。岩爆的发生具有一定的条件，通常是隧洞处于构造强烈地层，埋深超过一定深度，且岩体强度高、整体性好的情况。岩爆对于隧洞工程的破坏按照其释放能量的等级，可以分为轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆和剧烈岩爆。其中以剧烈岩爆破坏最强，剧烈岩爆对于
中国水运 2023年8期2023-09-08
- 基于Info-gap 理论的巷(隧)道围岩岩爆稳健可靠性预测
250101)岩爆是深部地下空间开挖与资源开采过程中亟待解决的问题,是前沿研究的热点和难点。岩爆的发生源于其内因和外因的共同作用,很多学者结合内外因,开展了岩爆预测研究。仝跃等[1]基于PSO-SVM算法和岩爆实测数据,对岩爆预测参数的敏感性做出了分析;轩俊杰等[2]基于应力场反演和弹性应变能积聚、汤志立等[3]基于过采样和客观赋权法、谭文侃等[4]基于LOF 与改进SMOTE 算法组合、李明亮等[5]基于变异系数与序关分析法—多维正态云模型、何佳其等[
金属矿山 2023年2期2023-03-15
- 爆破扰动下TBM隧洞时滞型岩爆特征及影响机制研究
19）开挖诱发的岩爆灾害以其突发性、破坏性和不确定性，给工程设计、施工及灾害防控带来巨大困难和挑战[1−4]。为更好描述和区分不同岩爆现象，冯夏庭等[5]根据岩爆发生时间与施工时间和空间的关系，将岩爆分为即时型岩爆[6]、时滞型岩爆[7]和间歇型岩爆[8]。其中，时滞型岩爆是指开挖卸荷且应力调整平衡后，外界扰动作用下发生的岩爆。“时空滞后性”是时滞型岩爆的普遍规律和内在本质[9]，这种特性会对施工人员及设备造成巨大威胁，因此迫切需要对其发生特征及影响机制开
水文地质工程地质 2023年1期2023-01-30
- 基于岩爆碎屑研究的高楼山隧道岩爆机理分析与类型判定
京 100083岩爆的发生通常是由于洞室开挖二次应力场中洞室围岩应力集中而在硬脆性岩体中集储大量的能量，当所积聚的弹性应变能超过围岩破坏所需要能量或有外界扰动时，进而发生脆性破坏和弹射的现象.何满潮院士依据岩爆发生时的力学状态，将岩爆分为应变岩爆和冲击岩爆两大类型[1].其主要区别是应变岩爆发生在地下工程的开挖过程中，而冲击岩爆是在地下工程形成以后，在爆破、地震等动力冲击下产生的，两者力源机制不同[1].板裂化破坏作为深埋高应力隧道硬脆性围岩的普遍规律和现
工程科学学报 2023年3期2023-01-20
- 隧洞岩爆形成条件及其预测方法
际工程施工中产生岩爆等工程灾害。工程中的岩爆是由于隧洞在实际开挖过程中导致岩体发生应力重新分布而引发围岩能量急剧释放，从而发生岩体失稳破坏的现象。岩爆由于具有不确定性而在工程中难以预防，但一旦发生，其后果是非常严重的。同时突发性和破坏性也是岩爆的另外两大特性。由于岩爆所带来的工程危害不但影响工程进度、增加工程成本还会对作业人员的生命财产造成严重威胁[1-2]。因此，寻找一种合理可靠的岩爆预测方法并能准确预测实际工程可能发生岩爆的概率及其重要。根据预测结果对
地下水 2022年6期2022-11-29
- 基于机器学习的TBM隧道掘进岩爆预测*
问题也逐渐浮现。岩爆是一种在高地应力地区、硬脆性岩体中进行开挖时常见的地质灾害。岩爆的发生轻则影响工程进度，严重时会威胁施工人员生命安全，因此，对TBM隧道岩爆预测展开研究具有重要的工程意义[2]。目前，关于岩爆预测方法的研究可大致分为3类[3]：①基于岩爆发生机理的岩爆判据预测方法，如Turchaninov判据[4]、Barton判据[5]、Russenes判据[6]、Hoek判据[7]等；②基于岩爆影响因素的综合预测方法，如冯夏庭[8]、陈海军等[9]
施工技术(中英文) 2022年20期2022-11-09
- 断裂滑移型岩爆风险评价和预警方法研究现状
部开采(图1),岩爆等动力灾害频发[1-3]。岩爆等矿山动力灾害已经成为地下工程建设和人员安全的巨大隐患,地下工程的稳定性控制遭受巨大挑战。图1 矿井开采深度与岩爆次数趋势[2]Fig.1 Mining depth and rockburst frequency[2]断裂滑移型岩爆是以岩体结构失稳为主的动力破坏现象,其触发总是伴随着岩石材料的局部破坏和结构的整体失稳。由于断裂滑移型岩爆动力扰动源和破坏位置是分离的,很难通过微震等监测手段进行及时、有效地监测
矿业科学学报 2022年6期2022-09-15
- TBM隧洞岩爆监测预警与控制技术研究
110819)岩爆是在高应力条件下开挖卸荷，导致围岩积蓄的弹性能突然释放，诱发围岩爆裂及弹射的工程现象[1]。岩爆严重威胁施工过程中人员和设备的安全，严重影响工程进度，在隧道、矿山和水电站等工程的施工过程中均有岩爆发生[1]。因此，形成一套岩爆监测预警和控制技术可为隧道的安全高效施工提供保障。国内外学者对隧洞施工过程中岩爆的监测预警和控制研究较为深入。冯夏庭[2]阐述了岩爆分类，总结了TBM和钻爆法隧道岩爆的发生特征，揭示了不同施工方法下不同类型岩爆的孕
水利规划与设计 2022年7期2022-07-18
- 我国高地应力区隧道岩爆研究现状及分析
超深埋隧道引起的岩爆效应问题。另外，川藏铁路走行在印度板块和欧亚板块强烈碰撞缝合带，经过冈底斯—喜马拉雅造山系、班公湖—怒江对接带羌塘—三江造山系、扬子台地等一级构造带，区域地应力高、环境复杂，隧道建设过程中不可避免地会出现高强度的岩爆。岩爆发生具有突然性、高危性特点和动力失稳特征，在高地应力隧道及地下工程开挖过程中发生频率极高[1]。岩爆的发生给隧道施工人员和设备带来极大的安全隐患，同时给隧道建设带来极大影响。目前，国内外学者针对围岩的岩爆效应做了大量研
铁道标准设计 2022年5期2022-05-13
- 高速公路隧道施工岩爆的防治技术
时，很有可能发生岩爆。由于岩爆具有突发性，很难对抛射出去的石块方向及远近等进行预测，对隧道施工人员及设备造成安全威胁，所以有必要在了解岩爆特征的基础上，探讨有效的防治措施。1 岩爆规律与分类1.1 岩爆规律岩爆主要具有以下规律：（1）岩爆通常发生于埋深相对较大的隧道，因为只有围岩的埋深很大，才有可能产生导致岩爆的地应力，岩爆发生概率因围岩埋深的增加而变大。（2）岩爆和围岩岩性有关。岩爆通常发生于质地硬脆、有较好整体性及级别相对较高的围岩，比如石英岩、花岗岩
交通世界 2022年11期2022-05-11
- 某深埋TBM隧洞岩爆特征及其综合监测方法
不良地质条件中，岩爆因其具有突发性、破坏性和不确定性，给工程施工带来了巨大的困难和挑战。岩爆是在开挖或其他外界扰动下，地下工程岩体中聚积的弹性变形势能突然释放，导致围岩爆裂、弹射的地质灾害现象[3]。岩爆的孕育及发生受地应力、地质条件、开挖方式等多种因素的影响，其特征也呈现出多样性。根据岩爆发生时间与施工时间和空间的关系，可以将岩爆分为即时型岩爆、时滞型岩爆和间歇型岩爆。即时型岩爆是指在开挖卸荷效应影响过程中发生的岩爆[4]；时滞型岩爆是指在开挖卸荷应力调
水利技术监督 2022年5期2022-05-05
- 岩爆数据库管理系统开发及应用
题，亟需解决诸如岩爆、软岩大变形等一系列科技创新需求[1]. 例如，以川藏铁路为典型代表的深埋岩体工程，线路“穿七江过八山”，全线80%以上为长大深埋隧道，平均长度10 km，平均埋深1000 m，最大埋深超过2900 m，其中不乏特大工程规模的超级隧道[2]. 特别是深埋硬岩隧道建设过程频发的岩爆灾害，因严重危害施工人员及设备安全、扰乱正常施工、迟滞工程建设进度、增加工程建设成本，成为制约地下工程建设水平和自动化的重要因素[3-4].巨大的地下工程发展需
工程科学学报 2022年5期2022-04-12
- 鸿图嶂特长公路隧道岩爆预测与防治对策研究
布后，可能产生的岩爆将危及洞内施工人员和设备的安全。因此，为了充分保证施工的安全性，对鸿图嶂隧道进行岩爆预测研究具有重要的工程的指导意义。图2 隧道断面图(单位: mm)2 隧址区岩性及应力场特征2.1 隧址区岩性特征隧址区岩性主要为燕山早期花岗岩和侏罗系安山玢岩，呈灰白、浅肉红色，中～粗粒花岗结构，块状构造，隧道区基岩表部覆盖有第四系残坡积层。洞身主要穿过微风化新鲜花岗岩，局部穿越小型断裂带，岩石强度高、性脆，据室内试验测得隧址区花岗岩饱和单轴抗压强度平
公路工程 2022年1期2022-04-04
- 深埋长隧洞岩爆微震监测、预警与防控技术探讨
中—高地应力中等岩爆区（段）。（2）喀—双段隧洞长283.3km，最大埋深774m，TBM掘进长度227.4km。隧洞埋深大于600m，总长度51.057km（桩号198+613～249+670），岩性为泥盆系凝灰质砂岩、华力西期花岗岩等。由前期地应力测试：最大水平主应力σm=21.6～36.0MPa，主应力方向N23°E，与洞轴线夹角42°，强度应力比2.2～4.1，属于中—高地应力中等—强烈岩爆区（段）。2 岩爆及其危害岩爆是高地应力条件下地下工程开挖
西部探矿工程 2022年3期2022-03-24
- 使用声发射测试结果预判岩爆等级
444)在易发生岩爆的地区进行隧道开挖时,必须对岩爆等级进行预判,以便提前采取适当的防治措施。岩爆灾害准确、快速地预判对于隧道工程的设计和施工具有重要意义。岩爆灾害防治是目前亟需解决的问题,而岩爆机理的复杂性给岩爆等级快速准确地预判带来很大困难[1-2]。近年来,许多学者采用声发射测试技术对岩石声发射特征与岩爆活动的关系进行了研究。例如,杨健等[3]利用声发射试验技术研究岩爆机理,依据声发射特征划分了岩性与岩爆类型的对应关系;CHO等[4]进行了岩石加载破
金属矿山 2022年1期2022-02-23
- 基于应力判据法的拉林铁路岩爆烈度分级
610031）岩爆现象是指在高地应力地区地下工程开挖后，由于洞室围岩的应力重分布和应力集中，岩体中积聚的弹性变形势能突然释放，导致围岩爆裂、弹射的动力现象，具有很强的突发性、随机性和危害性[1].国内外众多岩爆研究成果和大量岩爆实际资料及试验数据表明：发生不同等级的岩爆、岩体应力与岩石单轴抗压强度的比值达到某一临界值是一种基于应力强度比的判别方法.许多学者将这种判别方法用到岩爆的预测研究中[2-9]，这种方法的优势在于：施工前可对隧道全线进行地应力反演，
西南交通大学学报 2021年4期2021-07-25
- TBM施工引水隧洞岩爆预防与处理方法
——以新疆某引水隧洞施工为例
埋隧洞段具备发生岩爆的地质条件。TBM开挖洞段上游引水隧洞长度为15.15km，采用开敞式TBM开挖，刀盘直径为7.8m。经前期勘查所得，隧洞区围岩实测最大主应力值可达23～27MPa。2 隧洞岩爆预测岩爆预警的作用是及时了解岩爆是否存在，预判岩爆等级，以根据岩爆等级采取相应的支护措施。该隧洞中某段主要由东北大学采用岩爆微震监测系统进行岩爆等级预警。在初始地应力场应力值较高，可能岩爆区域进行微震监测，结合工程地质类比法进行宏观预报，及结合施工经验进行综合分
工程技术研究 2021年18期2021-04-10
- 基于隧道现场验证的岩爆应力判据适用性研究
都610031）岩爆是高应力地区隧道施工常见的现象，也是深埋硬岩隧道施工中比较严重的地质灾害[1]。岩爆的发生会对施工人员、施工机械和施工进度造成严重的影响，甚至会导致隧道废用。近年来，关于岩爆的预测国内外众多学者做了很多研究，从多个角度提出了众多的岩爆判据，目前可对岩爆进行预测的方式主要分为两大类[2-3]：一类是在地下工程施工过程中使用实验仪器对其进行监测和测试的实际试验方法，岩爆发生与否根据测试指标进行预测，一般使用的方法有微重力法、流变法、回弹法、
科学技术创新 2021年4期2021-03-06
- 深埋隧道TBM施工岩爆特征规律与防控技术
地应力高、易发生岩爆，因而严重影响TBM的施工进度，威胁施工人员和设备的安全[1]。根据川藏铁路勘察设计资料分析，有5座长大隧道计划采用18台TBM与钻爆法联合施工。其中，德达隧道总长33.310 km，最大埋深1 120 m，主要岩性为花岗岩、砂板岩、灰岩、砾岩，预计有岩爆洞段8.23 km，中等及以上岩爆洞段5.035 km；孜拉山隧道总长30.000 km, 最大埋深1 480 m，主要岩性为花岗岩、片麻岩、大理岩，预计有岩爆洞段14.00 km，中
隧道建设(中英文) 2021年1期2021-02-24
- 有关岩爆问题的研究综述
亟待解决的问题，岩爆就是其中之一。岩爆是地下工程建设过程中常见的一类动力破坏现象，是由于围岩中积聚的应变能大于岩石破坏所消耗的能量，多余的能量致使岩石碎片从巷道围岩中松脱、剥落、崩出[2]。低强度的岩爆表现为围岩剥离，有声响，有气浪，危险性较小。高强度的岩爆表现为围岩崩落、弹射，产生较大的粉尘和空气冲击波，常常还会使岩体和地表产生震动，和小地震相似[3]。下面对岩爆的定义、烈度分级、影响因素、破坏机理、理论与经验判据、现场预测与支护手段等进行系统的阐述。1
河南建材 2021年8期2021-01-10
- 深埋隧道岩爆特征分析与综合防治技术
--以成兰铁路平安隧道为例
杂的高地应力区。岩爆是指在开挖或其他外界扰动下，深部或高构造应力岩体中聚积的弹性变形势能突然释放，导致围岩爆裂、弹射的动力现象[1-3]。目前，如何有效地控制岩爆的发生是地下工程施工所面临的长期性难题。国内外大量学者对岩爆的机制、特征、预警、防治等开展了深入的研究。冯夏庭等[4]综合利用微震监测技术与声发射技术，重点研究了隧道岩爆的产生机制，揭示了不同类型岩爆孕育机制和不同类型岩爆的微震演化规律。冯建军[5]对二郎山隧道建设过程中的岩爆特征进行了描述，提出
隧道建设(中英文) 2020年12期2021-01-06
- 引汉济渭秦岭隧洞5 号洞主洞段岩爆时空分布特征研究
700)1 引言岩爆是一种岩体从母岩脱离，并伴随能量释放的物理现象，是一种对人员和设备存在安全隐患的地质灾害[1-2]。 国内外对其发生机理、发生条件和预判等多个方面进行了大量的研究。 万姜林等[3]在太平驿电站引水隧洞施工现场进行了调查研究，记录分析了433 次岩爆，研究发现了岩爆的独特形成机理；刘立鹏等[4]依托锦屏二级水电站隧洞施工中发生的岩爆事件，利用FLAC3D 软件模拟分析，从应力释放率对岩爆发生机理和特征进行了解释；张津生等[5]以天生桥二级
铁道建筑技术 2020年7期2020-10-10
- 隧道岩爆预测与防治技术探讨
610023)岩爆是一种极为复杂的动力失稳现象，迄今为止，人们对其形成机理未形成统一的认识。其主要表现为地下工程开挖过程中硬脆性围岩产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。它直接威胁施工人员及设备的安全，影响工程进度，是当今世界性的地下工程难题之一。国内外学者在岩爆预测预报方面做了大量的研究工作，但是，由于岩爆预测问题极为复杂，还没有成熟的理论和方法。从强度、刚度、稳定、断裂、损伤、突变、分形和能量等多方面对岩爆现象进行了分析，提出了
四川建筑 2020年3期2020-07-18
- 基于声发射技术的隧道岩爆倾向性判别
的视野［2］. 岩爆是隧道、矿山、水电硐室等地下空间工程领域中比较常见的地质灾害，往往具有突发性、难以预见性及严重破坏性，给人身及财产安全带来威胁［3-6］.岩爆判据是岩爆防治研究的最为关键的环节之一［7］.岩爆的发生是多种因素综合影响的结果，机理较为复杂，给定性定量判断岩爆发生的可能性及严重程度带来困扰，学者们通过研究分析，提出了岩爆倾向性这一指标，用来定性判别岩爆是否发生及其发生时的剧烈程度. 最初，判别岩爆倾向性主要从单一指标的应变和能量转换两个角度
河南科学 2020年4期2020-06-03
- 深埋隧道岩爆倾向性评估方法
2 000 m，岩爆风险极高[1]。迄今已发生上百次岩爆，中等及以上岩爆次数较多。岩爆倾向性判别是深埋高应力隧道开挖过程中的重要内容，因此，开展深埋隧道岩爆倾向性判别方法研究具有重要意义。关于岩爆倾向性判别方法，国内外学者在强度、刚度、突变、分形和能量等诸多方面提出了众多岩爆风险和倾向性估计判据。代表性的有岩爆变量公式预测、经验判据评判、人工神经网络预测、模糊数学综合评判、模糊概率风险预测、可拓物元评判、距离判别分析方法等。岩爆倾向性判别方法可概括性地化分
高速铁路技术 2019年4期2019-09-02
- 小厂坝矿区岩爆倾向性研究
采矿扰动的影响，岩爆灾害已经成为影响其安全高效开采的主要灾害之一[1-3]。在我国深井开采过程中，发生岩爆事件的矿山越来越多，严重影响井下作业人员的安全及采矿设施、设备的安全。根据以往的研究成果，岩爆的发生与岩石本身的属性相关[4-7]，也与岩石所处的应力环境相关，相关研究表明，岩石发生岩爆与岩石内部储存的弹性应变能有很大关系[8-11]。岩爆倾向性的研究，一直是岩爆问题研究的热点问题，受到国内外众多学者的长期研究，从室内力学试验入手，在开采前期通过大量的
中国矿业 2019年7期2019-07-26
- 敞开式TBM安全快速通过隧洞强岩爆地层施工技术
——以引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM施工段为例
应力地质条件下，岩爆的预防与治理显得尤为重要。文献[1-3]对国内外岩爆研究现状和岩爆特征、预测等进行了深入的研究。张斌等[4]提出了钻屑法或岩芯饼化率法、地震波预测法、声发射(A-E)法等岩爆预测方法和相关防治措施。张秉鹤[5]对浅埋洞段岩爆发生的机制进行了阐述并提出防治措施。冯建军[6]描述了隧道岩爆特征： 岩爆声响既发生在掌子面也发生在岩体内部，轻微岩爆的声响较为清脆，可听到“啪、啪”“嘎、嘎”的声响； 强烈岩爆的声响较为沉闷，类似于“嘭、嘭”并夹有
隧道建设(中英文) 2019年6期2019-07-15
- 长大深埋隧道岩爆机理及预测预报研究综述
工程向深部发展,岩爆作为长大深埋隧道的一大灾害,直接威胁到施工人员、设备的安全,极大影响工程进度。如锦屏二级电站施工排水洞2009年11月突发强烈岩爆灾害,导致整个支护系统被摧毁,引发大规模岩体坍塌,造成多人遇难。本文结合当前相关研究,对岩爆发生机理,预测及防治措施作详细分析和总结,提出存在的问题以及未来研究的方向。1 岩爆定义岩爆是岩体具有高地应力的一种重要地质标志。时至今日,学术界对岩爆定义尚未形成统一认识。概括起来,对其定义有二种观点：一种观点则认为
探索科学(学术版) 2019年10期2019-07-14
- 乌兹别克斯坦卡姆奇克隧道岩爆段的围岩特点
350116)岩爆是在硬脆岩体内，由于洞室埋深大或地壳运动使岩体中的应变能大量聚集，形成很高的初始应力，施工过程中，聚集在岩体中的应变能突然释放，岩体发生猛烈的脆性失稳和弹射现象[1-3]。它直接威胁施工人员和设备的安全，影响施工进度，已成为世界性的地下工程难题之一[4-5]。随着经济社会的发展，深部岩石工程越来越多，埋深越来越大。随着埋深的增加，岩体赋存的地质环境更加复杂，地应力更高，岩爆将更加突出、严重[6]。因此，对岩爆的发生规律及控制技术进行深入
水利与建筑工程学报 2019年2期2019-05-13
- 岗木拉山隧道岩爆影响因素相关性研究
越来越多，伴随着岩爆的问题也越来越突出。为保证岩爆隧道安全快速施工，岩爆准确的预测和有效的防治尤为重要，而其前提是正确地辨识岩爆影响因素［1］。岩爆影响因素极为复杂［2］，现阶段普遍认为岩爆发生主要与地应力和岩石强度有关［3］，岩爆预测大多采用这两个因素，但实际上岩爆的发生是多种因素共同作用的结果［4］，不仅有自然因素，还有人为因素，仅对影响岩爆发生的部分因素进行分析，具有片面性和局限性，岩爆预测和防治就存在盲目性。隧道施工中能否确定岩爆影响因素及这些因素
铁道建筑技术 2019年11期2019-03-26
- 金属矿山岩爆调查及防治
山的地质灾害之一岩爆的频率、烈度越来越加剧。岩爆灾害的发生具有时间和空间的不确定性，故岩爆危害强烈，防治难度大，是深部开采（挖）对人类的又一挑战。岩爆作为采矿工程的一大危害，直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度，如何有效的减轻岩爆引起的灾害，已成为世界性的采矿工程难题之一，并受到世界各国相关学者的广泛关注。2 矿山岩爆现状目前国内矿山开采深度部分突破1000m，岩爆程度较低，随着开采向深度挺进，岩爆现象将会越来越明显，危害越来越严重。笔者对国内金属矿
新疆有色金属 2018年6期2018-12-25
- 焦家金矿寺庄分矿深部岩体岩爆倾向性分析
分矿深部巷道围岩岩爆倾向性特点，利用不同评判标准对不同岩性的岩爆倾向性进行划分，确定深部围岩岩爆危险性，为巷道稳定性分析及相应支护方式提供科学的依据。2 岩石受力分析岩爆的预测研究基于现场地应力测量数据以及室内物理力学试验结果。根据最大水平主应力σh,max、最小水平主应力σh,min和垂直主应力σv随深度变化的回归曲线方程式(1)～式(3)：σh,max=0.947+0.044H(1)σh,min=1.066+0.024H(2)σv=0.136+0.02
中国矿山工程 2018年4期2018-08-20
- 白马铁矿1600主平硐深埋段岩爆特征与施工对策
在隧洞深埋段存在岩爆的可能。1600主平硐2003年12月19日开工，于2005年5月14日开挖至ZK2+385 m段发生岩爆。1 1600主平硐岩爆现象及特征1.1 岩爆现象2005年5月14日，1604主平硐开挖至ZK2+385 m段时发生岩爆现象，拱部出现劈劈啪啪的爆裂声，随即片状岩块崩出，并沿岩层层面大面积脱落，侧帮也随后出现片落现象，岩爆片呈舌头状、不规则的片状物，中间厚，周边薄，脱落多与岩壁平行，隧道拱顶脱落后的岩面呈笋状或河流状，岩石稠密，周
山西建筑 2018年7期2018-03-25
- 隧洞岩爆风险评估应用研究
50033)隧洞岩爆风险评估应用研究完颜亚飞(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650033)结合岩爆发生的条件及影响因素，从岩性、地质构造、隧洞埋深等方面，对岩爆发生的风险程度进行了综合评估，并在准确的风险评估基础上，采取合理的施工措施有效防治岩爆的发生，进而保障施工人员生命安全，减少设备财产损失。隧洞埋深，岩爆，地应力，地质构造0 引言隧洞开挖破坏了岩体天然应力的相对平衡状态，岩爆是地下工程中危害最大的一种地质灾害，直接威胁着地下施工
山西建筑 2017年22期2017-09-11
- 拉林铁路片麻岩隧道岩爆预测及防治措施
林铁路片麻岩隧道岩爆预测及防治措施陈 志 春(中铁十七局集团第五工程有限公司,山西 太原 030032)介绍了岩爆的形成条件，结合岩爆的等级，分析了岩爆对隧道施工的影响，并以拉林铁路布喀木隧道工程为例，阐述了岩爆的预测方法及防治措施，从而确保隧道施工的安全性。隧道，岩爆，超前地质预报，防治措施1 岩爆形成的条件根据以往对岩爆的研究和工程实践，岩爆发生的基本条件如下：1)岩石单轴抗压强度是发生岩爆的基本条件之一，岩石单轴抗压强度大于80 MPa的坚硬岩石中易
山西建筑 2017年14期2017-06-22
- 开绕一号公路隧道岩爆强度评判
开绕一号公路隧道岩爆强度评判赵 勇 进(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)开绕一号公路隧道在施工过程中部分隧道段岩爆突出、频繁，对施工造成了一定影响。阐述了采用3种判定岩爆强度的方法，从定性及定量的角度进行综合分析判定的过程，结果表明：该公路隧道岩爆强度已达到中等岩爆级别，超过了勘察设计阶段预测的弱岩爆级别。该岩爆强度判定结果为该工程施工预防岩爆提供了依据。公路隧道；岩爆；地应力；强度评判；猴子岩水电站1 概 述开绕一号公路
四川水力发电 2016年6期2017-01-09
- 锦屏电站引水隧洞的岩爆特征及防治措施研究
屏电站引水隧洞的岩爆特征及防治措施研究卢小刚(中铁十八局集团第四工程有限公司，天津300222)摘要：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.关键词：地应力;岩爆;水胀式锚杆;普通砂浆锚杆;能量释放
浙江水利水电学院学报 2016年1期2016-04-16
- 高速公路特长隧道施工岩爆的防治技术
公路特长隧道施工岩爆的防治技术岳云霄(中铁十九局集团有限公司，北京100176 )摘要:重庆至长沙高速公路白云隧道工程深埋段施工面临岩爆问题。为降低该隧道施工安全风险，本文总结了岩爆发生的规律、分类和预测方法，并从施工组织、加快围岩中高地应力的释放、避让岩爆危险、控制开挖进尺与控制爆破、加强初期支护等五个方面阐述了施工过程中所采用的岩爆防治技术。关键词:隧道施工岩爆高地应力防治技术多数特长隧道的中段，由于洞身埋置深度大，围岩的整体性好，施工中往往会有岩爆发
铁道建筑 2016年2期2016-04-11
- 深埋隧洞岩爆孕育机理及防控措施
的灾害类型是突发岩爆。在岩爆灾害的孕育演化和发生过程中，由于受到众多复杂控制因素的影响与控制，高应力条件下表现出更加复杂的力学行为，致使岩爆破坏类型和成因机制也更加复杂，给施工安全造成直接威胁。1908年，南非Witwaterstrand金矿和印度Kolar Gold Field矿区开采过程中经历了地表震动和岩体破坏，最初直觉地认为是天然地震导致。但深入研究后发现，这种震动和岩体破坏与采矿过程中的人工开挖密切相关，并不是天然地震的结果，这是人类对深部工程中
水力发电 2015年11期2015-04-26
- 熵权物元可拓模型在岩爆危险性等级评价中的应用
权物元可拓模型在岩爆危险性等级评价中的应用郭生茂1，刘涛1，赵丽军2，刘武团1，张晨洁1，高忠1（1．西北矿冶研究院，甘肃白银730900；2．甘肃厂坝有色金属有限公司，甘肃成县742500）为准确合理地对地下矿山岩爆危险等级进行评价，考虑岩爆发生的岩石力学条件和岩土工程环境对其造成的影响，选取3个主要影响岩爆发生的因素：岩石的应力集中系数σI/σc、脆性系数σc/σt和能量指数Wet，在传统物元可拓分析模型的基础上，建立岩爆危险性等级评价熵权物元可拓模型
有色金属（矿山部分） 2015年4期2015-04-17
- 岩爆的成因及防治措施
海519099）岩爆的成因及防治措施杨光（广东省地质局第一地质大队广东珠海519099）岩爆是高地应力区的地下工程在开挖过程中或开挖完毕后，由于弹性变形能的瞬间释放而产生爆裂、松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质现象。岩爆是地下工程施工的一大地质灾害，由于它的破坏性很大，常常给施工安全、岩体及建筑物的稳定带来很多的问题，甚至会造成重大工程事故。本文将岩爆发生的若干因素及其防治措施作一些讨论。岩爆影响因素防治措施1 引言随着世界经济的发展,人类对各
地球 2015年7期2015-03-31
- 山西省中部引黄输水工程岩爆问题评价
支线。本工程存在岩爆、岩溶、放射性等问题，现主要评价一下岩爆对该项目的影响。1 岩爆现象及分级判别标准岩爆是岩体中聚积的弹性变形能在地下工程开挖期间忽然猛烈地释放，使岩石爆裂并弹射出岩块的现象。岩爆是岩体在高地应力下的一种破坏形式，是由于洞室的开挖，改变了岩体的初始应力状态，使围岩应力重新分配的结果。从很多实际工程中观测得知，高地应力不是岩爆发生的唯一条件，尚与围岩储存弹性应变能的能力以及围岩变形速度等因素有关。岩爆具有以下特征：（1）围岩应力与单轴抗压强
山西水利科技 2014年1期2014-12-25
- 岩爆、冲击地压的定义、机制、分类及其定量预测模型
度矿井和隧道时，岩爆已成为普遍问题[1]，发生在南非、智利、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国的矿井以及挪威、美国、中国、瑞典、瑞士等国的隧道工程中。岩爆严重威胁着施工人员的安全，造成了巨大的经济损失。例如2010年11月28日发生于中国锦屏二级水电站2 500 m埋深的引水隧洞中的岩爆，导致了7人死亡和全断面岩石掘进机的严重损坏。2 岩爆的机制和定义虽然国内文献中关于岩爆的机制、定义和分类众说纷纭，不尽一致，但是国际上研究岩爆的权威学者关于岩爆的定义、机制和分
岩土力学 2014年1期2014-09-25
- 锦屏辅助洞岩爆的爆破主动控制实践
2)1 研究背景岩爆是地应力较高的地下工程开挖过程中常遇到的工程地质问题之一，是一种人类活动诱发的围岩的动力破坏现象，表现形式有岩石弹射、大量岩石坍塌或矿震等。岩爆的产生需要具备2方面的条件：高储能体的存在，且其应力接近岩体强度是岩爆产生的内因，某些附加荷载的触发是其产生的外因，这是迄今为止对岩爆机理的比较清晰的概括[1-2]。上述机理的另一种说法应该是，处于高地应力环境中的结构完整的硬脆性围岩，在隧道开挖后，切应力(σθ)达到或接近围岩单轴压缩强度(Uc
长江科学院院报 2014年11期2014-08-20
- 深部硬岩开采岩爆倾向性的模糊聚类分析
82)0 引 言岩爆倾向性的预测预报是有效防治岩爆的基础[1]。由于过去对于硬岩开采岩爆的记载较少且信息简单，如何从现有知识样本中挖掘更多有用信息，从而提高岩爆倾向性的预测可靠性，显得非常重要。岩爆的发生不单是有和无两个概念，还有轻重之分，不同烈度岩爆要求的防治措施及其等级也有所不同，只有对岩爆倾向性及其烈度进行科学预测，并采取合理、有效的防治措施，才能保证矿山生产的正常进行,且一旦发生岩爆时，使矿山的损失降到最低。本文将模糊聚类分析应用于岩爆实例分析中，
采矿技术 2014年1期2014-03-21
- 地下工程岩爆研究现状综述
610065)岩爆是高地应力区地下工程开挖时岩体中积聚的弹性应变能突然释放而发生的动力地质灾害现象［1］。低强度的岩爆表现为围岩剥离，有声响，有气浪，危险性较小;高强度的岩爆表现为围岩崩落、弹射，产生较大的粉尘和空气冲击波，常常还会使岩体和地表产生震动，和小地震相似。从世界范围来看，岩爆在水电、交通、矿山及核废料地下处置围岩工程中均有发生。世界上最早的一次岩爆于1738年发生在英国的锡矿［2］。我国最早有记录的矿山岩爆于1933年发生在抚顺胜利煤矿［3］
水利水电科技进展 2013年3期2013-05-03
- 高地应力下大断面隧洞施工岩爆工程对策
610031)岩爆是在深埋地下洞室施工掘进过程中经常遇到的地质灾害。发生时发出类似爆炸等声响特征，并伴随岩石剥落、岩块弹射或崩塌掉块等落体特征。锦屏二级水电站地下结构建筑主要包括地下厂房、4条引水隧洞、2条交通辅助洞、1条排水洞，其中隧洞长约16.67 km。引水隧洞群穿越锦屏山主峰山体且沿线上覆岩体埋深1 500～2 525m，受高地应力和地质条件等因素影响，岩爆发生频繁。如4#引水隧洞开挖至埋深为1 300m的K15+295处时，从K15+370处开
铁道建筑 2012年10期2012-09-05
- 北武夷山隧道岩爆判定与施工控制
锋北武夷山隧道岩爆判定与施工控制黄维锋中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司通过对京福高铁北武夷山隧道岩层应力和结构分析，结合以往岩爆理论和控制经验，对隧道实际开挖时岩爆发生情况，制定隧道岩爆的预防和施工措施，在开挖过程中逐步修正，保证了隧道开挖时岩爆的预防和安全控制，满足了隧道开挖支护的安全性和有效性。隧道 岩爆判定 措施方案 控制1 工程概况北武夷山隧道位于福建省武夷山市北侧约29km处，进口位于江西省上饶县，穿越福建与江西交界分水岭——武夷山脉，出口
海峡科学 2012年5期2012-05-10
- 基于断裂力学及随机有限元的隧道岩爆风险分析
随机有限元的隧道岩爆风险分析赵延喜，李 浩（江苏省交通规划设计院有限公司，南京 210005）国内外大多数的岩爆预测方法中，都是利用应力强度比进行岩爆预测，该理论未考虑工程中存在的大量不确定性。基于此，提出了岩爆发生的断裂力学模型，即认为岩爆是由平行于自由表面的裂纹扩展造成的，在外荷载作用下，这些微小张性裂纹发生断裂，逐渐扩展、相互连接，当达到一定程度后，形成一定形状的肉眼可见的宏观裂纹，最终导致岩石破坏。以岩爆的层裂板模型为基础，运用可靠度原理及随机有限
长江科学院院报 2011年6期2011-12-25
- 马路坪矿深部开采岩爆倾向性评价与防治对策
马路坪矿深部开采岩爆倾向性评价与防治对策蹇明星1，林 业2，马春德2，徐明生1，何忠国1，王永奇1(1．贵州开磷集团矿业公司， 贵州贵阳 550302;2．中南大学资源与安全工程学院， 湖南长沙 410083)贵州开磷集团马路坪矿进入深部开采后，岩爆是其面临的一个突出的问题。根据现场工程地质调查和实验室岩石力学性能测试，在考虑岩爆发生机制的基础上，选用弹性应变能指数、线弹性能准则、能量储耗指数以及岩体完整性系数4个指标对马路坪矿深部岩体的岩爆倾向性进行模糊
采矿技术 2011年2期2011-10-13
- 岩爆形成机理的基本分析
周志广1 概述岩爆是高地应力条件下，隧道等地下工程洞室开挖过程中，因开挖卸荷引起洞室周边围岩产生强烈的应力分异作用，储存于硬脆性围岩中的弹性应变能突然释放且产生爆裂脱落、剥离、弹射甚至抛掷性等破坏现象的一种常见动力失稳施工地质灾害。它直接威胁施工人员、设备的安全，影响工程进度。随着人类活动向地下空间的延伸，在高地应力区修建的水电站地下厂房、隧洞等地下工程越来越多，其埋深也越来越大，随之而来的岩爆现象也越来越突出，据不完全统计，从1949年～1985年，在
山西建筑 2011年32期2011-06-13
- 瀑布沟水电站地下洞室开挖中岩爆的预防与治理
300MW。2 岩爆的定义及分级地下洞室穿越坚硬、整体性较好、高应力围岩区域时,由于开挖卸荷洞室周边围岩的应力将重新调整、重新分布。当重新调整的围岩应力超过围岩本身的抗压强度后,围岩会发生突然破坏,并伴随产生岩块的弹射、抛掷、震动、声响等释放内部弹性应变能量的现象,被称为岩爆。岩爆发生时,岩块脱离围岩母体,突然向临空方向抛射或脱落,多发生于隧道新开挖工作面的拱肩和边墙部位,对洞室开挖施工构成无预兆性的安全威胁。因此,岩爆是地下工程开挖施工中发生在高地应力、
水电站设计 2010年1期2010-04-23
- 茅台高速公路坛厂隧道岩爆区段间的施工
00010 引言岩爆是高应力地区地下工程中围岩脆性破坏时应变能突然释放造成的一种动力失稳的现象，在高应力地区的隧道和地下工程开挖中，岩爆是常见的一种工程地质灾害。岩爆不仅直接威胁着人员及施工设备的安全，而且也严重地影响工程施工工期和增加工程造价。由于它的突发性和弹射性，尽管在区域上能定性地预测到岩爆发生的可能性，但仍会给工程施工带来极大地困难。坛厂隧道位于贵州省仁怀市境内，单洞全长2.080m，成型洞径为13.0m～12.4m之间。隧道中轴线沿线山体雄厚，
科技传播 2010年22期2010-04-13