地下工程開挖災害預警系統(tǒng)的研究.pdf

1、地下工程開挖災害災變規(guī)律的研究是其預警系統(tǒng)研究的基礎. 該文從地下工程開挖災害宏觀破壞特征的調查分析出發(fā),首先明確致災的主控因素和主控因素耦合體,以災變規(guī)律為研究重點,建立災害預測的公式體系,為災害的臨災預報與減災控災措施的實施提供理論依據.論文首次將災變規(guī)律研究、災變信息的監(jiān)測和減災控災措施三者有機地結合起來,建立地下工程開挖災害預警系統(tǒng).論文分別研究了地下工程開挖所導致的局部地壓災害、開采地表沉陷和系統(tǒng)地壓災害三種基本災害類型的災變

2、機制與災變規(guī)律,推導了災害預測公式體系,并建立了相應的災害預警系統(tǒng)的研究程式.在地下工程開挖所導致的局部地壓災害研究中,作者根據Н.И.穆斯海里什維理復變函數法,推導了不同形狀洞室周邊重分布應力計算的數學表達式,并繪制了不同部位應力集中系數的分布曲線圖.在巖爆災害研究中,作者采用統(tǒng)計的方法建立了巖爆傾向性預判準則,并從巖爆預警的目的出發(fā),對巖爆進行了分類.在開采影響下地表沉陷災害預警系統(tǒng)的研究中,作者討論了隨機介質理論概率積分法建立在自

3、重應力場條件下的力學本質和工程應用,指出了其不適用于耦合水平構造應力作用開挖卸載條件下開采沉陷規(guī)律的研究.對于不同時空配置的開挖卸載開采沉陷規(guī)律的研究,提出了"改化的隨機介質"方法及其公式體系;首次系統(tǒng)論述了水平構造應力作用下開挖卸載地表沉陷的力學模型和研究方法,推導了其地表變形預計公式體系,同時從工程實踐出發(fā),提出了相應的工程處理方法.首次從空源作用理論出發(fā),建立了巖體疏干的空隙擴散模型,推導了巖體疏干裂隙擴散型地表變形的預計公式體系

4、.作者首次提出了系統(tǒng)地壓災害的概念,明確了其定義與內涵,并將中國迄今所發(fā)生的系統(tǒng)地壓災害劃分為三個群次;以冒落礦震的動能釋放及其破壞效應為研究重點,建立了采空區(qū)頂板冒落礦震所觸發(fā)的系統(tǒng)地壓災害的靜-動-靜耦合數值計算方法和公式體系.在采空區(qū)頂板冒落礦震動能釋放的研究中,定量分析了冒高、巖性以及側向塌陷對破壞動能的影響;首次在冒落礦震動能釋放研究中引入巖體碎脹系數影響因子,并將其具體到計算公式中,建立了更符合工程實際的冒落礦震破壞動能釋放