摘要：针对隧道洞口浅埋段多位于覆盖层、坡积层或风化严重的软弱破碎岩体中,极易发生失稳破坏的现实问题,以某隧道为工程背景,提出1种基于突变理论的隧道洞口浅埋段软弱围岩失稳分析方法。根据隧道围岩失稳情况,建立隧道洞口浅埋段围岩力学模型,采用Weibull分布函数,描述隧道上覆软弱地层的本构关系;根据总势能原理建立围岩失稳破坏的尖点突变模型,导出围岩失稳的力学判据;将地表沉降监测数据和尖点突变模型进行有效融合,建立隧道围岩稳定性预测模型,导出围岩稳定性判别式;以隧道5处典型断面为例,选取出现明显失稳征兆之前的7 d监测数据进行验证。结果表明:隧道洞口浅埋段围岩失稳与上覆地层的应变软化程度、刚度比及含水率相关;隧道围岩失稳力学判据和稳定性判别式的判别结果与现场实际围岩情况一致;利用地表沉降数据建立的围岩稳定性判别式来预测围岩的稳定性是合理可行的。

摘要：随着采矿进入深部地层,具有长服务年限的各类巷道交岔点围岩发生强烈破坏,需要明晰深部环境下交岔点围岩失效机理,以针对性地指导修复和补强作业。通过对多地矿井交岔点维护情况的调研,全面总结了连接型、交岔型、分岔型和旋岔型(环三角柱)四类16种交岔点类型,提出了三类交岔点的典型应用形式:单一大型交岔点、嵌套式两交岔点组和环三角岩柱式交岔点群。将现场交岔点的破坏情况分为围岩局部破坏、三角岩柱破坏和整体性破坏的三种级别,从灾害的诱因和来源上,提出了外部环境因素、自身结构属性和人为设计隐患的三类13种致灾因素,并详述了各种致灾因素的致灾路径。建立了三类典型应用形式下交岔点的精细化模型,对数值软件进行二次开发,引入了畸变能密度指标进行围岩的能量分析。研究表明,交岔点围岩的畸变能峰值在三角区岩柱内,增高系数在2.5左右。最大断面处围岩畸变能同样发生积聚,增高系数在1.5左右。因此,提出了交岔点的修复需以强化三角岩柱和大断面处围岩为重点,并对深井交岔点的修复提出了以三角岩柱和大断面段补强为主的针对性方案。本研究为深部交岔点的破坏因素分析、数值模拟指标引入和修复支护提供了参考。

摘要：凝灰岩强度与变形属性受水的影响显著,研究掌握其水理特性对于评判由水的作用而导致的围岩失稳风险并提出针对性支护措施具有重要意义。通过收集整理与凝灰岩相关的研究成果,梳理了凝灰岩主要成分占比、细观结构和基本物理参数,总结了凝灰岩产生软化、膨胀与崩解等特性的原因,论述了凝灰岩地层隧洞工程灾害防治理念与措施。最后对后续凝灰岩研究重点及相应工程措施进行了展望。研究结果表明:(1)凝灰岩内部蒙脱石、伊利石、高岭石的含量,孔隙结构以及风化侵蚀程度的差异是导致凝灰岩水理特性复杂的主要因素;(2)物理及化学作用是造成凝灰岩膨胀的主要原因;易溶矿物水解、黏土矿物水化反应、离子交换作用会引起凝灰岩结构性丧失而崩解;(3)支护、加固以及阻隔水是防治凝灰岩地层围岩失稳的有效措施。

摘要：为了探寻松散煤层综放工作面放顶煤支架失衡、端面顶煤冒落及煤壁片帮的原因并对支架的适应性做出评估,结合现场实测分析了采场围岩状态及支架工作状况,计算解析了支架的受力情况与承载特征。认为支架失稳的原因为:工作面割煤高度偏高造成松散煤层大量片帮,导致端面距过大,使支架不能及时护顶,进而引发破碎顶煤严重冒落,同时顶梁上方冒落形成的空洞促使支架实际支撑力偏小,为支架歪斜提供了条件。试验点选用支架的额定支撑力可满足需求,但在该条件下前梁千斤顶额定推力1 060 kN,未能达到设计要求的1 139 kN,不能满足空顶要求。针对上述问题提出了合理的建议及改善措施。

摘要：以大同煤矿集团有限责任公司某深部厚煤层综放开采煤矿为背景,通过围岩地质力学测试、井下煤柱应力实测及合理煤柱尺寸确定等方法研究动压影响下深部回采巷道围岩失稳特征及支护方案。研究结果表明:顶板煤体平均抗压强度为32.08 MPa,粗砂岩平均抗压强度为89.85 MPa,4号煤层平均抗压强度为17.61 MPa;测量区域最大水平主应力为26.26 MPa,最小水平主应力为13.39 MPa,垂直应力为15.80 MPa,最大水平主应力方向为N34.4°W,原岩应力场在量值上属于高应力区;一次动压影响阶段,超前支承压力对煤柱的影响范围及影响程度远远小于工作面回采后采动应力对煤柱的影响;二次动压影响阶段,孔深8~18m处煤柱处于弹性核区,合理煤柱宽度至少为55m。提出了14103辅运输巷初始支护设计,现场工业性应用表明:在14102工作面回采期间,巷道有效断面积为巷道掘进断面积的97.5%;14103工作面回采期间,巷道顶底板移近量约为300mm,两帮移近量约为260mm,完全满足矿井安全生产要求。

摘要：该引水发电隧洞属深埋长大隧洞，处于变质岩地区，地质构造切割严重，地下水丰富，成洞地质条件复杂，采用钻爆施工，开挖揭示以Ⅳ、V类围岩为主，围岩稳定问题突出，对施工进度有一定影响。本文对其围岩失稳型式、相应地质条件分析及处理措施等作了系统介绍，可供类似工程借鉴参考。

摘要：木里河立洲水电站引水隧洞属长引水式,地质条件复杂,洞室围岩以Ⅳ、Ⅴ类为主,且岩性变化大,开挖过程中常引起围岩失稳。本文介绍了引水隧洞开挖过程中几种常见的围岩失稳及处理方法,可供类似工程参考借鉴。

摘要：为了对隧道围岩失稳风险做出准确判断,预防围岩失稳灾害的发生,将贝叶斯网络方法应用于隧道围岩的稳定性评价中,对围岩失稳风险进行预警。通过引入基于贝叶斯网的知识表达和相应的不确定性推理原理,构造了隧道围岩失稳风险定量评估专家系统,结合专家的先验知识和现场数据得到节点的后验概率分布,对某隧道施工支护参数的进行了多方案的比选,工程实践证明专家系统推荐的支护参数具有良好的适用性。

摘要：为了对隧道围岩失稳风险做出准确判断,预防围岩失稳灾害的发生,将贝叶斯网络方法应用于隧道围岩的稳定性评价中,对围岩失稳风险进行预警。通过引入基于贝叶斯网的知识表达和相应的不确定性推理原理,构建了隧道围岩失稳风险定量评估专家系统,结合专家的先验知识和现场数据得到节点的后验概率分布,对某隧道施工支护参数进行了多方案的比选,工程实践证明专家系统推荐的支护参数具有良好的适用性。

摘要：针对应力波扰动对巷道破坏的影响,采用非连续离散元软件3DEC对应力波扰动作用下巷道围岩破坏形态受巷道埋深H、扰动应力波强度Pmax显著相关因素的影响进行了有效的数值模拟,得到了不同情况下巷道围岩破坏的形态及区域范围等特征,以及围岩响应速率、响应变形及相应能谱分析。结果表明,应力波扰动导致巷道轮廓面附近区域出现裂隙延伸及贯通继而形成宏观裂纹,并最终导致层状岩体破断垮落。