[发明专利]一种随采隧道地质超前预报方法

说明书

本发明属于隧道施工技术领域，尤其为一种随采隧道地质超前预报方法，包括预报系统，预报系统包括：传感器，依据传感器与围岩的耦合作用来接收并记录围岩中的地震反射波；超前预报仪，超前预报仪连接传感器，用于接收传感器接收到的电信号，并对接收的电信号进行放大和模/数转换处理，得到波形数据；预报系统还包括：处理器，处理器连接超前预报仪，用于对超前预报仪得到的波形数据进行数据处理；预报系统还包括：震源，震源采用开挖断面一次爆破。本发明设计的研发不仅减少了对于正常隧道掘进施工的干扰，同时弥补国内其他隧道地质超前预报仪器对震源能量不足的问题，提高了隧道超前预报的工作效率与精准度，有利于该仪器的推广应用。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种随采隧道地质超前预报方法。

背景技术

我国很多地区地质环境较为复杂，多在造山带内，破裂带和地下水等地质危害严重，因而需要采用隧道超前预报技术提前发现隧道开挖过程中的不利地质条件、预报掌子面前方的地质构造和含水性，从而保障施工进度和施工人员安全。采用先进的、科学的隧道超前预报方法来准确预报隧道所通过范围内的不良地质体的性质、规模和状态显得很重要，尤其是在地质条件复杂地段和采用钻爆法施工技术的情况下。同时超前预报也为隧道施工的方法、支护形式的变更提供了重要依据，从而减少了施工的盲目性。因而超前预报在隧道施工中具有重大意义；

隧道超前预报是以介质物理性质及结构差异为基础，在隧道、地下井巷、采场等工作面上进行应用，通过观测地下物理场的分布及其变换规律来研究工作面前方是否存在地质异常以及地质体赋存状况及规模。弹性波反射法超前预报是以不同产状地质界面的弹性波传播特征为基础，尤其是典型灾害地质体的弹性波特征，通过分析和处理接收到的反射波，结合相关处理方法计算产生反射波的地质界面的空间位置以及界面间岩土体的弹性波速度参数，据此反演出前方工作面的地质特征，实现隧道施工地质超前预报目的；

但是，现有的隧道超前预报仪器及方法在隧道施工中超前预报的主要不利条件表现在：(1)空间狭小，需钻探测孔地质预报方法，操作不便、且费时；(2)如采用边墙打孔炸药震源激发的预报方法，应采用特殊处理，费时，且存在安全风险；(3)能量不足，探测距离与精度无法保证；(4)预报方法布设复杂、影响施工时间长。

因此，在选择随采地质超前地质预报仪器时，应充分考虑其适应性，选择高效且适应性强的仪器。目前国内适宜的随采TSP隧道施工的地质超前预报仪器暂时没有，因此我们提出了一种随采隧道地质超前预报方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出的一种随采隧道地质超前预报方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种随采隧道地质超前预报方法，包括预报系统，所述预报系统包括：传感器，依据传感器与围岩的耦合作用来接收并记录围岩中的地震反射波；

所述预报系统还包括：超前预报仪，所述超前预报仪连接传感器，用于接收所述传感器接收到的电信号，并对接收的电信号进行放大和模/数转换处理，得到波形数据；

所述预报系统还包括：处理器，所述处理器连接所述超前预报仪，用于对所述超前预报仪得到的波形数据进行数据处理；

所述预报系统还包括：震源，所述震源采用开挖断面一次爆破，采用感应或通断方式触发所述超前预报仪，用于反射波的接收；

所述预报系统还包括：传感器通过固定剂固化后与围岩的耦合作用来接受并记录地震波；

所述数据处理还包括：对多炮数据在拾取直达波后通过给定速度按直达波曲线进行时移校正，形成常规道集的超前地质预报数据，此后可与常规超前地质预报处理流程相同。

优选的，所述传感器通过固定剂(石膏，锚固剂等)进行固化。