基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法

复杂地质环境下采用简化的几何体代替真实形态的隐伏溶洞进行数值分析,往往难以反映真实的工程特性,自然形成的溶洞形态在几何方面无明显规律性,导致溶洞形态特征的定量化表征问题一直未被很好的解决,为此,针对复杂地质环境下钻孔围岩隐伏溶洞轮廓的几何形态特征定量化研究中缺少系统性研究问题,提出了基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法。首先,在利用钻孔定向声波扫描技术获取基础数据的基础上,构建同一钻孔中不同隐伏溶洞的轮廓坐标化准则。随后,在钻孔围岩隐伏溶洞定量表征方面,分别提出了隐伏溶洞水平方向结构表征方法与垂直方向结构表征方法,实现了隐伏溶洞的全方位定量化表征;在钻孔围岩隐伏溶洞统计分析方面,提出了水平全方位占比指数、远离占比指数和深度占比指数,能够从钻孔角度来统计分析钻孔不同深度、周围不同位置的隐伏溶洞情况。最后,结合实际工程案例进行了综合分析,并与其他方法进行了对比验证,证明了提出的方法能够为岩溶地区地质工程中工程勘察和数值模拟提供更多的定量化数据,是溶洞地区的开发与资源利用技术中的一种全新定量化分析方法,具有广阔的应用前景。

浅埋暗挖地铁隧道衬砌的力学行为分析

为了了解软弱围岩下的浅埋暗挖隧道的衬砌的力学行为,利用大型的商业有限元程序ANSYS,分析在既有设计方案及支护条件下地方的衬砌的力学行为.本文在建立荷载—结构模型中的主动荷载加被动荷载模型基础上,给出衬砌的内力并验算其承载能力.并为同类地质条件下的隧道设计与计算提供一个可行的参考.

极近距离立体交叉巷道交错段围岩控制与支护技术

针对极近距离的空间立体交叉巷道交错段的围岩控制,根据自稳隐形拱理论对上方巷道掘进对其下伏巷道造成的影响进行了理论分析,分析认为:当上方巷道在其下伏巷道的自稳隐形拱范围内掘进时,并不会对其下伏巷道顶板造成应力集中现象,而只会增加其下伏巷道自稳隐形拱的高度,从而造成下伏巷道顶板压力的增大。同时,减小上方巷道的跨度能够有效减小其下伏巷道的顶板压力,从而有利于其下伏巷道的顶板稳定性控制。并以南阳坡煤矿极近距离立体交叉巷道为工程背景,计算了上方巷道掘进时其下伏巷道的顶板压力,对掘进通过下伏巷道时进行了数值模拟,以此为依据对立体交叉巷道的交错点的下伏巷道支护进行了优化设计,在上方巷道掘进的过程中保证了下伏巷道的稳定性,为类似工程提供了借鉴意义。

巷道隐性危险源显像化与环境再造化技术的研究与应用

地下矿山属高危行业,而冒顶片帮事故是地下矿山企业发生频率最高、危险性最大的安全事故之一。玉溪大红山矿业有限公司通过大量研究,发明地下矿山巷道专用白色防固涂料,以特有施工工艺对巷道喷涂白色防固涂料。当巷道出现冒顶片帮等安全隐患的时候会在白色涂层上显现出极为明显的黑色毛刺裂隙,使得地下矿山冒顶片帮隐性危险源显像化。该方法不但有效揭露地下矿山巷道冒顶片帮的安全隐患,为地下矿山地压监测提供了一种方便、直观、经济的新方法,同时该工艺技术对地下矿山巷道环境产生了革命性的转变,具有极大的推广应用价值。

基于GPR的隐伏采空区探测正演响应特征

采用探地雷达技术对隐伏采空区进行精确勘探,从理论上分析了采空区目标提取以及目标体的空间位置,为实际操作提供依据,建立平面域弧面顶板模型,对采空区、围岩裂隙和顶底板裂隙的波形,破碎围岩对采空区的影响以及不同充填体情况下采空区反射波形特性进行分析。

袁大滩煤矿超长巷道补强支护技术实践

为优化超长距离薄煤层工作面巷道支护的实际应用方法,以袁大滩煤矿11203工作面为研究对象,通过地质调查、理论分析、现场实践等手段,分析巷道围岩自稳特征,得出极限自稳隐形拱和自稳隐形拱的高度,设计出相关补强支护参数,并进行现场验证。研究结果表明,根据极限自稳隐形拱和自稳隐形拱的最大高度,可确定出用锚杆锚索最低长度分别为2.5 m、8.3 m,并根据采动影响提出了补强支护的3种要素。通过现场实施情况可知,超长距离薄煤层工作面巷道补强支护加固了围岩的自稳性,巷道的围岩变形被控制在45 mm,取得了良好的支护效果。

面向边坡危岩的旋翼机环绕航摄处理与分析

针对小范围危岩在单体类圆台形边坡精细化三维模型生产中的不足,提出一种基于边坡坡度对危岩地段开展环绕框架式加渐进式影像数据采集方法,分层分域采集边坡危岩的影像信息,并运用倾斜摄影技术进行三维重建;同时运用传统模仿五镜头航摄建模方法在桂林某铁路段危岩边坡开展了三维重建对比实验并进行了精度分析。分析表明,该方法可以高质地建立类圆台形边坡危岩的实景三维模型,有利于对危岩隐患进行区域锁定与阶段性监测,并为基础空间体数据采集提供较优选择。

黄土暗穴对近距隧道施工的影响研究

为研究黄土暗穴对隧道施工的影响,采用数值模拟方法分析了不同尺寸暗穴对隧道施工过程中的地层位移及围岩和支护受力情况。结果表明:暗穴位于左边墙对隧道围岩水平位移影响明显,暗穴尺寸越大,围岩水平位移值也越大,同一暗穴尺寸,中部断面位移值比端部断面大;暗穴导致隧道周边围岩水平应力变化明显,靠近暗穴一侧的左边墙水平应力尤为明显,右边墙次之,形成一定偏压效应,拱顶和仰拱转变为拉应力;暗穴存在使得隧道支护受力不均,暗穴处应着重加强左右拱脚处支护强度;无论大尺寸暗穴还是小尺寸暗穴断面,二衬整体受力相对较小,满足作为安全储备的要求。