地下工程開挖災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研究.pdf

1、地下工程開挖災(zāi)害災(zāi)變規(guī)律的研究是其預(yù)警系統(tǒng)研究的基礎(chǔ). 該文從地下工程開挖災(zāi)害宏觀破壞特征的調(diào)查分析出發(fā),首先明確致災(zāi)的主控因素和主控因素耦合體,以災(zāi)變規(guī)律為研究重點,建立災(zāi)害預(yù)測的公式體系,為災(zāi)害的臨災(zāi)預(yù)報與減災(zāi)控災(zāi)措施的實施提供理論依據(jù).論文首次將災(zāi)變規(guī)律研究、災(zāi)變信息的監(jiān)測和減災(zāi)控災(zāi)措施三者有機地結(jié)合起來,建立地下工程開挖災(zāi)害預(yù)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(zāi)害、開采地表沉陷和系統(tǒng)地壓災(zāi)害三種基本災(zāi)害類型的災(zāi)變

2、機制與災(zāi)變規(guī)律,推導了災(zāi)害預(yù)測公式體系,并建立了相應(yīng)的災(zāi)害預(yù)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(zāi)害研究中,作者根據(jù)Н.И.穆斯海里什維理復(fù)變函數(shù)法,推導了不同形狀洞室周邊重分布應(yīng)力計算的數(shù)學表達式,并繪制了不同部位應(yīng)力集中系數(shù)的分布曲線圖.在巖爆災(zāi)害研究中,作者采用統(tǒng)計的方法建立了巖爆傾向性預(yù)判準則,并從巖爆預(yù)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(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研究中,作者討論了隨機介質(zhì)理論概率積分法建立在自

3、重應(yīng)力場條件下的力學本質(zhì)和工程應(yīng)用,指出了其不適用于耦合水平構(gòu)造應(yīng)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(zhì)"方法及其公式體系;首次系統(tǒng)論述了水平構(gòu)造應(yīng)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(yù)計公式體系,同時從工程實踐出發(fā),提出了相應(yīng)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(yù)計公式體系

4、.作者首次提出了系統(tǒng)地壓災(zāi)害的概念,明確了其定義與內(nèi)涵,并將中國迄今所發(fā)生的系統(tǒng)地壓災(zāi)害劃分為三個群次;以冒落礦震的動能釋放及其破壞效應(yīng)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(zāi)害的靜-動-靜耦合數(shù)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(cè)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(shù)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