[发明专利]一种深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区判别方法

摘要

本发明公开了一种深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区判别方法，步骤是A、在深埋大断面隧道上台阶开挖过程中开展微震监测研究，预判下台阶开挖过程岩爆风险区；B、针对步骤A，分析此区域开挖所揭露的硬性结构面、断裂的组数、倾角、组合关系、与隧道轴线的夹角；C、针对步骤A，分析其上断面的支护强度和效果；D、针对步骤A，根据掘进速率、开挖台阶高度预判下台阶开挖过程岩爆风险；E、针对步骤A，预判深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区域；F、对步骤A、B、C、D、E，判别深埋大断面隧道下台阶开挖过程岩爆风险区域。降低或避免深埋大断面隧道下台阶开挖过程的岩爆风险，确保了施工人员的安全和工程施工进度。

主权项

一种深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区判别方法，其步骤是：步骤A、在埋深2500m，开挖直径为13m的隧道上台阶开挖过程中开展微震实时监测，采集岩体微震数据；通过分析上台阶开挖过程微震实时监测数据，圈定上台阶开挖过程中出现的微震事件聚集区；根据聚集区的微震事件能量和事件数，初步预判下台阶开挖过程岩爆风险区：a、在埋深2500m，断面直径为13m的隧道上台阶开挖过程中开展微震实时监测，获得上台阶开挖过程微震事件分布情况并圈定微震事件聚集区；b、对比分析微震事件聚集区与隧道上台阶开挖过程岩爆发生区的对应关系，圈定未发生岩爆或岩爆发生后重新形成的微震事件聚集区，初步预判深埋大断面隧道下台阶开挖过程存在岩爆风险区域；步骤B、针对步骤A预判的深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区域，分析此区域开挖所揭露的硬性结构面的组数、断裂的条数、硬性结构面及断裂的倾角、硬性结构面及断裂的组合关系、硬性结构面及断裂与隧道轴线的夹角，以及硬性结构面及断裂与下台阶开挖面推进方向的关系，预判这些硬性结构面、断裂对下台阶开挖过程岩爆风险的影响；若开挖部位硬性结构面、断裂存在交汇点，硬性结构面或断裂倾角大于或等于70°，且硬性结构面或断裂与隧道轴线夹角30°以内，则增加此区域岩爆风险，其中，硬性结构面及断裂的倾角的范围为0～90°，硬性结构面及断裂与隧道轴线的夹角范围为0～90°；步骤C、针对步骤A预判的深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区域，分析其上断面的支护强度和效果；步骤D、针对步骤A预判的深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区域，根据掘进速率、开挖台阶高度预判下台阶开挖过程岩爆风险，若下台阶掘进速率或开挖台阶高度比上台阶的大，则下台阶开挖过程岩爆风险增加；步骤E、针对步骤A预判的深埋大断面隧道下台阶开挖岩爆风险区域，根据其周围爆破扰动情况预判下台阶开挖过程岩爆风险，若周围有超过以往的大爆破，或有强度的爆破发生，则增加此区域岩爆风险；步骤F、对步骤A、B、C、D、E得出的预判结果进行综合评价，判别深埋大断面隧道下台阶开挖过程岩爆风险区域。