深埋隧洞的岩爆特征及微震监测预警研究
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与岩爆之间的关系、岩爆等级与能量释放大小及事件震级之间的关系,建立了单位时间微震事件的能量为主要评价指标的岩爆强度经验判别方法。(4)依据微震特征与岩爆孕育过程相关性的研究,结合岩石全应力应变曲线各阶段中微裂纹的变化特征,分析各变化阶段中微震信息的响应特征,建立了针对现场岩爆的综合预警方法。
- 作者：
- 段文硕
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2020年
- 导师姓名：
- 张治强；唐烈先
- 中图分类号：
- TV554；TD326
- 关键词：
- 岩石力学；微震监测；岩爆；预警
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