城市浅埋隧道工程爆破震动效应与安全评价

结合深圳地铁试验段2201标浅埋隧道爆破施工实际,进行了地表质点震动监测,提出了应在保证施工安全和不影响地表建(构)筑物安全的前提下,充分发挥爆破的经济和技术优势,并以<爆破安全规范>为基础通过现场爆破试验测定结果,确定合理的爆破安全判据的思路.     

基于层次分析法的矿山爆破飞石伤人事故风险分析

本文通过对矿山爆破中飞石伤人事故进行系统的分析,找出了飞石伤人的致因,建立了爆破飞石伤人事故的故障树模型,同时运用层次分析法对该模型进行了风险分析和演算,得出了影响爆破飞石伤人事故的主要因素,并提出了控制这些因素的有效措施。     

基于瓦斯抽采钻孔的煤层隐伏小构造预测

探明煤层的展布情况和隐伏的地质构造对煤矿的安全生产至关重要。基于大量的瓦斯抽采钻孔的数据,提出了利用瓦斯抽采钻孔预测煤层隐伏构造的方法。通过现场记录钻孔基础数据,运用全角全距法求出钻孔在煤层(顶)底板控制点三维坐标,并建立数据库;利用Surfer数据内插和图形处理功能,绘制煤层顶(底)板三维模型、等值线图和残差图,实现煤层的可视化;根据等值线的疏密异常变化圈出煤层中存在的隐伏构造位置,采用数学地质分析方法判断隐伏构造的类型。通过在古汉山矿1603工作面的试验,证明该方法预测煤层隐伏构造切实可行。     

煤层液态CO_2爆破增透促抽瓦斯技术研究

为增加煤层透气性,提高瓦斯(甲烷)抽采效率,基于损伤力学和空气动力学,研究液态CO2爆破的原理,分析爆破过程中爆破器主管内高压气体的压力时程变化。采用FLAC3D数值软件,建立煤层液态CO2爆破有限差分本构模型,计算不同地应力下单孔爆破有效影响半径,数值模拟多孔连续爆破。模拟结果表明,单孔爆破有效影响半径随着地应力的增加近线性减小;有控制孔时多孔爆破影响范围明显大于无控制孔时。在井下进行液态CO2爆破工业试验。其结果是,爆破后煤层透气性系数提高17.49~22.76倍,平均瓦斯抽采浓度和混合气体流量分别增加56.4%和42.8%。     

煤矿超深孔大药量爆破震动安全性研究

为控制煤矿井下超深孔大药量爆破震动对巷道及支护结构造成危害,通过现场爆破震动监测分析,获得了煤矿井下综采遇硬岩超深孔大药量松动爆破地震波的衰减规律.采用HHT方法对震动信号进行分解,研究信号的频谱特性和能量分布.结果表明,超深孔松动爆破震动的持续时间为150 ms左右,震动速度三方向分量中测点与爆源连线的径向分量最大,能量主要集中在100 Hz以内的低频区,随频率分布可分成若干个“子频带”,峰值出现在频率17.75 Hz,存在爆破震动对支护结构和工作面造成危害的可能.根据衰减规律,反算出该场地超深孔爆破的单段最大药量;分析了爆破时出现巷帮岩石崩落和飞石的原因,提出施工时应控制单段最大药量和加强爆破炮孔周围防护,保证了施工安全.     

忻州窑煤矿5935巷道底板卸压槽防冲效果研究

运用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法,对忻州窑煤矿5935巷道底板卸压槽防冲效果进行研究。依据现场实际情况,基于煤岩体静载破坏理论,选定底板卸压槽作为5935巷道的防冲技术方案。利用FLAC3D数值软件模拟5935巷道布置底板卸压槽后围岩应力、应变响应,模拟结果肯定了卸压槽的防冲作用。在现场5935巷道布置底板卸压槽的防冲试验中,实际观测巷道围岩变形量与模拟结果基本一致,声发射技术监测数据证实了底板卸压槽的防冲效果。通过底板卸压槽防冲投入分析,其经济效益相当显著。研究表明:布置底板卸压槽是忻州窑煤矿最为直接、有效的防冲手段,对"三硬"矿井冲击地压的防治工作具有一定的指导意义。     

再生顺层钻孔壁密封测压技术

针对破碎煤体顺层钻孔成孔测压困难的问题,提出了再生孔壁密封测压方法。该方法的思想是在破碎煤体中先打大直径钻孔,采用注浆法充填钻孔周边裂隙,固化孔壁煤体后,再成孔密封测压。现场应用表明:再生孔壁的密封性较好,成功实现了顺层钻孔压力的测试,钻孔压力能维持较长的时间不下降。该方法为松软煤体顺层钻孔测压提供了借鉴。     

基于支持向量机的地震灾害自动成图方法

地震灾害风险评估中有许多定性图件,目前常用的成图方法是根据研究区的离散点钻孔结果人工勾画,费时费力;或对离散点钻孔结果强制赋予0、1数值,然后进行插值成图,其从逻辑上不能真实反映场地的客观情况。基于支持向量机技术,该文提出了使用分类工具SVC,将不同结果的离散点钻孔在空间上进行合理分类的自动成图方法。相较于传统方法,该方法效率高,成本低。     

五峰山—西来桥断裂浅部构造特征∗

利用浅层地震和钻孔联合剖面法对五峰山—西来桥断裂浅部构造特征进行了研究。结果表明：(1)五峰山— 西来桥断裂是一条总体走向 NW、倾向 NE、视倾角 60°,上断点埋深约 96 m 的隐伏正断层,测线控制区域最大视断距约 10 m;(2)五峰山—西来桥断裂在浅部区域走向多变,从姚桥镇西侧沿北北西向延伸至魏家沟村,然后沿北西向延伸至北港路与普照路交汇处附近,最后从大路镇东部通过;(3)综合勘探和钻探结果,初步认为五峰山—西来桥断裂最新活动时代为早更新世早期—中更新世早期。     

高瓦斯矿井顺层长钻孔施工工艺改进研究

针对乌东煤矿顺层钻孔施工过程中发生卡钻、顶钻及排渣不畅导致钻孔不能正常施工的情况,通过现场考察及理论分析后可知,造成喷孔和卡钻的主要原因是钻杆使得钻孔孔径变小,从而影响了瓦斯和煤粉颗粒的排出,使得内部压力变大。内外形成了压强差使得瓦斯和粉尘颗粒向外喷出,形成喷孔和卡钻,导致钻孔施工深度浅。通过针对性的改进钻孔施工工艺,使钻孔施工长度显著增加。研究结果对乌东煤矿和其他类似矿井今后的顺层长钻孔施工具有重要的指导作用。