准确评判矿岩可爆性有助于保障采矿生产安全及在爆破中取得良好的爆破效果.为合理确定矿岩可爆性等级,建立基于博弈论和逼近理想解排序法(TOPSIS法)的综合评价模型.选取影响矿岩可爆性的 6 个主要因素作为评价指标,利用博弈论对层次分析法和改进熵权法求得的各指标权重进行组合优化赋值,结合TOPSIS法得出评价分级,并将该模型应用于贵州猫场铝矿巷道矿岩.结果表明:猫场铝矿中土状铝土矿、致密状铝土矿、顶板白云岩、底板白云岩的可爆性预测结果等级分别为Ⅱ,Ⅱ,Ⅳ,Ⅴ,与实际情况一致,表明该模型在工程实际中具有一定的参考价值.
为研究弱面与构造应力组合作用对巷道围岩稳定性的影响,基于贵州木孔煤矿工程地质条件,采用 3DEC软件,对全断面开挖下的围岩稳定性进行数值模拟,重点分析弱面倾角与构造应力对围岩变形及位移的影响,同时对围岩变形机理进行讨论.研究结果表明:巷道开挖后,水平方向的位移均表现为向巷道中心收敛;巷道竖向位移受弱面倾角影响较大,随着弱面倾角的增大,最大位移从拱顶逐渐转移到巷道左帮;巷道两帮的变形量随着弱面倾角的变化呈现明显的不均匀变形特征,所设置的监测点显示巷道两帮的位移在特定的弱面倾角范围内表现出相反的变化趋势.该研究结果可为巷道支护设计及工程应用提供技术支撑.
影响光面爆破效果的因素较多,为优化光爆技术方法、改善光爆效果,通过对混凝土模块的爆破试验探究聚能金属射流在围岩中的爆破切缝效果.以半孔率、切面平整度、残留半孔完整性、振动数据、爆后石渣量及其粒径等因素作为衡量标准,对聚能金属射流与高压气楔共同作用定向切缝技术进行初步研究.对比3 组爆破切缝效果发现:有聚能金属罩连续装药结构的炮孔光爆效果最好,石渣少、振动小、光爆面平整、残留半孔均匀,半孔率比普通光爆孔提高 30%,说明聚能金属射流炮孔中炸药能量定向释放,粉碎区范围小,能量利用率更高,在实际施工中更有利于对预留围岩的保护.同时印证了金属射流与气楔共同作用定向切缝的理论分析,为实际施工中优化光爆技术提供可行性依据.
当电磁波的波长小于地下地质体的尺寸时,电磁波会在地质体分界面上发生反射与折射,但现有文献未对这种反射与折射的矢量方向做统一规范化的表述.基于此问题,从理论层面分析探究平面电磁波在地下良导体界面上的反射与折射的传播规律及其传播方向.根据电磁波电场和磁场矢量的相互关系,从折射定律出发,结合天然电磁法在地表探测的实际应用情况,对地下良导体界面上电磁波的反射与折射问题进行理论推导与分析.研究发现:当天然电磁信号入射到地下良导体界面上时,折射波始终与入射波同相;而在TE模式时,反射信号E2 则与入射信号E0 反相,TM模式时反射信号H2 则与入射信号H0 同相.由此可确定天然电磁信号在地下电性分界面上的反射和折射的矢量方向,这也为选频测深法的正演模拟提供了一定的理论参考.
针对隧洞(道)工程中广泛存在软岩地层造成支护结构变形甚至破坏的问题,结合印度尼西亚佳蒂格德水电站引水隧洞现场监测的顶板沉降和边墙收缩变形数据,提出底板设置仰拱的支护方案.利用有限元软件MIDAS GTS建立不同仰拱矢跨比和侧压力系数的数值模型,反演佳蒂格德水电站引水隧洞的侧压力系数,并分析两台阶开挖隧洞围岩和初期支护结构的变形和应力规律.研究结果表明:(1)反演的佳蒂格德水电站泥岩段引水隧洞围岩的侧压力系数为 1.2;(2)泥岩隧洞的仰拱矢跨比宜为1/10～1/8;(3)拱脚局部有应力集中的现象,必须对拱脚进行加固处理;(4)综合考虑佳蒂格德水电站引水隧洞的施工条件、围岩及支护结构的变形和应力、施工经济性,得出佳蒂格德引水隧洞最优矢跨比为 1/10.
