岩爆预测必须与岩爆发生的必备条件相结合,由此可演绎出岩爆预测的核心内容:开采扰动、材料的岩爆性、结构的储能性、构造动力作用下的势能现状、突发性能量释放状态等。对岩爆倾向性进行判断时,主要有最大主应力判据、最大剪切力判据、冲击倾向性判据、岩性条件与最大主应力判据等。①最大主应力判据主要根据工程岩体未开挖前的原岩最大主应力与完整岩石单轴抗压强度之间的关系式来判断岩爆的倾向性。②最大剪切力判据是根据库仑破坏准则判断岩爆破坏倾向性。③冲击倾向性判据是指矿岩聚集弹性应变能,并在其超过本身的强度后会突然释放的各种物理力学性质的总和,冲击倾向性是产生岩爆的矿岩的固有属性,决定了其产生动态破坏的能力,是发生岩爆的内因,冲击倾向性判据是最广泛采用的岩爆倾向性的预测方法。④岩性条件与最大主应力判据是采用岩石强度应力比,即采用单轴抗压强度和最大主应力的比值及单轴抗拉强度与最大主应力的比值来反映岩石本身的性能和原岩应力之间的关系,这样划分和评价的实质是岩石强度应力比可以反映岩体承受压、拉应力的相对能力。
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/rockburst forecasting/
最后更新 2022-12-27
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通过现场调研、监测、实验研究及理论分析,依据一定的评价方法或预警指标判断岩爆发生的时间、空间、强度,并提前做出预测预报,为地下岩体工程施工提供支撑,保证人员、设备安全的一系列工作。
- 英文名称
- rockburst forecasting
- 所属学科
- 矿业工程
岩爆预测在实际工程中的应用有很多方法,主要有钻屑法、微重力法、电阻法、流变法、微震法、声发射法、光弹法等。通过对深部工程开挖面围岩特征、地质状况调查,获取影响岩爆发生的主要因素,再通过以上提出的理论模型、判据等进行归纳,分析和判断预测岩爆发生的可能性。①钻屑法是通过观察钻孔时钻屑量的变化来预测岩爆。打钻孔时,如果发生卡钻或夹持现象,将会产生轻微的岩爆,如果钻屑量大于正常值,即可能发生岩爆。②微重力法是根据岩体的变形、重力强度的变化,以及密度分布的变化来预测具有岩爆倾向的地带。③电阻法是根据岩爆发生前岩石的电阻变化情况来预测岩爆。④流变法是根据岩体的应力松弛速度和破坏程度来预测岩爆,应力松弛速度取决于岩石的力学性质、地质条件、应力集中和埋深等因素。当应力松弛速度低,且破坏程度高时,表明岩体具有发生岩爆的可能。⑤微震法或声发射法是通过在岩体中布设传感器,探测岩体破裂过程所释放的弹性波,然后对数据进行处理和分析,确定破裂发生的时间、空间位置和强弱信息,进而对工程岩体中的岩爆进行预警。⑥光弹法是当某些塑性材料和光弹玻璃受到应力的作用,在偏振光下观察时可以看到干涉条纹,这种干涉条纹与作用在岩体上的压力强度和方向有关,基于此可对即将来临的岩爆做出预测。在这些实测方法中,微震法和声发射法具有广泛应用前景,在运用这两种方法预测岩爆时,判别的准确性较其他方法高,并且能实时连续地监测岩体内部微裂纹的变化,对岩体稳定性的评估能起到很好的效果。
扩展阅读
- 冯夏庭,陈炳瑞,张传庆,等.岩爆孕育过程的机制、预警与动态调控.北京:科学出版社,2013.
- 钱七虎.岩爆、冲击地压的定义、机制、分类及其定量预测模型.岩土力学,2014,35(1):1-6.