地下工程岩爆发生条件研究

从地应力条件、岩体结构及其性能、地质构造条件、水文地质条件、开挖施工因素等方面着手,对地下工程岩爆发生条件问题作了较为详细的研究.

岩爆发生过程的能量判别指标

岩爆是一种严重威胁深埋地下工程施工安全的动力灾害,但现有的可用于数值计算的岩爆判别指标都是针对静力数值计算结果提出的,仅能对岩爆发生的危险性做出静态和定性的评价,而不能合理反映实际岩爆发生的动力过程。为对岩爆进行更准确的预测,结合试验和理论分析,通过对岩爆的发生过程和机制进行深入剖析认为,对岩爆机制的研究在本质上应是对岩体中裂纹动态扩展问题的研究,并从裂纹动态扩展的角度给出岩爆的定义;在此基础上,提出一个新的岩爆能量判别指标——单位时间相对能量释放率指标,并将该指标应用于锦屏二级水电站引水隧洞岩爆案例模拟中,所得结果与实际情况基本一致,表明该岩爆判别指标可以很好地对实际岩爆的发生过程进行判别。研究成果可为深埋地下工程施工过程中的岩爆灾害评估和预测提供基本的科学依据与重要的理论支持。

隧洞内岩爆的发生原因与防治处理

文章介绍了产生岩爆的原因、生成条件、特征及岩爆发生后的防治处理措施。通过实践证明,应用这些防治处理措施后,保证了隧道的正常掘进,加快了施工进度,避免了安全事故,创造了显著的经济效益。

锦屏水电枢纽辅助洞工程岩爆现象分析及防治措施

通过对深埋长达隧道岩爆发生机理的分析,归纳了几种判定岩爆发生的方法.结合锦屏水电枢纽辅助洞工程岩爆现象的分析,根据现场预防、治理岩爆的实际经验,给出了锦屏水电枢纽辅助洞工程岩爆发生的原因和目前所采取的工程措施,为如何防止岩爆对工程带来的危害提供有效的实战经验,并为类似工程提供具有借鉴意义的施工经验和防治措施.

深部开采岩爆及采空区与地应力关系的研究

辽宁二道淘金矿自投产起使用浅眼留矿为主的空场采矿法采完上部矿体之后,进入21世纪初期才对矿脉厚度小于0.5m矿体采用削壁充填采矿法,所形成60万m^3采空区由于没有有效处理,其地应力传递到下部,因而在不到600m深度开采时,已经发生岩爆现象。本文对岩爆发生基础条件、采空区应力传递以及矿山岩体原始地应力的关系进行初步分析研究。

冬瓜山矿床开采顺序的数值模拟分析

采用合理的矿床开采顺序可以改善岩体应力分布及其变形破坏程度 ,对于深部矿床二步骤安全回收矿柱及预防岩爆意义重大。作者根据冬瓜山矿床岩体物理力学性质及地应力场特点 ,构造了弹塑性理论计算模型 ,并采用屈服函数作为复杂应力条件下的岩体破坏判据 ,对矿床的不同开采顺序进行了有限元数值模拟分析 。

岩爆孕育发生过程中的微震活动规律研究

为提高采用微震监测技术预报岩爆的准确率,基于最小耗能原理,通过理论分析,花岗岩室内试验和数值分析等方法,揭示了岩爆的孕育发生机理,提出了岩爆发生的准则,建立了岩爆的孕育发生过程的本构方程,探讨了由声发射频次确定的损伤演化曲线与岩爆的损伤演化曲线之间的关系,揭示了应力、能量积累转移与微震活动空间分布规律之间的内在联系.研究结果表明:岩爆的孕育过程是以损伤耗散为主的储能过程,发生过程是以塑性耗散和弹性能释放为主的能量释放过程;同时满足裂纹扩展完成准则和极限储能准则时发生岩爆;由声发射频次确定的损伤演化曲线与岩爆的损伤演化曲线有很好的一致性;通过监测微震活动空间分布规律可揭示岩爆孕育发生过程中应力和能量分布情况,为建立岩爆预报模型提供依据.