基于小波降噪的隧道围岩监测数据分析

隧道围岩监测数据中含有大量的随机误差,为了消除或削弱随机误差的干扰,通常对观测数据进行降噪处理。基于小波分析理论,利用小波降噪技术,以某隧道的围岩监测数据为例,选择了db3小波函数和heursure软阈值对围岩接触压力进行降噪处理,并用5-15-1BP神经网络对降噪前后的结果进行了预测比较,训练步数分别为2 448步和450步,未降噪的围岩压力预测的误差总体上要比降噪后的误差大。实际计算结果表明,小波去噪合理有效,能够敏感识别观测噪声和有用信息,适合于隧道围岩监测的数据分析。

基于EMD和RBF的隧道围岩监测数据分析

文章针对隧道围岩监测数据中含有大量随机误差的问题,基于经验模态分解和奇异谱分析的基本思想,提出了一种对监测数据进行降噪处理的方法,该方法首先将监测时间序列分解为多个固有模态函数,并形成特征矢量矩阵,然后根据该矩阵的奇异谱选择最优的重构阶数对固有模态函数进行重构,从而消除或削弱随机误差的干扰。以某隧道的围岩监测数据为例,用该方法进行降噪处理,并用RBF神经网络对降噪前后的结果进行预测比较;计算结果表明,该降噪方法合理有效,能有效识别噪声和有用信息,适合于隧道围岩的监测数据分析。

云岭隧道围岩监测免疫智能正演反分析

深埋长隧道中大变形、高应力、复杂的工程地质环境和长期使用需要使得对隧道围岩的稳定性分析成为决定深埋长大隧道工程成败的关键问题.利用位移反分析法分析确定围岩参数是目前研究的一个重点,用以处理隧道围岩物理力学参数与量测信息之间的非线性关系,对围岩二次支护方案进行判断、调整.而人工智能在识别、表达与处理这种复杂的非线性关系方面表现了极强的能力.通过对十漫高速公路云岭隧道围岩变形进行监控测量,结合生物仿真系统和快速拉格朗日分析软件(FLAC)进行正演分析,利用神经网络的高度非线性、网络推理和网络耦合能力,通过数值分析软件获得神经网络训练所需要的输出向量,以可自适应调节的免疫算法为搜索工具对参数进行全局空间搜寻,寻找最佳网络结构,利用量测信息反分析寻找最佳参数,得出结果再通过正向计算进行验证.通过智能反演分析,改进了原勘测资料中的建议值,调整了支护方案,得到满意结论.表明本文所提反演分析对隧道围岩稳定性评价及信息化设计的实际意义.

围岩监测信息在隧道工程中的应用

以北京至承德高速公路某隧道工程实践为研究背景,在隧道围岩动态地质跟踪调查的基础上,利用常规的围岩位移监测、应力监测以及现场点荷载试验,及时得到施工过程中的围岩变化综合信息,为隧道信息化设计和施工提供了依据。

基于分布式光纤技术的煤矿围岩监测研究

提出了基于分布式光纤技术的煤矿围岩监测的方法。依据布里渊反射监测技术和传感器原理,设计了适用于煤矿围岩监测的布里渊光纤传感器,设计了煤矿围岩监测方案,并对应用效果进行分析对比。结果表明:分布式光纤技术在煤矿围岩监测中数据准确,实时性强,易维护。

大朝山水电站地下厂房围岩监测及稳定性分析

主要介绍了大朝山水电站地下厂房的厂区工程地质条件 ,围岩监测仪器的布置 ,提出了围岩监测的成果及其规律性 ,对地下厂房围岩监测数据进行了围岩稳定性分析。通过对地下厂房系统观测的综合分析评价 ,说明大朝山水电站地下厂房系统的观测布置是合理的 ,围岩是稳定的。中图分类号 :

微地震研究及在深部采动围岩监测中的应用

文章介绍了岩石微地震技术研究的现状及发展趋势,结合国际上近期的一些重大工程应用型研究项目,阐述了微地震技术的特点、意义及其研究的主要内容,针对目前采矿工程中存在的围岩变形、断裂及冲击地压等灾害现象,指出了其应用在深部矿井采动围岩稳定性监测中所具有的潜在优势,系统地分析了其可行性,对如何在深部矿井应用微地震技术监测采动围岩稳定性提出了建设性的构想。

安庆铜矿采区围岩监测及稳定性预测

本文针对岩土工程稳定性分析，提出了监测、灰色预测和有限单元法相结合的分析方法。建立GM(1，1)模型，用Java语言编写灰色预测程序，在灰色预测基础上，建立了三维弹塑性有限元模型，对局部区域用ANSYS软件进行稳定性分析。应用此方法分析了安庆铜矿围岩的稳定性，灰色预测结果与后续监测结果基本一致，说明模型、程序及所提方法的实用性。

巷道围岩施工质量检测及围岩监测技术研究

为能够准确、及时、定量的预测预报围岩变形情况,对监测对象、断面设置、观测点埋设以及资料处理进行细致分析,探讨了围岩变形与稳定性判定关系,并结合赵家庄煤矿围岩监测数据结果,对不同巷道断面围岩稳定性与预报做出评价。

小净距隧道浅埋段围岩监测分析

为了研究隧道浅埋段岩体位移与应力动态过程,针对小净距隧道浅埋段的工程特点,对某隧道的岩体位移、支护压力进行了监测,在分析了监测结果的基础上,采用数值模拟技术,对小净距隧道浅埋段围岩动态过程进行了仿真分析。其研究结果表明:小净距隧道浅埋段中夹岩柱岩体总是向开挖侧洞室发生形变且同一断面双线间支护压力区别较大,先行洞支护压力较后行洞高。

现场施工质量检测及围岩监测技术分析

赵家沟煤业有限公司以已有巷道的围岩监测为工程背景,开展了现场支护施工质量检测及围岩监测。通过对巷道表面位移、深部位移、围岩内部裂隙发育、锚杆(索)工作阻力等的监测,揭示了巷道围岩变形的基本规律以及巷道变形的基本模式,总结了现场支护条件下巷道的矿压显现规律,为后期进一步反馈、调整巷道支护技术方案提供了参考。

万安水电站地下厂房围岩稳定监测分析

为研究复杂地质条件下水电站地下厂房洞室围岩在各种因素作用后的综合稳定性,以江西万安水电站为例,基于洞室开挖过程制定出包括地下厂房围岩稳定性、围岩变形、锚固受力等在内的监测设计方案,并对原型断面位移监测、围岩变形、预应力锚固受力及锚杆受力等监测成果进行了分析探讨。分析结果可为同类型水利水电工程地下厂房洞室开挖围岩变形力学特征、变形破坏规律、松动范围等的研究及支护提供借鉴参考。

三维激光扫描技术在围岩顶板下沉量监测中的应用

巷道围岩的位移控制一直是煤矿开采中的热点问题,尤其是工作面回采过程中对顶板下沉量的监测。采用三维激光扫描技术对某煤矿3306工作面顶板下沉量进行监测,并与传统压力监测系统进行了比较。监测结果显示,三维激光扫描技术可以达到毫米级的准确率,在超前回采工作面50 m位置安设更能发挥作用,并在相同开采进度下,近采空区区域顶板下沉量比远离采空区区域顶板下沉量大。

高应力破碎围岩支护—注浆协同控制技术研究与应用

为解决高应力环境下松软破碎围岩巷道掘进和维护期间变形大、矿压显现强烈的问题,以王坡煤矿3211孤岛面回采巷道为研究背景,对巷道现场地质力学参数和围岩变形状况进行现场调研,分析了该区域巷道变形破坏的原因,结合现场围岩状况提出“长短全锚索支护+深浅孔注浆”的协同控制技术,并在3211回顺绕道延伸段进行工业性试验。在现场进行工业性试验后,对注浆加固后的巷道围岩进行钻孔窥视和持续围岩监测。结果表明,采用长、短锚索分层联合支护可有效控制该区域围岩变形,采用的深浅孔注浆加固能使浆液充分填补裂隙形成稳定结构,有效改善围岩的完整性;协同控制后围岩的移近量较注浆前减小79%,提高了巷道围岩的稳定性。

巷道围岩多参数监测装置

为预防巷道围岩事故的发生,开发了巷道围岩多参数监测装置,实现了围岩内部应力、离层及巷道表面位移的监测。介绍了巷道围岩多参数监测装置的组成,论述了其测量原理和使用步骤,实验室测量试验结果与实际吻合度较好。监测数据可用于评价围岩的支护、变形、收敛和稳定性,可以大大降低此类围岩事故的发生率。

回采巷道围岩变形远程多源监测与控制研究

回采巷道围岩的变形和破坏是制约煤炭安全、高效生产的主要因素之一,精准的巷道围岩变形检测技术与高效的巷道支护技术是井下煤炭资源正常开采的重要保障。为了有效控制巷道围岩变形,保证煤炭资源的安全高效生产,对巷道围岩变形和控制技术的研究显得尤为重要。本文结合现场原位监测,理论分析,数据处理和数值模拟等相结合的手法,对巷道围岩的岩性进行了物理力学分析,并找出巷道发生变形的内在原因。运用顶板离层仪和钻孔应力传感器对巷道围岩进行了多源监测,并针对监测数据,结合远程分析技术,及时、精准的分析出巷道围岩应力分布与位移变化特征。依据围岩移动特征,设计出科学、合理的巷道围岩控制方案,并采用有限元仿真软件FLAC^(3D)模拟检验控制效果。钻孔应力计数据显示巷道副帮沿着远离巷道的方向,围岩应力呈现先增大后减小的趋势;顶板离层仪数据显示出在巷道应力增高区,采动影响并没有引发严重的顶板离层现象。数值模拟结果表明巷道围岩控制方案使巷道原有的变形量减少了50%,从而有效控制巷道围岩的变形。所得到的巷道围岩变形监测与控制理论,为巷道围岩变形控制提供理论依据与借鉴。

覆岩载荷扰动下平硐围岩变形分析及支护优化

传统的收敛仪、三维激光扫描等矿山巷道围岩变形监测技术无法满足复杂工程全面监测需求,实时及自动化监测程度低,且不具备长距离、高精度和大面积监测能力,而现有光纤传感技术仅针对巷道围岩的单一参量进行监测,无法全面分析巷道围岩稳定状况。以某煤矿主平硐为工程背景,采用数值模拟研究了平硐上方填土前后的围岩稳定性,结果表明:填土工程导致平硐两帮围岩支承压力升高,且呈不对称分布;顶板最大下沉量由填土前的8.3 mm增至22.1 mm,最大底鼓量由4.0 mm增至8.5 mm,两帮移近量最大增幅为16.2 mm;围岩变形量与支承压力对应性较强,呈现随平硐上方填土厚度增大而增大的特征。采用光纤布拉格光栅(FBG)传感器构建了平硐围岩变形监测系统,在平硐断面设置FBG传感器监测平硐拱顶裂缝张开度、顶底板及两帮变形量、断面应力应变等,通过实时光谱图分析围岩局部变形情况,结果表明平硐在现有料石砌碹支护状态下,受上覆载荷扰动影响,顶板受压明显,顶板最大下沉量约为30 mm,形成约2 mm宽的裂缝,且监测结果与数值模拟、现场观测结果相符,验证了基于FBG的平硐围岩稳定性监测方法的有效性。根据监测结果,针对平硐支护薄弱处提出了锚杆+T型钢板的补强支护方案,通过数值模拟对其支护效果进行验证,结果表明优化支护方案后,在覆岩载荷扰动下平硐顶板最大下沉量为11.3 mm,两帮最大移近量为12.04 mm,围岩变形量平均降幅达48.8%,提高了围岩稳定性。

深部地下巷道围岩结构监测信息化技术研究

在地下矿山开采过程中,巷道围岩结构变化具有显著的非线性特征,易引发较大的煤岩动力灾害。现有深部地下巷道围岩监测技术基于单一物理量的数据采集,缺乏多物理量的联合监测与分析,无法准确判断围岩结构变形状态。针对上述问题,基于对钻屑法、岩饼法、应力测量法、围岩变形监测法、电磁辐射法、声发射法、微震监测法、震动层析成像法等现有深部地下巷道围岩监测技术的分析,提出了采用深部地下巷道围岩结构监测信息化技术构建多源、多场的深部地下巷道围岩结构监测体系的设想,从数据感知、采集、传输、分析等方面阐述了深部地下巷道围岩结构监测信息化关键技术,并讨论了深部地下巷道围岩结构监测信息化面临的受限环境下传感节点供能、异构传感设备统一交互、时延敏感网络数据传输等挑战。

大跨度变截面隧道围岩及中岩柱的稳定性

为了研究大跨度变截面隧道施工过程中隧道变截面的稳定性,保障施工安全,利用FLAC3D软件对某隧道变截面进行三维数值模拟,通过监测隧道围岩的收敛情况与中岩柱的位移与应力变化趋势,结合实际监测数据,分析截面转换过程中围岩内部的位移与应力的变化特征。结果表明:在施工开挖过程中,监测点处产生的竖直方向位移远大于水平方向位移,位移变化主要发生在监测点附近导洞进行开挖时,并且具有一定的滞后性;中岩柱在分岔隧道段开挖过程中会产生2次反方向的位移变化,采用对拉锚杆加固与注浆加固措施可以有效减小位移变化量,增大最小主应力,有效保障中岩柱的稳定。

近水平岩层隧道围岩变形监测及其稳定性分析

介绍了广巴高速公路某近水平岩层隧道新奥法施工过程中现场监测的项目、手段及方法,基于监测结果,分析了近水平岩层隧道围岩变形特点、变形原因,划分了围岩变形阶段。以隧道左线进口段某断面为例进行回归分析,利用位移加速度正负的判据分析评价围岩稳定性。相关监测及分析结果为采取整治措施和后续施工提供科学依据,也为日后分析研究提供参考。