高地应力地区隧道岩爆预测研究

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1、万方数据中图分类号￡受垒2：三UDC520硕士学位论文学校代码!鲮三三密级公珏高地应力地区隧道岩爆预测研究PredictionofRockburstWhjJIeTu仰emnginHighGeolo醉calstressAreas作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：刘磊磊地质资源与地质工程地质工程地球科学与信息物理学院张绍和教授论文答辩日期毕I口答辩委员会主席遮中南大学2014年05月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加

2、以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：蝉年』力!日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用

3、复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：日期：逊仁年』月竺日导师签名逊日期：!；堕L年』月遂日万方数据高地应力地区隧道岩爆预测研究摘要：岩爆是在高地应力地区硬质完整岩石中进行采矿或者隧道(洞)施工时发生的一种极富灾难性的动力地质灾害现象，成灾机理复杂。岩爆的发生在空间上具有随机性、时间上具有突发性，且其破坏力极具灾难性，往往会给生产生活以及人民的生命财产带来不同程度的损害，如不能及时预测岩爆，往往容易造成人员伤害和设备受损，影响施工进度，而且还会造成超挖、初期支护失效，给生产带来严重后果，导

4、致施工综合成本增加。因此，为了更合理、更有效、更经济地指导设计和施工，本文主要以秦岭隧道为例对岩爆预测理论进行了相关研究。1)从岩爆发生机制出发，分析了岩爆的影响因素，主要包括最大切应力、岩石单轴抗压强度、岩石单轴抗拉强度和弹性能量指数，研究各个因素对岩爆烈度的重要性，以最大切向应力与岩石单轴抗压强度比、岩石单轴抗压强度与抗拉强度比以及弹性能量指数等作为指标建立了评价岩爆烈度等级的综合评价体系。2)综合考虑上述三个指标，构建岩爆烈度预测的理想点模型，采用改进的层次分析法和熵值法相结合的组合赋权法评价各个指标的不同重要性，并利用欧氏

5、距离来体现待预测的岩爆样本在不同岩爆烈度等级下的正、负理想点距离，距离正理想点越近，则岩爆烈度等级越高。将该模型应用于冬瓜山铜矿和灵宝东峪矿区两处工程实例中进行岩爆预测，预测结果合理，符合实际，说明了该模型的合理性。3)建立岩爆烈度预测的变权靶心贴近度模型，构造了一种区间关联函数来定义不同指标在不同岩爆烈度等级下的属性值，并根据属性值求出各个不同岩爆烈度等级下的靶心。同时，在层次分析法求客观权重的基础上，采用一种均衡函数对指标赋予一定的变权，使得指标数据更具有客观性和特征性。然后，根据样本与靶心之间的距离求出各个不同岩爆烈度等级下

6、的贴近度。将该模型应用于冬瓜山铜矿和灵宝东峪矿区两处工程实例中进行岩爆预测，预测结果较准确，与实际较相符，表明了该模型的可行性。4)将上述模型通过程序实现，建立了岩爆预测模型系统，实际使用过程中，用户通过将采集的数据导入系统，可以直接用来预测岩爆烈度状况。为了进一步验证模型的合理性，将其应用于秦岭隧道岩II万方数据爆预测中，并结合数值分析的方法对隧道开挖的过程进行了模拟，采用陶振宇判据对其岩爆发生的可能性和地点进行了预测，结果表明：该处隧道在洞顶和洞底及其两侧有发生轻微～中等岩爆烈度的可能，与实际情况基本吻合。关键词：岩爆预测；理

7、想点；贴近度；靶心；关联函数分类号：P642．3III万方数据Prediction0f】妯ckburstWhne1．IIlnneUinginHighGeologicalStressAreasAbstract：R0ckburStisal【i11dofdyn锄icge0109icaldis孙terhappenedinhi曲s仃essareaswhenminir培甜1dtunllelliIlg洫hardandcompleterockGenerally'itiscausedwimaconlplexmechamsmandusuallybre

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