深埋水工隧洞岩爆微震监测预警研究

为了避免或降低潜在的岩爆风险,以陕西省引汉济渭工程秦岭输水隧洞为研究对象,采用加拿大ESG微震监测技术获取分析岩爆监测信息,对TBM隧洞微震监测设备的安装、传感器阵列布置、数据无线传输的方案进行了优化。通过长期监测结果和实际开挖情况对比发现:TBM洞段和钻爆法洞段80%以上的岩爆可提前预测,准确率分别达到90. 96%和83. 3%。     

微震法岩爆监测及其在荒沟电站地下厂房区的应用分析

近年来,深部地下洞室开挖诱发的岩爆地质灾害问题日益突出,以岩体微破裂定位为特色的微震监测技术被广泛应用于地下工程的岩爆监测与预警。以荒沟抽水蓄能电站地下厂房区为背景,针对开挖过程中局部围岩出现的轻微岩爆现象,构建微震监测系统进行岩爆监测预警,并对监测期前两个月的微震活动进行了分析。结果表明:微震系统可以有效地捕捉高频的爆破事件和低频的微震事件;微震事件活动频度与现场爆破开挖施工强度呈正相关;厂房上游侧拱肩和下层排水廊道与厂房安装间交汇部为岩爆潜在风险区。研究成果可为地下洞室的安全施工和稳定性评价提供技术支撑。     

微震技术监测岩质边坡稳定性的工程实践

针对边坡失稳监测预报这一岩土工程中的世界性难题,从国外引进先进的微震监测技术,从岩质边坡特点、微震技术的原理及ESG微震系统等方面,探讨了微震技术应用于岩质边坡稳定性监测的可行性,并以在大岗山水电站右岸边坡中的应用为例,阐述了微震技术的工程实践。实践证明,微震技术能全天24 h实时监测边坡的稳定性状况,与传统的监测手段相比有其明显的特点和优势;不论从微震技术的原理、系统,还是从微震技术的工程实践方面来看,微震技术运用于岩质边坡稳定性监测都具有可行性,并且微震数据能较好地反映出弱层是控制边坡稳定性的主要因素,以及爆破开挖等施工扰动对边坡局部或者整体的影响。     

TBM出渣皮带跑偏原因分析及防治措施

出渣皮带机作为TBM系统的重要组成部分,能否正常稳定工作直接影响整套系统的正常运转,为保障TBM系统的高效使用,就必须保证出渣皮带机的低故障率。造成出渣皮带机故障的原因有很多,其中以皮带跑偏最为常见。文章将讨论皮带机发生跑偏的原因及处理措施。     

地下洞室群开挖卸荷过程微震活动特征研究

猴子岩水电站地下厂房开挖跨度大,其上覆岩体构造和受力条件复杂,开挖卸荷过程围岩稳定一直都是贯穿工程始终的重点和难点问题。目前常规监测手段难以对地下厂房围岩内部可能存在的微破裂进行有效监测和揭示,为实时分析开挖过程地下洞室群围岩变形和稳定性,2013年4月在猴子岩水电站地下厂房安装了高精度微震监测系统,实现了开挖卸荷过程地下工程深部围岩微破裂实时定位和分析。监测结果表明:微震活动性时空演化规律可以很好地揭示地下厂房岩体内部微破裂萌生、发育、扩展、相互作用和贯通直至宏观变形机制;同时,微震监测可以随厂房开挖工况动态识别和圈定围岩微破裂集中区域及其潜在变形失稳风险区域。最后,借助物探检测声波测试成果,建立微震活动性与岩体质量之间的联系。研究结果可供猴子岩水电站地下厂房下阶段开挖与支护参考和借鉴,也为类似深埋地下工程围岩稳定性预测和评价开辟了一条新的思路。     

引汉济渭工程秦岭输水隧洞4~#施工支洞岩爆预测及预防处理措施

秦岭输水隧洞埋深很大,开挖时经常发生岩爆。为降低岩爆对人员和设备造成伤害,4~#洞引进了大连理工大学的微震监测技术,进行超前检测预报试验,对预测到的岩石应力比较集中的部位进行加强支护和超前支护。从实施效果来看,总共发送17份微震监测预报报告,其中准确预测了轻微岩爆4次、中等岩爆4次,准确率约50%。通过加密检测,准确率能达到71%,可大大减少安全事故的发生。通过爆破,可释放及消除掌子面应力。若配合超前支护,后期加强支护,可达到一定预防效果,但也存在一定风险。从现场实施情况来看,这样的预测、预防以及加强支护措施能够在一定程度上改善岩体内部的应力分布状况,使其开挖后重新调整。但此法只适用于钻爆施工,对于TBM施工的工作面很难做出相关预防,因目前还没有找到超前应力释放和超前支护的办法。     

大断面隧洞微震监测研究与实践

建立大断面水工隧洞岩爆微震监测系统,通过微破裂信息数据连续采集,实现对水工隧洞岩爆灾害实时在线监测,并进行数据整合,获取洞室围岩渐进破裂诱发失稳过程中微震活动的数字化信息,建立完善的"地下隧洞岩爆动力灾害预测虚拟现实系统",实现围岩损伤发生频率、位置以及密度的可视化,从而实现有效地利用所掌握的信息预测隧洞开挖强卸荷扰动诱发的围岩变形灾害,使其成为能够直观地帮助人们做出有效决策的灾害预测和风险评估方法。     

大岗山水电站地下厂房微震监测系统的 设计与实现

针对四川大岗山水电站地下厂房开挖施工过程中顶拱发生塌方且塌方区存在安全隐患问题, 设计并安装了南非ISS公司微震监测系统以弥补常规监测手段的不足,即:利用上层排水廊道地理优 势,基于通信方案为最大传输距离可达7 km的DSL,采用犯位的模数转换精度数据采集器GS在环 绕塌方区共设计布置8支14 Hz智能全向检波器,实现真正的远程控制与实时监测,其数据处理功能 强大,对数据解释与理论研究非常有利。配合通信系统和网络,该系统适当扩展就可以满足大型工程 微震监测智能系统要求,并可望对类似工程微震监测系统的设计与选择提供一定的参考。     

某深埋凝灰质砂岩隧洞破坏特征及微震演化规律

某深埋凝灰质砂岩隧洞,采用敞开式TBM掘进,地质条件复杂,掘进过程中发生塌方、岩爆等不同类型破坏,存在安全风险,影响施工进度。为指导现场施工与支护措施,提高施工效率,连续开展微震监测,以现场地质踏勘资料为基础,结合微震监测信息分析不同类型破坏特征,总结微震活动时空演化规律。结果表明：该隧洞中松弛掉块分布范围广,塌方发生位置较集中,部分塌方与松弛掉块交替发生,轻微岩爆呈零星散发的特点;地质特征与破坏特征存在相关性,结构面越发育破坏规模越大,塌方风险越高;不同类型破坏分布与微震活动时空演化规律一致性较好,现场破坏规模与微震事件数和微震释放能均呈正相关关系;通过对微震监测信息分析,可以判识、预测该隧洞破坏规模和类型,为施工提供指导。     

光伏电站太阳能资源监测系统设计及应用

为解决光伏项目的光电转换效率评估、光伏电站综合效益评估等问题,结合自动化控制理论,设计了一套光伏电站太阳能资源监测系统。该系统以太阳辐射传感器作为太阳能辐射强度监测传感器,以遥测终端机作为监测数据自动采集的核心,以GPRS通讯作为数据传输方式,以交流供电和太阳能供电的混合供电方式作为电源系统。该系统为全过程自动控制系统,通过合理布设监测站网,可实现区域太阳辐射、气象数据连续实时监测,掌握当地和各光伏电站的实际太阳能资源状况。