北非地区隧道围岩RMR分级与施工优化

以阿尔及利亚某高速公路隧道工程为背景,简述了隧道围岩分级的常见方法,重点介绍了隧道施工采用的RMR分级法。结合项目所在区域国情及工程实践,对该分级法下隧道开挖、爆破、支护施工优化进行分析和总结,可为类似工程提供参考。

基于RMR分级标准的隧道围岩级别的划分

结合阿尔及利亚东西高速公路M3标段Ⅱ号隧道工程实例,通过对隧址区内岩土体力学特征、地质构造、地下水活动规律等工程地质及水文地质条件的分析及评价,应用RMR围岩分级标准,对隧道围岩级别进行了划分。

基于Mamdani FIS模型及RMR法的岩体质量分级研究

为解决岩体质量分级中RMR法评价体系的评分阶梯性问题,考虑到工程应用实际价值,引入推理规则简单的Mamdani模糊推理模型,综合选择岩石单轴抗压强度、岩体质量指标、节理间距、结构面性状、地下水条件和节理方向等6个影响因子作为评价指标,构建基于Mamdani FIS模型及RMR法的岩体质量评价体系。将该评价体系应用到和睦山铁矿,并将分级结果与RMR法、Q值法和BQ法进行比较。结果表明,基于Mamdani模糊推理的RMR分析法更接近于矿岩的实际情况。应用实践表明,改进后的RMR法有效解决了和睦山铁矿在岩体质量分级时存在的指标评判区间和评分的边界问题。

RMR岩体分级技术在某隧道勘察中的应用

RMR岩体分级技术是以现场工程地质调查结果为主要依据,结合现场钻探及实验室试验进行地下工程岩体分级的方法,其前提是有良好的地质露头或开挖揭示。阿尔及利亚南北高速公路希法(CHIFFA)峡谷段以隧道形式穿越,隧址区山高谷深、地形陡峻且植被茂密,人员设备均难以到达隧址,但其紧邻RN1国道,为一旁山型隧道,沿RN1国道基岩露头良好,且岩性总体单一,主要地质构造(层理、断裂)与隧道走向垂直。本次勘察主要以工程地质调查为主,钻孔S06-01虽然位于隧道左线外侧135m处,但其地层岩性、钻探取芯取样及揭示的地质构造有一定代表性,相关试验及测试应用于隧道围岩评价是可靠的。该项目具有一定代表性,可以为类似条件隧道勘察提供参考。

程潮铁矿岩体分级及其在巷道支护中的应用

通过RMR和Q 2种岩体分级方法对程潮铁矿进行了岩体分级,将2种分级结果比较得出了综合的岩体分级结果,并将岩体分级结果应用到该矿的-430 m水平,以此绘制了-430 m水平的岩体分级区域图,为巷道支护方法的选择提供了有效参考。

基于多元数据归一化处理的破碎岩体质量分级

合理的岩体质量分级是地下金属矿山采矿及支护设计的重要依据,为了准确划分破碎矿体岩体质量分级,在工程地质调查及岩石力学试验的基础上,依次采用RMR分级法、Q系统法、BQ法三种分类方法进行破碎岩体质量分级,并对多元数据进行归一化处理,从而得到改进的破碎岩体质量分级判定标准。研究结果表明,基于多元数据归一化处理的岩体质量分级方法适用于萨热克铜矿破碎矿岩体,矿体质量分级归一化平均值Z=0.57,综合判定为Ⅲ级(接近于Ⅱ级),属于中等稳固岩体。多类岩体质量分级方法的归一化处理可避免由于单一方法参数选取误差而造成的失真,处理结果与工程实际一致性较高,适用于同类围岩质量分级评价。

RMR法在斯里兰卡KMTC隧洞工程中的应用

在KMTC项目隧洞施工中,采用RMR法对隧洞围岩进行分级,在缺少岩体强度试验的前提下,结合国内规范对岩体强度进行RMR评分,通过查阅Bieniawski ZT.的Engineering Rock Mass Classifications一书,解决了RQD的取值问题;明确了RMR法中节理间距和不连续结构面特征的取值需要根据不同情况来打分,然后根据其比重求取平均值;通过上述改进和参数取值的明确,地质工程师可以在现场快速有效地对围岩进行分级,指导项目施工。

玲珑金矿深部矿体安全高效回采技术研究

玲珑金矿东风矿区采用上向水平分层进路尾砂胶结充填采矿法开采倾斜中厚矿体,矿山采取扩大采场进路尺寸的措施来提高开采效率。随着进路尺寸扩大及开采深度的增加,出现支护体严重变形失去支护效果的情况,造成作业效率低、开采工作安全性差等问题。为了实现深部矿体的安全高效开采,需优化进路尺寸及支护方式。首先,在支护方式适用性的基础上,选用预应力让压锚杆代替管缝锚杆对进路进行支护。其次,采用RMR法进行了深部岩体质量分级,根据经验图表估算了进路跨度和锚杆长度,确定采场进路跨度为7 m,锚杆长度为2.0 m。模拟研究及效益分析表明,采用优化后的巷道跨度及支护方式,巷道稳定性可得到控制,同时产能可提高75%,实现深部矿体安全高效开采。

大尺度采空区岩体工程地质调查与评价研究

广西北山矿业有限责任公司4#特大采空区具有体积大、形状不规则等特征,为查明其工程地质条件,开展了详细的采空区周边岩体工程地质条件现场调查。基于现场调查参数,利用RMR分级和Q系统分级方法,得出了采空区周边岩体的工程地质分级结果,分析了分级结果的相关性,为4#采空区综合治理工程提供了基本地质资料。

对会泽铅锌矿深部10号矿体岩体质量的评价

为了评价会泽铅锌矿 10号矿体的岩体质量 ,为选择采矿方法提供依据 ,文章在阐述该矿体工程地质条件的基础上 ,先后用RMR分级法、Q系统分级法和BQ分级法对 10号矿体围岩进行了总评分及岩体级别确定。经分类研究 ,推荐采用RMR、Q系统分级法取得的结果作为评价岩体质量的依据。分类结果表明 ,10号矿体开采区域的岩体质量为差～中等 。

基于Flac^(3D)的复杂采空区稳定性分析

为研究复杂采空区的稳定性,开展工程地质调查,利用RMR分级法和Q系统分级法对各类型岩体进行评价分级,采用Flac^(3D)软件对采空区形成过程及采空区稳定性进行模拟计算和预测分析。研究结果表明:上盘围岩与矿体岩体质量均良好,下盘围岩岩体质量中等。通过应力等值线云图、位移等值线云图和塑性区共同分析得出:方案1中2号和3号采空区的围岩由于剪切应力过于集中,剪切应力大于岩体抗剪能力,使围岩进入了塑性状态;最大位移出现在方案2的2号采空区顶板。水平位移最大值出现在采空区的顶面及底面中心处,且有贯通的趋势。方案2中塑性区虽未贯通,但采空区已有塑性区将对采空区的稳定造成一定安全隐患。

黄岗矿业公司Ⅲ矿区岩体工程地质条件及质量评价研究

为了解黄岗矿业公司Ⅲ矿区开采区域内的各岩体的稳定性情况,在现场对矿区内的上盘大理岩、磁铁矿、下盘矽卡岩开展了全面的工程地质调查和岩体质量评价。运用了DIPS软件统计和分析了各岩体的节理裂隙发育情况,采用RQD指标法、RMR分级法、Q系统分级法以及BQ分级法对井下3组岩体质量进行了评价。从而分析了井下各岩体的工程稳定性状况,得出了各岩体在无支护时的最大跨度。

谦比西铜矿西矿体工程地质调查与评价

针对中色非洲矿业公司下属谦比西铜矿西矿体围岩的工程地质、水文地质条件及岩体力学特性复杂性,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、节理裂隙统计和岩体结构分类。利用RMR分级及Q系统分级方法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价,得出了工程岩体质量评价结论,为西矿体采矿和巷道支护设计方案提供了基本地质资料。

深部开采围岩失稳模式分析

阐述了云南驰宏锌锗股份有限公司会泽铅锌矿的基本地质条件,对深部围岩进行了RMR分级。通过现场调查,发现深部开采围岩失稳冒落模式有"倒三角"顶板冒落模式、"缓倾斜顶板岩层"冒落模式、"单断层"影响顶板冒落模式、"双断层"耦合响应的顶板冒落模式和"上盘开裂"地应力响应的顶板冒落模式。该成果为建立微震监测系统提供了基本资料,同时为选择合理的采矿方法和地压控制技术措施提供了重要依据。

会泽铅锌矿8号矿体岩体质量评价

采用RQD分级、RMR分级和BQ分级3种分级方法对会泽铅锌矿8号矿体及周边围岩进行了分级评价。分级结果表明，矿体以及其直接上下盘围岩（C1b）为差～中等岩体，岩体质量较差，相对比较破碎。矿体下盘围岩（C1d）的岩体质量较好。

序贯高斯模拟在围岩质量预测中的应用

围岩质量的准确划分对隧道工程的建设成本控制和施工安全至关重要。根据局部范围内的围岩信息估计整个隧道址区围岩质量分布时,常规的插值算法(反距离加权插值法、平均法等)未能充分考虑变量空间分布的结构性,因此预测精度较低。为了更好地考虑地质信息间的空间结构性,本文结合RMR14法对围岩质量进行定量评价,将序贯高斯模拟方法应用到掌子面前方围岩质量的预测。利用钻孔、物探、地质素描等采集的地质信息,通过变差函数的模拟对其空间自相关性进行定量描述。采用序贯高斯模拟方法,以RMR14法各评分指标为研究对象分别进行变量估计,进而对未开挖掌子面围岩情况进行定量评估。以试刀山隧道工程为例对该方法进行验证,预测结果保持了近70%的预测精度。研究结果表明:基于指标的序贯高斯模拟方法在RMR值预测方面有良好的表现,同时能反映更多的地质信息;此外,序贯高斯模拟方法能够很好地反应空间中RMR值的细微变化,可以克服克里金方法的"平滑效应";具有一定的工程应用推广价值。

山岭公路隧道围岩力学参数估计

隧道围岩力学是可根据推广后的Hoek-Brown准则进行估计,但确定地质强度指标GSI值时对岩体结构的划分缺乏定量的描述,为了使隧道围岩结构的描述定量化,将Bieniawski的RMR岩体分级评分系统引进,对GSI取值进行定量化修正,并通过算例说明方法的应用,这为隧道围岩力学参数的估计提供了新的简便、经济、实用的方法。

煤矿采空区的稳定性研究

地下开采会产生大量的采空区,破坏了原岩应力的平衡,造成围岩的破坏,围岩的垮落可能会对矿山造成巨大的危害。以某煤矿为例,采用RMR地质力学分级法和Q系统岩体质量分级的方法来研究该矿的采空区的稳定性,通过室内试验和现场测量,得出两种方法的总评分值介于55～60之间,说明该矿的采空区围岩的稳定性为一般稳定。

基于RMR修正方法的深部破裂岩体质量评价中的应用

基于 RMR 分级法,在修正其地应力这一因素的基础上,对叶巴滩水电站岸坡深部破裂岩体进行岩体质量评价,提出适用于深部破裂的岩体质量评级体系。并通过与现场定性评价对比,得出与现场实际岩体质量较为符合的结论。研究结果表明:基于 RMR 分级的修正方法用于确定深部破裂岩体质量等级是可行的,并且具有较好的适用及实用性。

缓倾斜破碎矿体集群式液压支柱护顶空场嗣后充填采矿法研究

针对水银洞金矿缓倾斜破碎富水矿床顶板支护难、开采效率低的难题,基于岩体质量评价优化顶板支护技术,进一步提出了集群式液压支柱护顶空场嗣后充填采矿法。Q系统岩体质量评价结果表明,底板灰岩、矿体黏土质粉砂岩、顶板粉砂质黏土岩岩体质量均为差等级;RMR法质量评价结果表明中底板、矿体及顶板岩体质量分别为一般、差/一般、差。DW25-250/100型液压支柱可有效支护破碎顶板,支柱合理承载能力为145.9~151.15 kN/m^(2),间距为2 m,排距为2 m,整排支柱用柔性钢丝绳相互牵引以防止倒伏,不同排间形成集群式协同支护。集群式液压支柱护顶空场嗣后充填采矿法应用结果表明,矿石损失率为7.4%,贫化率为4.7%,吨矿成本为124.05元,安全与经济效益明显。