基于微震监测的锦屏二级水电站深埋隧洞岩爆孕育过程分析

为研究锦屏二级水电站深埋隧洞岩爆孕育及发展过程,利用构建的微震监测系统对^#3引水洞的TBM掘进过程进行全天候连续实时监测。通过获取大量微震监测数据,分别从微震事件的时空序列分布、事件活动率、微震能量、能量密度及视体积对隧洞岩爆前各参数变化特征进行分析,并从动态裂纹扩展角度揭示了岩爆孕育过程中微破裂的萌生、发展、扩展直至相互贯通的宏观破坏机制,初步探讨了微震活动演化规律与岩爆间的时空内在联系。监测与分析结果表明：多数岩爆都存在有可被微震监测定位的微破裂前兆,微震活动率、微震能量及累积视体积均有不同程度的上升趋势。部分岩爆的驱动源由本地岩爆能量与转移能量之和获得,即E_驱动=E_本地+E_转移,强岩爆可再次诱发邻近位置产生岩爆。研究结果,初步证明了利用微震监测系统对深埋隧洞岩爆进行实时监测的可行性。     

长壁工作面采动引起的微震活动分布规律研究

以澄合矿区董家河煤矿22517工作面为例,研究微震事件的分布规律及其与工作面顶板岩体分带之间的相互关系。研究表明:1)开采引起微震活动的能量和矩震级符合双峰分布模型;2)工作面附近产生微震事件的能量和矩震级主要分布于第二个峰值范围内(能量在300~10 000 J,矩震级在0.1~0.6);3)在走向方向,开采引起的微震活动主要分布于工作面周围岩体水平分带模型中煤壁支撑影响区和支架支撑及离层区;4)在深度方向,开采引起微震活动主要分布于工作面周围岩体垂直分带模型中弯曲下沉带的下部。     

滑坡变形监测数据的实时过滤方法及应用

基于变形监测数据构建的变形速率切线角模型是进行滑坡实时预警的重要参考,现有滑坡变形监测设备获取的位移数据都有一定的精度误差,导致直接计算出的变形速率有较大波动,需要进行数据实时过滤以满足预警需求。在分析了常见滑坡变形数据实时过滤方法特点的基础上,基于最小二乘法进行改进,并考虑前期变形数据的趋势影响,提出了改进后的数据实时过滤方法。通过对比最小二乘法和改进后的过滤方法发现,改进的数据实时过滤方法可以更有效地平滑滑坡变形速率波动,降低误差导致的切线角预警值波动幅度,减小预警误报。研究成果可以为后续滑坡变形数据的实时过滤提供新的技术方法。     

浅埋采空区顶板应力变形与地表沉降的动态关系分析

地下采空区引起的地表沉降逐渐成为了一种常见的地质灾害,为避免该类灾害发生,越来越多的监测技术与监测设备应运而生,但是目前对于监测数据的分析利用却并不充分。利用弓长岭露天铁矿浅埋空区顶板的锚杆应力计、多点位移计、液压水准仪的多传感器联合监测结果,运用自回归分布滞后模型(Autoregressive Distributed Lag,ARDL)对地表沉降与采空区顶板岩体内的应力、位移之间的动态关系进行了研究。自回归分布滞后模型(ARDL)估计结果表明,浅埋采空区的顶板岩体内产生的应力、位移与地表沉降之间存在长期和短期的影响,且滞后1期的应力、位移对地表沉降的影响最为显著。在上述分析的基础上,提出了相应的多传感器监测信息融合与预测模型构建的对策建议,即可以由采空区顶板岩体内滞后的应力、位移时间序列数据预测地表沉降,由机器学习等算法建立3个变量之间的非线性函数关系,进而构建预测模型,可以有效体现出地表沉降过程中浅埋采空区顶板岩体的响应机理。