秦岭隧道岩爆的研究

概述了秦岭隧道岩爆的表现特征。通过对混合片麻岩变形破坏的试验研究,提出了岩爆发生的机理;分析了岩爆形成发生的条件,提出了岩爆发生的综合判据。

流变性岩层下矿柱岩爆的发生条件与滞后时间

针对厚层状粘弹性顶板下煤柱岩爆问题建立了一个简单力学模型，并据此讨论了岩爆的非稳定机制，建立了这种条件下岩爆发生的判别准则，对岩爆滞后现象给出了一种理论解释，并推出了岩爆滞后时间ｔｃ与岩爆最大滞后时间ｔｃｍａｘ的表达式。

瀑布沟水电站地下厂房开挖过程中岩爆应力状态的数值模拟

瀑布沟水电站地下厂房赋存于复杂的地质环境中,厂房开挖过程中岩爆活动频繁。为分析围岩应力对岩爆活动的影响,研究初始地应力理论和计算方法,对厂房区域的地应力实测值进行线性回归,并在ANSYS中实现初始地应力的加载,得到与实际勘测结果相接近的初始地应力场。在此基础上,对地下厂房的开挖过程进行三维有限元数值模拟,根据岩爆判别准则对岩爆危险区域进行预测,并给出危险等级分类。岩爆模拟结果和现场监测结果基本吻合。研究结果表明,瀑布沟水电站地下厂房围岩区域的构造应力显著,且具有较强的方向性。地下厂房围岩整体上稳定,拱脚、洞室交口处围岩容易发生高等级岩爆。

矿井岩爆及其失稳理论

对若干岩爆发生实例进行了分析；回顾了历史上相继提出的几种主要的岩爆发生理论，对各种理论提出的岩爆发生的判别准则进行了讨论； 对近几年发展起来的关于岩爆的失稳理论进行了深入的阐述，指出失稳理论包含了其他各种岩爆发生理论的合理部分，因而更符合岩爆发生的实际；

基于改进的未确知聚类模型的岩爆倾向性预测

在采用未确知聚类评价模型进行多指标分级评价时,常采用置信度识别准则作为待测对象的属性识别,该准则中置信度的取值由人为取定,当置信度取值不同时,得到的分级判定结果往往出现差异,甚至产生完全不同的判定结果。通过距离判别的思想将未确知聚类理论中的置信度识别准则进行改进,并运用到岩爆烈度的分级预测中。根据岩爆发生的主要影响因素,选取岩石单轴抗压强度σ_c、单轴抗拉强度σ_t、最大切应力σ_θ及岩石的弹性变形能指标W_(et)为岩爆主要影响因子。并以σ_c/σ_1、σ_θ/σ_c、W_(ey)为岩爆烈度等级评价因子,建立未确知测度模型,以距离判别改进后的属性识别方法进行分级预测,并与原置信度识别准则得到的判别结果进行分析和比较。为验证改进模型的实用性,以贵州开磷集团马路坪矿区为例,采用改进的未确知聚类模型对其岩爆烈度等级进行预测分析。结果表明,预测结果与实际情况基本吻合,证明采用改进后的未确知测度模型的判别结果不仅消除了由于置信度取值不同造成的判别结果误差,降低了人为主观因素的影响,而且具有较高的判别准确性和可行性。

深部金矿岩爆倾向性对比分析研究

为探究深井矿山的岩爆倾向性特征,以姜家窑金矿为研究背景,采用空心包体应力解除法在现场开展地应力测量,获得矿区3个测点的三维应力状态。通过岩石试验,得到矿区各测点岩石的基本力学参数。利用弹性变形能指数法、岩石强度应力比法、Barton判据、应力集中系数法、Russenes判据和二郎山判据对矿区岩爆倾向性进行多重判据分析。将分析结果与现场实际情况对应,结果表明:Barton判据和岩石强度应力比法评价体系较为准确。利用这两种岩爆倾向性判据预测姜家窑矿区可能在埋深1400~1600 m开始出现比较明显的岩爆风险,为矿区后期深部开采提供科学依据和指导。

基于多重判据的某深部矿区岩爆倾向性研究

以岩石的岩爆倾向性出发,选取了脆性岩爆指标、Barton岩爆指标、改进后弹性变形能岩爆指标和冲击能岩爆指标作为评价岩石岩爆倾向性的判别法则。对某深部矿山的主要岩石进行岩爆倾向性评价,并进行了相应的力学试验和计算,各岩爆指标的判别结果之间存在差异,为了更加准确、合理的对4种岩石的岩爆倾向性等级做出评价,将脆性岩爆指标判别法、Barton岩爆指标判别法、弹性变形能岩爆指标判别法和冲击能岩爆指标判别法的判别结果进行综合分析,得出了更加准确的判别结果。