隧道施工过程中的岩体监测与控制技术研究

在深埋复杂环境下建设隧道时,受地质构造、软弱破碎带及高地应力等因素制约,要有效监测及控制岩体。文章以我国某高速公路工程为例,从位移值、位移速率及时态曲线等指标出发,量化监测方案,并制订了相应的应对措施、控制基准,以供参考。

基于学科交叉的岩体损伤监测实验教学

为解决传统岩体损伤监测中岩体内部损伤可视化的难题,基于学科交叉理念引入了地震学中的地震成像技术。分析了地震成像的原理、理论算法、实验过程和数据处理方法,详细阐述了地震成像技术在岩体损伤监测实验中有别于地震监测的细节问题。通过以室内受载岩石的损伤监测为实验教学案例,并将受载岩石内部的损伤进行可视化,揭示了荷载作用下岩石内部损伤的演化规律,弥补了传统岩体损伤监测的缺陷,启发了学生的学科交叉思维,引导他们关注并解决学科交叉过程中的部分“不兼容”问题。

裂隙岩体施工监测反馈分析中的参数辨识

对包含中等尺寸的成组分布裂隙的岩体 ,采用岩体几何损伤本构模型 ,用监测位移反馈分析法同时辨识岩体弹性模量、地应力及损伤参数 .讨论了含一组裂隙和两组裂隙情况下弹性模量与损伤参数共同辨识、地应力与损伤参数共同辨识以及三者同时辨识时的可靠性问题 .由辨识结果给出了可靠辨识的参数组合 .

水电工程岩体安全监测的发展

水电工程岩体安全监测的对象主要有大坝岩基、地下洞室围岩、人工边坡和天然滑坡等。岩体监测是认识工程岩体性状及其稳定性最直接的途径。我国岩体安全监测从监测思想到监测技术都有一个发展过程，简要回顾了这个发展过程。

分布式OTDR滑坡岩体推力监测系统的研究及应用

提出了一种用圆形弹膜片及微弯调制机构,进行滑坡崩塌岩体推力传感的分布式光纤传感系统以及一种不需双光路信号,就可减小光源波动及环境因素对测量的影响解调应力方法。推导出传感器的动态范围与分布个数的关系、传感器的灵敏度与应力的关系及瑞利后向散射光功率与应力的公式。建立起对岩体推力进行监测的试验系统。试验表明该传感器具有线性度好、重复性、准确度高及工程实用性好的特点。光纤传感器与其它类型的传感器相比,具有抗电磁干扰、结构简单、性能可靠、耐水性及电绝缘好、耐腐蚀;测量对象广泛,适用于多种物理量的监测;对待测场能够进行远距离、连续实时、分布式测量。因而在许多安全监测领域逐步受到人们的注意。分布式光纤压力传感器在桥梁、水利工程、建筑以及地质工程灾害监测中有着十分广泛的应用前景。其发展受到普遍的重视。目前高分辨率、高灵敏度的分布式光纤应力传感器多采用光相干方式,其光路结构复杂、调整难,工程实用性差。文中介绍的仪器为一种基于OTDR的分布式光纤压力传感器,具有较高的空间分辨率和测量灵敏度,工程实用性好。直接采用光纤应变传感器对滑坡、崩塌岩体、滑体推力进行监测,预测预报其灾害的发生,对滑坡、崩塌岩体防治工程监测,检测其施工质量,均具重要的现实意义。

岩体声发射智能监测仪的研制

分析了研制岩体声发射智能监测仪的整体要求，对其技术难点提出解决途径，并研制开发出高智能化和自动化的岩体声发射智能监测仪。

YSD单片机岩体声发射自动监测仪

单片机具有集成度高、体积小、性能可靠、价格低、面向控制等特点,因而在工业控制、智能化仪器仪表、智能化设备和家用电器等领域得到了广泛应用。我们应用单片机技术研制成功的YSD单片机岩体声发射自动监测仪,不仅具备原有的单通道便携式仪器的性能,还具有自动记录和打印检测结果的功能,同时能根据检测结果圈定危险区域或冒落区域。该仪器曾在宜昌桃坪河磷矿等矿山进行应用试验,取得令人满意的效果。

基于人工声学信号的岩体状态和动力现象监测系统САКСМ应用

随着矿井开采深度的增加,围岩的应力应变状态在动力现象危险带的形成中起着决定性作用。为了实现工作面附近岩体应力应变状态的连续自动化预测,基于动力现象危险性形成的顶板变形延迟理论和人工声学信号的弹性共振频谱特性,根据动力现象危险性人工声学预测在俄罗斯多年的研究试验成果和安全法规的最新要求,研制了岩体状态声学监测和动力现象预测自动化系统САКСМ,并在生产矿井进行了试验应用。系统运行结果表明:在顶板岩层的不同变形阶段,工作面附近岩体的应力应变状态不同,对应的人工声学信号的频谱特性不同,根据人工声学信号的共振频率、振幅及其动态,可以评价顶板岩层中软化接触面的发育位置及其弱化程度,分析工作面附近岩体变形状态和动力现象危险性;相对应力系数监测工作面附近岩体状态,反映了变形延迟和潜能积聚水平,代表了动力现象危险性严重程度,在工作面附近相对应力系数显著增大,最大值超过背景值的2倍以上,能够可靠预测出工作面前方的矿山压力升高带;当工作面距离地质破坏7 m以远时,地质破坏系数显著增大超过其临界值,达到背景值的3倍以上,能够可靠预测出工作面前方的地质破坏;相对应力系数与回风流瓦斯体积分数成线性反比关系,回风流瓦斯体积分数随着相对应力系数的增大而减小,随着相对应力系数的减小而增大,工作面附近岩体的应力状态对瓦斯涌出起着控制作用。

一种基于单片机AT89S52的岩体声发射监测仪的智能改进与实现

文章采用AT89S52作为控制器,设计了一种智能化的岩体声发射监测仪,且从硬件和软件上实现了该监测仪的功能,最后提出各种干扰措施。

岩体加固技术研究之展望

简要介绍了岩体加固技术研究的工程意义及发展概况 ,在此基础上 。

岩体稳定性的声发射评价

阐述了用声发射技术评价岩体稳定性的基本原理，介绍了其在危险山体、放顶、冒顶监测中的应用。

岩体声发射特征现场测试

在矿山井下巷道中采用静态胀裂剂破裂岩体、检测记录这一过程中的声发射（AE）信号。结果表明,岩体声发射活动峰值宏观裂纹出现,声发射信号频谱分布范围宽广,信号在岩体中传播时衰减十分迅速。

大厂铜坑矿岩层活动监测预报研究

介绍了铜坑矿现场地压监测预报的方法及其成果。多层矿体重复采动下的地压监测预报工作具有较大的技术难度 ,通过 5年的科技攻关 ,在预测预报方法及其指标等方面取得了一定进展 。

基于并行自注意力的石窟寺岩体裂隙发育研究

针对石窟寺岩体裂隙发育缓慢、影响因素多样化,难以对裂隙发育情况进行预测的问题,提出了一种新的基于深度学习的岩体裂隙发育预测网络(FDPNet:Fracture Development Prediction Network),即并行自注意力机制混合网络。FDPNet通过局部卷积模块和全局循环模块对序列数据的时间相关性进行建模,使模型能准确捕捉到不同时间尺度的时间模式。同时通过引入自注意力机制对多元时序数据中不同序列之间复杂的依赖关系进行建模。在此基础上,利用传统的自回归模型进一步提高模型的鲁棒性。此外,以Q市北石窟寺32号窟6个月的裂隙发育相关因素监测数据构建了国内外首个该领域的数据集。在该数据集上进行的对比实验结果表明,该模型在石窟寺岩体裂隙发育预测场景下具有更好的性能表现。

岩移监测技术在平庄西露天矿的应用

平庄西露天煤矿实施深部陡帮横采内排工程后，深部帮坡角由原设计的28．5°提高至40°-55°。增加了露天矿境界内资源储量，经济及社会效益显著：但是给边坡管理带来了很大困难。通过应用“边坡岩体变形监测技术”对边坡实施动态监测，成功的预报了“4．17”滑坡，此次滑坡没有造成人员伤亡、设备损失，为露天矿山的边坡管理、滑坡预警预报积累了宝贵经验。