岩爆的原理

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岩爆特征及机理

岩爆特征及机理

岩爆特征及机理
岩爆是指在高温高压条件下,岩石内部因爆炸性破裂产生的碎片、块
状物等各种规模的岩体碎片通过空气、水等介质向外喷发的一种自然灾害。

岩爆具有以下几种特征:
1.爆炸性现象:岩爆是一种爆炸性的破裂现象,在爆炸瞬间会产生巨
大能量,使岩石瞬间破裂碎裂,产生大量岩屑冲击向周围空间。

2.孤立性:岩爆通常是局部爆炸所致,爆炸的范围是局限的,在其周
围的岩石很少受到影响。

3.不规则性:岩爆形成的岩屑形态不规则,多呈块状或片状,大小不一。

4.高速性:岩爆中的岩屑具有向外高速飞出的特征,具有很高的起始
速度及动能。

5.频繁性:岩爆往往发生在火山、地震等地质灾害频繁的地带,多次
和连续发生,给人们的生命财产带来威胁。

岩爆产生的机理有多种可能,主要有以下几种:
1.热爆炸:由于地壳内部的高温高压,加上受到地震等外力作用,岩
石内部压力剧增,引起内部热量的迅速释放,导致热爆炸的发生。

2.气爆:地层内的气体受到热度、压力的影响,突然释放出来,形成
巨大的爆炸,造成岩石的冲击破裂。

3.活性地震:在地震发生的瞬间,岩石内部的应力瞬间释放,岩体产
生剧烈破裂和变形,产生岩爆现象。

4.冰爆:在山地或极地高海拔区域,冷却作用使水分形成冰,岩石因温差等原因受到冲击后,发生变形破裂,使冰体碎片飞溅而成岩屑。

总之,岩爆现象是一种在高温高压条件下,岩石内部发生爆炸性破裂的自然现象。

产生机理复杂,需要综合考虑各种环境条件因素的影响。

岩爆

岩爆

经验公式:σ1/σc>0.165~0.35(或σc/σ1>6.06~2.86)的脆性岩体最易发生岩爆。
采取积极主动的预防措施和强有力的施工支护,确保岩爆地段的施工安全,将岩爆发生的可能性及岩爆的危 害降到最低。在高应力地段施工中可采用以下技术措施:
1.在施工前,针对已有勘测资料,首先进行概念模型建模及数学模型建模工作,通过三维有限元数值运算、 反演分析以及对隧道不同开挖工序的模拟,初步确定施工区域地应力的数量级以及施工过程中哪些部位及里程容 易出现岩爆现象,优化施工开挖和支护顺序,为施工中岩爆的防治提供初步的理论依据。
2011年8月7日凌晨3点17分,正在掘进的泥巴山隧道出口(中铁十二局C7合同段)右线距离掌子面约20米处, 在已经完成的初期支护yk59+379-yk59+339纵向长度40米范围内发生大型重度岩爆。强烈的岩爆活动发生时发出 的巨大响声,将进洞右侧拱腰至拱顶位置的岩石劈裂成板状、块状、片状,在纵向40米范围连续出现,最大深度 达3.6米,剥落的大量岩石四处散落堆积,将喷浆机、电焊机等设备掩埋。该段围岩初期支护时间为2011年7月22 日至28日,采取了挂喷锚以及分段立拱架的方式施工,8月7日晚岩爆发生时将拱架、锚杆支护系统破坏,呈现出 爆发时间集中、纵向连续、潜伏时间长的特点,按照岩爆划分标准属于强烈重度岩爆,在泥巴山施工以来尚属首 次出现。
感谢观看
深井丌采过程中,应采取积极主动的预防措施和强有力的支护措施,确保岩爆地段的作业安全,将岩爆发生 的可能性及岩爆的危害降到最低:
(1)研究确定开采区域地应力的数量级以及容易出现岩爆现象的部位,优化施工开挖和支护顺序,为岩爆防 治提供初步的理论依据。
(2)加强超前地质探测,预报岩爆发生的可能性及地应力的大小。

岩爆特征及机理范文

岩爆特征及机理范文

岩爆特征及机理范文
岩爆是指在地下岩石层中由于压力释放引起的剧烈爆破现象。

它是一种破裂和碎裂过程,常常发生在含有高压岩石和私顶负荷的地下地层。

岩爆常常伴随着地震、岩溶和岩层变形等地质现象,对矿井和隧道等地下工程产生严重的威胁。

岩爆的特征主要表现为破裂面数量增加、破碎度增大、岩石力学性质变化。

具体表现有以下几点:
1.破裂面数量增加:岩爆发生后,破裂面的数量会显著增加。

岩层中原本稳定的破裂面会进一步扩展,新的破裂面也会形成。

这些破裂面对岩石的稳定性产生了极大的影响。

2.破碎度增大:岩爆发生后,岩石的破碎度会显著增加。

岩石的块度会变小,并且产生崩落现象。

这些崩落的岩石会造成严重的伤害和破坏,对地下工程安全构成威胁。

3.岩石力学性质变化:岩石的力学性质会因为岩爆而发生变化。

岩石的强度会减小,岩石脆性增加。

这意味着岩石在承受压力时更容易破裂和断裂,使得岩爆发生的风险增加。

岩爆_精品文档

岩爆_精品文档

岩爆引言:岩爆是一种地质现象,指的是岩石在地下岩层中受到强大的压力作用,导致岩石破裂和破碎,释放出巨大的能量。

岩爆通常发生在地质活跃的地区,如火山地区和地震带,对周围环境和人类活动都有着重大影响。

本文将介绍岩爆的形成机制、危害和防治措施。

一、岩爆的形成机制1. 岩层压力:岩爆的形成首先是由于地下岩石层受到强大的压力作用。

岩层压力可以来自于地壳运动、地下水位的降低、地震等因素。

当岩石受到压力时,原本稳定的岩石结构会发生破裂。

2. 岩层脆化:岩石在受到压力作用后,会发生脆化现象,即由韧性变为脆性。

这是因为岩石内部存在微小裂隙或断层,在外力作用下,这些裂隙会扩展并连通,使岩石变得脆弱而易于破裂。

3. 岩层释放:当岩石脆性破裂后,岩层中储存的能量会得到释放。

这种能量释放通常以剧烈的爆炸形式表现出来,产生巨大的冲击波和喷射物。

这些冲击波和喷射物能够对周围环境造成严重破坏。

二、岩爆的危害1. 破坏性巨大:岩爆释放的能量巨大,能够造成巨大的物理破坏。

它通常会导致附近建筑物的倒塌、道路的崩塌和地表的起伏不平。

对于火山地区而言,岩爆还可能引发火山喷发,进一步加剧破坏程度。

2. 人员伤亡:岩爆发生时,会产生大量的碎片和颗粒物,并产生强烈的冲击波。

这些碎片和冲击波对人体构成严重威胁,可能造成伤亡和重伤。

在活跃地质区域居住或开展作业的人员需要特别注意岩爆的风险。

3. 失去资源:岩爆破坏了地下岩石层,导致资源的损失。

例如,在矿山开采过程中,岩爆可能导致矿石的丧失,造成经济损失。

对于火山地区而言,岩爆还会摧毁周围的农田和森林,使人们失去生计和收入来源。

三、岩爆的防治措施1. 地质勘探:在规划和建设前,对地质条件进行充分的勘探是关键。

通过对地下岩层的详细调查和分析,可以评估岩爆的潜在风险,制定相应的预防措施,避免岩爆的发生。

2. 工程设计:在建筑物和基础设施的设计中,应考虑到岩爆的风险因素。

合理选择建筑材料和结构设计,提高抗岩爆能力,减少损失。

冲击地压简介

冲击地压简介

冲击地压,也称为岩爆,是矿山开采中一种极具破坏性的动力现象。

它是由于岩石体内应力的瞬间释放而导致的突发性、猛烈的岩石破裂和弹射。

一、冲击地压的产生原因冲击地压的产生原因较为复杂,但主要可以归结为以下几点:地质因素:岩石的物理性质、结构构造和应力状态是决定冲击地压发生的基本因素。

某些岩石,如硬岩和脆性岩石,由于其强度高、弹性大,容易积蓄大量的弹性变形能,当这些能量超过岩石的强度极限时,就会发生冲击地压。

开采因素:开采深度、开采方法、开采顺序等都会影响冲击地压的发生。

随着开采深度的增加,岩石的应力状态变得更加复杂,发生冲击地压的可能性也随之增大。

环境因素:地震、爆破等外部动力因素也可能诱发冲击地压。

二、冲击地压的危害冲击地压的危害是多方面的,主要体现在以下几个方面:人员伤亡:冲击地压发生时,岩石的瞬间破裂和弹射会对人员造成严重的伤害,甚至死亡。

设备损坏:冲击地压产生的强烈震动和冲击波会对周围的设备、设施造成损坏,影响正常的生产活动。

生产中断:冲击地压发生后,往往需要对现场进行清理和修复,这将导致生产中断,给企业带来巨大的经济损失。

安全隐患:冲击地压的发生可能会引发其他的安全隐患,如瓦斯突出、火灾等,进一步加剧灾害的严重性。

三、国内外安全事故1)辽宁阜新孙家湾煤矿冲击地压事故辽宁阜新孙家湾煤矿的冲击地压事故是近年来国内最为严重的矿山灾害之一。

该事故发生在阜新矿业(集团)有限责任公司孙家湾煤矿海州立井,事故共造成214人死亡,30人重伤,直接经济损失4968.9万元。

这起冲击地压事故给采矿带来的具体危害包括:工程体破坏:冲击地压发生时,巷道的支架被强大的冲击力摧毁,大量的煤和岩石涌入巷道,导致巷道堵塞。

这不仅使救援工作变得异常困难,也给后续的清理和修复工作带来了巨大的挑战。

设备损坏:冲击地压产生的强烈震动导致矿井内的通风、排水、提升等设备受到严重损坏,很多设备无法继续使用。

这不仅影响了矿山的正常生产,也给企业的经济效益带来了巨大的损失。

岩爆

岩爆

岩爆一,定义岩爆,也称冲击地压,它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。

二,发生条件一是岩体中有较高的地应力,且其大小超过岩石本身的强度;二是岩石具有较高的脆性度和弹性。

具备上述两个条件,一旦地下工程破坏了岩体的平衡,强大的能量使岩体破坏,并将破碎岩石抛出。

近代构造活动山体内地应力较高,岩体内储存着很大的应变能,当该部分能量超过了硬岩石自身的强度时;2.围岩坚硬新鲜完整,裂隙极少或仅有隐裂隙,且具有较高的脆性和弹性,能够储存能量,而其变形特性属于脆性破坏类型,当应力解除后,回弹变形很小;3.埋深较大(一般埋藏深度多大于200m)且远离沟谷切割的卸荷裂隙带;4.地下水较少,岩体干燥;5.开挖断面形状不规则,大型洞室群岔洞较多的地下工程,或断面变化造成局部应力集中的地带。

地质构造岩爆大都发生在褶皱构造的坚硬岩石中。

岩爆与断层、节理构造密切相关。

当掌子面与断裂或节理走向平行时,极容易触发岩爆。

岩体中节理密度和张开度对岩爆有明显的影响。

掌子面岩体中有大量岩脉穿插时,也可能发生岩爆。

岩爆-判断岩爆发生的应力条件1.用洞壁的最大环向应力σθ与围岩单轴抗压强度σc之比值进行分析;2.用天然应力中的最大主应力σ1与岩块单轴抗压强度σc之比进行判断。

围岩应力条件经验公式:σ1/σc>0.165~0.35(或σc/σ1>6.06~2.86)的脆性岩体最易发生岩爆。

三,岩爆的预报岩爆的预报主要是在测量岩体应力、岩体移动和岩体内部破碎状况或岩粉含量的基础上作出的。

四,岩爆的防治措施防治岩爆的有效措施是应力解除法。

此外,注水软化,锚栓-钢丝网-喷混凝土支护也可收到较好的效果。

打设超前钻孔转移隧道掌子面的高地应力或注水降低围岩表面张力超前钻孔可以利用钻探孔,在掌子面上利用地质钻机或液压钻孔台车打设超前钻孔,钻孔直径为45mm,每循环可布置4~8个孔,深度5~10m,必要时也可以打设部分径向应力释放孔,钻孔方向应垂直岩面,间距数十厘米,深度1~3m不等。

第5章 爆破工程岩石爆破基本原理

第5章  爆破工程岩石爆破基本原理

• 也就是药包在自由面附近爆炸时,岩石是怎样破坏的。 又称自由面的破坏作用。
§5
岩石爆破基本ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理
• (1)反射拉应力波引起自由面岩石破坏(片落)
• 即由霍布金森效应引起的破坏。
• ①当入射压应力波传播到自由面时,一部分或全部反 射回来成为同传播方向正好相反的拉应力波,拉应力 超过岩石的抗拉强度时,发生片落现象。这种效应叫 做霍布金森(Hopkinson)效应。

§5
岩石爆破基本原理
σr σr
径向拉应力 岩石开裂 环向裂隙 返回
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§5
岩石爆破基本原理
• ④产生剪切裂隙的原因
• 在径向裂隙和环向裂隙形成的同时,岩石还受到径向 应应力和切向应力的的共同作用,进而产生剪切裂隙。 如下图所示。
• 4. 岩石的分区 • 根据岩石的破坏特征,由内向外,可将岩石大致分为 三个区: • ① 压缩(粉碎)区(近区) • 形成的空腔称为压缩区。
§5
岩石爆破基本原理
• ②(8~150)r:应力波作用区;
• 特点:冲击波压应力波,波阵面上的状态参数变化 比较平缓;波速等于岩石中的声速。
• 由于压应力波的作用,岩石处于非弹性状态,可导致 岩石的破坏或残余变形。 • 应力衰减与距离二次方成正比。
爆炸应力波及其作用范围 r—药包半径 tH—介质状态变化的时间 ts—介质状态恢复到静止状态的时间
§5
岩石爆破基本原理
• 3.爆破漏斗的几何参数
θ
r
H h W
• (1)最小抵抗线W • (3)爆破作用半径R
•(4)爆破漏斗深度H •(6)爆破漏斗张开角θ
• (2)爆破漏斗底圆半径r •(5)爆破漏斗可见深度h •说明:(1)、(2)、(3)称为爆破漏斗三要素。

岩爆的预防及处理范文

岩爆的预防及处理范文

岩爆的预防及处理范文岩爆是指在地下工程中,由于地下岩体的不稳定性引起的爆炸性崩塌现象。

岩爆的发生对人员和设备都会带来巨大的威胁和损失,因此岩爆的预防和处理非常重要。

本文将从岩爆的原因、预防措施和处理方法等方面进行详细论述。

一、岩爆的原因岩爆的发生与以下几个因素有关:1. 岩石力学性质:岩石的力学性质是岩爆发生的主要原因之一。

岩石的强度、固结度、岩体结构等都会影响岩爆的发生。

2. 地下水位和水压:地下水位和水压的波动也是岩爆发生的重要因素之一。

地下水会使岩体中的岩层饱和,降低其强度,进而导致岩体的不稳定性增加。

3. 工程挖掘:地下工程的开挖也会引发岩爆。

工程挖掘过程中,存在爆破和机械冲击等施工活动,这些活动会对岩体进行破坏和削弱,导致岩爆的发生。

二、岩爆的预防措施为了防止岩爆事件的发生,采取以下措施是至关重要的:1. 岩体勘察和评估:在进行地下工程之前,必须对岩体进行全面的勘察和评估。

通过对岩石的强度、固结度、岩体结构等进行评估,可以判断岩体的稳定性,从而采取相应的防护措施。

2. 合理的施工方案:在进行地下工程施工时,必须制定合理的施工方案。

合理的施工方案包括针对不同岩体条件的施工方法、使用合适的爆破参数等。

3. 悉心的支护设计:选择合适的支护材料和支护方式对岩体进行加固,是预防岩爆的重要环节。

合适的支护设计可以增加岩体的稳定性,减少岩爆的发生。

4. 及时的检测和监测:对地下岩体进行及时的检测和监测可以发现岩体变形和破坏的迹象,从而提前采取措施,防止岩爆的发生。

5. 健全的管理制度:完善的管理制度是预防岩爆的基础。

建立健全的地下工程安全管理制度,并进行严格的监督和检查,可以有效减少岩爆事件的发生。

三、岩爆的处理方法当岩爆事件发生时,需要采取以下处理方法:1. 保护人员安全:岩爆事件发生后,首要任务是保护人员的安全。

立即组织人员疏散,并做好相关救援工作,确保人员的生命安全。

2. 抢险和救援:在岩爆事件发生后,需要尽快组织人员进行抢险和救援工作。

隧道施工中的岩爆预防与处理方法

隧道施工中的岩爆预防与处理方法

隧道施工中的岩爆预防与处理方法一、引言隧道施工过程中,岩爆是一种常见的地质灾害现象。

岩爆不仅会对施工工作造成严重的影响,还会对人员的安全造成威胁。

因此,在隧道施工中预防和处理岩爆问题显得尤为重要。

本文将介绍隧道施工中岩爆的预防与处理方法。

二、岩爆的原因分析岩爆是指岩石在受到应力作用下,由于松散结构、裂纹和应力集中等因素,发生突然破裂和剥落的现象。

在隧道施工中,岩爆通常是由以下几个原因引起的:1.地应力超限:地下深处的岩石受到的应力很大,当超过其抗压强度时,就会发生岩爆。

2.岩石结构松散:某些岩层本身就具有较高的松散性,容易发生破裂和剥落,进而引发岩爆。

3.应力集中:隧道施工过程中,往往会存在一些不规则的空洞、深层土体破裂等情况。

这些情况会导致岩爆发生的几率大大增加。

以上是岩爆发生的主要原因,了解这些原因对我们制定预防和处理措施非常重要。

三、岩爆预防方法为了有效预防岩爆的发生,我们可以采取以下措施:1.地质勘察:在隧道施工前进行详细的地质勘察工作,了解各种岩石的特性、组成和力学性质。

这将有助于我们预测岩爆的可能性,并制定相应的预防措施。

2.合理的钻探技术:在隧道施工过程中,应采用合理的钻孔技术,确保岩石的质量和结构稳定。

同时,选择合适的钻孔方向和钻孔距离,避免造成应力集中。

3.加固支护:在施工过程中,采用适当的加固支护措施,如钢筋混凝土衬砌、锚杆支护等,可以有效地提高岩壁的稳定性,减少岩爆的风险。

4.合理的爆破方案:合理的爆破方案非常重要,可以减少爆破产生的冲击波和震动,减轻岩石的破坏程度,降低岩爆的发生几率。

以上是岩爆预防的一些常用方法,通过这些措施的综合应用,可以最大限度地减少岩爆的发生。

四、岩爆处理方法当岩爆发生时,我们需要迅速采取适当的处理措施,以保障施工人员的安全和隧道工程的顺利进行。

以下是一些常用的岩爆处理方法:1.疏导通风:及时清理岩石碎片和尘土,确保通风畅通。

同时,组织专业人员进行空气质量检测,确保施工人员的呼吸道安全。

岩爆发生的机理及预测

岩爆发生的机理及预测

岩爆定义时至今日还没有一个统一公认的岩爆定义。

在谈到岩爆时,人们通常会说岩爆就是高强度脆性岩石的猛烈破坏,或者说是储存在岩体内的弹性应变能突然释放。

南非的W.D.Ortlepp这样定义岩爆:岩爆就是给土木工程和地下巷道﹙包括采场工作面、井巷工程和硐室﹚造成猛烈严重破坏的岩体震动事件,所谓震动事件是指由于岩体内应变能的突然释放导致的岩体瞬间运动。

必须指出,这里所说的震动不应包括生产爆破产生的震动,也就是不含人们为了生产用炸药爆破或其他生产工具破碎岩石产生的震动。

中国学者郭然建议采用如下岩爆定义:岩爆是岩体破坏的一种形式。

它是处于高应力或极限平衡状态的岩体或地质结构体,在开挖活动的扰动下,其内部储存的应变能瞬间释放,造成开挖空间周围部分岩石从母岩体中急剧、猛烈地突出或弹射出来的一种动态力学现象。

岩爆的发生常伴随着岩体震动,等等。

岩爆机理E.Hoek等认为,岩爆是高地应力区洞室围岩剪切破坏作用的产物。

Zoback教授在解释钻孔崩落现象成因时,也认为类似“岩爆”的孔壁崩落破坏属剪切破坏。

然而Mastin(1984)和Haimson(1972,1985)则通过打有圆孔的砂岩岩板进行的单向压缩物理模拟试验,在实验室真实地再现了孔壁崩落现象;他们得出这一现象是由于孔壁应力集中部位的局部破坏所引起的,系张性破裂的产物。

我国杨淑清教授等通过天生桥二级水电站引水隧洞相似材料岩爆机制物理模拟试验,总结出岩爆造成围岩劈裂破坏和剪切的二种机制,并且认为它们是二种应力水平的产物,即劈裂破坏属脆性断裂,而剪切破坏是岩石应力达到峰值强度状态时的破坏;前者形成的破裂面与洞口边界平行,而后者则与洞口边界斜交,呈对数螺旋形状。

谭以安博士则认为,岩爆系一渐时破坏过程,其形成过程可分为“劈裂成板→剪断成块→块片弹射”三个阶段。

以王兰生教授为首的“川藏公路二郎山隧道高地应力与围岩稳定性课题组”将岩爆作用与岩石在三向应力条件下的压缩变形破坏全过程(Lane,Bieniawski等,1970年)加以对照,认为岩爆力学机制可以归纳为压致拉裂、压致剪切拉裂、弯曲鼓折三种基本形式,也可以多种组合方式出现。

岩爆

岩爆

岩爆岩爆是一种自然界中的地质灾害现象,也被称为岩石爆炸。

它是指岩石在地壳运动的作用下,由于地质的构造变化或岩层中的应力积累过大所造成的爆炸性释放。

岩爆常常会带来严重的破坏和人员伤亡,因此研究和预防岩爆对于保护人们的生命安全和财产安全具有重要意义。

岩爆的形成机制是复杂而多样的。

在地球的地壳运动过程中,构造活跃的地区常常伴随着地层的压力积累。

当压力积累到一定程度,超过了岩石的抗力极限,岩爆就可能发生。

而导致岩石抗力减弱的因素有很多,例如地壳运动、地震、浸水、岩石溶解等等。

这些因素相互作用,对岩爆的发生起到了重要的推动作用。

岩爆一般可分为两个阶段:前兆阶段和爆破阶段。

在前兆阶段,岩石中的应力开始积累,岩石自身的结构开始发生微小的变化。

这些微小变化往往是通过地质观测手段来进行监测的,如地震仪、应变测量仪等。

然而,由于岩石结构的复杂性和地下环境的复杂性,预测岩爆仍然是一项具有挑战性的任务。

在爆破阶段,岩石中的应力已经积累到了临界点,岩石的结构开始变得不稳定。

当应力积累超过岩石的抗力极限时,岩石会发生崩解并释放巨大的能量,形成爆炸性的岩爆现象。

这种爆炸能量的释放会导致周围岩石的碎裂和喷射,造成严重的破坏和伤害。

为了预防和减轻岩爆所带来的危害,科学家们致力于研究岩爆的成因和发生机制,并提出了相应的防治措施。

一方面,通过对地壳运动和岩石结构变化的监测,提前获得岩爆的前兆信号,从而进行预测和预警。

另一方面,科学家们还研究出一些工程措施,如岩石爆破技术、爆破缓冲带、支护结构等,以减轻岩爆的影响和破坏。

然而,岩爆问题的解决并不是一蹴而就的。

首先,岩爆的预测和预防仍然面临着许多技术难题。

其次,由于地质环境复杂多变,不同地区的岩爆特点和防治策略也存在差异性。

因此,针对不同地区和具体情况,科学家和工程师需要根据实际情况制定相应的防治方案。

在未来,随着科技的不断进步和人们对地质灾害认识的提高,相信岩爆问题将得到更好的解决和预防。

岩爆计算方法

岩爆计算方法

1、岩爆是由于围岩储存的弹性应变能大于岩石破碎所消耗的能量,引发岩石碎片从岩壁突然飞崩出来。

因此,发生岩爆的围岩必然有较高的储存弹性应变能的能力。

一般来讲,坚硬、完整的岩体,其储存应变能的能力高,发生岩爆的倾向性也高。

2、判断岩石发生岩爆的倾向性大小可以通过多种指标测试,目前较常用的指标有岩石的脆性系数,弹性变形能指数,岩石冲击能指标。

3、与岩爆发生有关的因素:3.1应力条件,地下工程施工过程中,开挖卸载使围岩应力重新分布,和按一定的比例同步上升,洞壁上,岩爆在和上升的过程中发生;一是用洞壁的最大环向应力σθ与围岩单轴抗压强度σc之比值作为岩爆产生的应力条件,经验公式:σ1/σc大于0.165~0.35的脆性岩体最易发生岩爆。

3.2、岩性条件,弹性变形能系数ω:加载到0.7σc后再卸载至0.05σc时,卸载释放的弹性变形能与加载吸收的变形能之比的百分数。

当ω>70%时,会产生岩爆,ω越大发生岩爆的可能性越大。

3.3、地质构造的影响:岩爆大都发生在褶皱构造中。

岩爆与断层、节理构造密切相关。

当掌子面与断裂或节理走向平行时,容易触发岩爆。

岩体中节理密度和张开度对岩爆有明显的影响。

据南非金矿观测表明,节理间距小于40cm,且张开的岩体中,一般不发生岩爆。

掌子面岩体中有大量岩脉穿插时,也将发生岩爆。

3.4,洞室埋深,随着洞室埋深增加,岩爆次数增多,强度也增大。

3.5,岩爆的发生与围岩的水文地质情况也有关。

相同岩性及构造的围岩,干燥的围岩较存在裂隙水的围岩更容易发生岩爆。

这是因为结构面中的裂隙水使岩石的破裂强度降低,其储存与释放能量的能力比围岩处于干燥环境下的能力低。

3.6,另外,岩爆还与地下空间的剖面形状,施工顺序,支护方式及爆破、地震有关,这些因素表现为影响围岩的应力分布,或是当围岩处于临界平衡时,动力扰动使围岩失稳。

4、作为工程地质人员,应该从工程所在位置的地质构造背景,岩石性状,物理力学性质,结构面发育程度,洞室走向与主应力方向的关系等各方面因素来考虑岩爆产生的可能性,并作出预报!最大限度避免人员伤亡和机械设备受损!5、岩爆和所有其他工程地质问题一样,都随认识水平的提高而有不同的解释方法和解决方法!所以我一直认为地质学就是一门边缘科学!地质问题永远不可能象1+1=2那样,定量的关系!放在哪都成立!地质问题随着工程条件及边界条件的变化,其影响程度会发生很大的变化!同样一个条件在不同的工程和不同的边界条件下的影响有天壤之别!作为我们现在能做的只是参考其他工程检验和相对成熟的理论来快速的判断,并提出处理建议!不可能象搞科研一样,把某一个地质问题追根问底,要非常明确的查明这个问题到底是什么原理,为什么发生!简单的说,现在社会什么都讲求效益,对我们工程技术人员而言,面临更多的问题是“怎么办”而不是“为什么”,所以我们生产单位的人,出来后,解决问题的能力强,但要从最原始的原理去解释地质现象还不是很精通!。

岩爆2篇

岩爆2篇

岩爆2篇岩爆第一篇岩爆,是一种地质灾害现象。

当地下岩层中的岩石受到极高的压力和温度时,岩石内部的薄弱部位会发生破裂、断裂,从而释放出巨大的能量。

这种能量的释放形式类似于爆炸,因此被称为岩爆。

岩爆是一种危险的地质灾害,它可以对周围环境和人们的生命财产安全造成严重威胁。

在岩爆发生的瞬间,岩石碎片和岩屑会向四面八方喷射,速度高达几十米甚至上百米每秒。

这些高速飞射的岩石碎片有可能击中人体,造成严重伤害甚至致命。

此外,岩爆还会引发大规模的山体滑坡和泥石流,使周边地区的道路和建筑物被埋毁。

岩爆是由于地质构造和岩石性质造成的。

在地壳运动过程中,当岩石受到长时间的压力和温度作用时,就会发生变形和破裂。

在地壳运动较为活跃的地区,岩爆的风险相对较大。

此外,岩石中存在的裂隙、节理等薄弱部位也是岩爆发生的主要因素之一。

为了减少岩爆对人们的威胁,必须采取相应的防范措施。

首先,应进行地质调查和监测,了解地下岩层的情况,及时发现可能存在岩爆风险的地区,并采取隔离措施,避免人员进入危险区域。

其次,对于已经发生岩爆的地区,要进行相应的治理工作,如清理岩石碎片、加固岩层等,以减少二次灾害的发生。

此外,对于特别容易发生岩爆的地区,还可以选择合适的位置进行人工爆破,促使岩石在安全的环境下破裂。

总之,岩爆是一种具有巨大威力的地质灾害现象。

它给人们的生命财产安全带来了严重的威胁。

为了减少岩爆对人们的影响,必须采取相应的防范措施,包括地质调查监测、隔离措施和岩石治理等。

只有这样,才能有效地避免岩爆带来的损失。

岩爆第二篇岩爆是由于地质构造和岩石性质造成的地质灾害现象。

在地壳运动过程中,当地下岩石受到极高的压力和温度作用时,岩石的内部结构会发生改变,从而出现破裂的现象。

这种破裂会释放出巨大的能量,形成一种类似于爆炸的效果,被称为岩爆。

岩爆是一种危险的地质灾害,它对人们的生命财产安全造成了严重威胁。

岩爆发生时,岩石碎片和岩屑会以极高的速度向周围喷射,这些高速飞射的岩石碎片有可能击中人体,导致严重伤害甚至致命。

岩爆发生的机理分析及防治措施综述

 岩爆发生的机理分析及防治措施综述

岩爆发生的机理分析及防治措施综述岩爆发生的机理分析及防治措施综述岩爆是指在矿山或隧道等地下工程中,由于开采、支护等因素引起的岩石失稳,产生爆炸性破裂现象。

岩爆是一种具有不确定性的地质灾害,通常会带来严重的人身、财务和环境损失,并对生产经营和社会经济发展产生重大冲击。

因此,对于岩爆的机理和防治措施研究具有十分重要的现实意义。

本文将对岩爆发生的机理和防治措施进行综述。

一、岩爆发生的机理1. 地质构造因素地质构造因素是影响岩爆发生的重要因素之一。

在构造破坏带中,由于岩石受到地质应力的影响,容易发生失稳破裂,导致岩爆发生。

地震、断层等对于岩石的破坏也会增加岩爆的发生概率。

2. 工程开采因素工程开采是导致岩爆发生的主要因素。

开采过程中,挖掘面积越大,矿井和隧道的支护条件越差,岩石失稳的概率就越大。

此外,工程开采在时间和空间上的连续性也会加剧岩体受到应力的变化,导致岩体剪切、断裂、滑动等破坏变形。

3. 岩石学因素岩石学因素主要是岩石自身的物理性质和化学成分的影响。

矿石脆弱易碎、裂纹多、脱落等都会导致岩体失稳。

温度变化、湿度、酸性环境、物理载荷等都会引起岩体内部应力变化,导致岩体的不稳定性。

二、岩爆防治措施1. 改善开采条件通过改善开采条件来减少岩爆的发生。

包括提高采矿工效、优化采矿工艺、加强矿井、岩体的支护加固等。

2. 增加固结措施增加固结措施,提高岩体的稳定性。

包括加固巷道、转运通道、提高采场固结、防止煤柱圧缩变形等。

3. 保持合理水平保持合理的水平,可以有效地降低岩爆的发生概率。

通过设置隔水帷幕、加强采前排水、控制配水压力等来调节水压力,减轻岩石应力。

4. 增强技术管理加强矿山技术管理,对伤害性岩石进行有效的监测和评价,及时开展防范措施,有效避免岩爆的发生。

5. 保证爆破安全在矿山爆破作业中,保证使用合适、安全的爆破材料和爆破方案,避免不必要的岩体破裂和爆炸风险,在工艺方面采用手动控爆炸,便于随时停止。

岩石爆破机理

岩石爆破机理

岩石爆破机理岩石爆破机理是指通过引爆爆炸剂,利用高温高压波来破坏岩石体的一种技术。

岩石爆破主要应用于矿山、铁路、公路等工程领域,在工程建设中具有不可替代的作用。

岩石爆破的机理可以分为三个阶段。

首先是能量释放阶段。

当炸药引爆后,化学反应会产生大量的热能和气体,使炸药的体积瞬间膨胀,形成高压气体。

这些气体以极高的速度向四周扩散,并向岩体传递动能。

其次是能量传递阶段。

高速扩散的气体和爆炸波经过瞬时的相互作用,使高温、高压的爆炸波向周围的岩石体传递能量。

能量在岩石体内迅速传播,导致岩石内部出现严重的应力集中,有些区域的应力值甚至超过了岩石强度的极限。

最后是破裂扩展阶段。

在超过岩石强度极限的作用下,岩石裂缝开始扩展,形成一个新的界面。

裂缝的扩展会引起更多应力集中,导致更多岩石的破碎。

随着裂缝的扩展,岩石的破坏面逐渐增大,最终整个岩体被炸碎成了可便于运输和处理的小块岩石。

需要注意的是,岩石爆破的机理涉及许多参数的影响,如炸药种类和量、爆轰波的能量、岩石强度和裂隙结构等。

合理的设计和选择炸药量以及爆破参数,是保证爆破效果和决定爆破成本的重要因素。

此外,岩石爆破也会对环境产生一定的影响,如爆炸噪声和振动等。

为了避免对环境造成过多的破坏,需要在爆破前进行周围环境的评估和监测,并采取相应的防护措施。

综上所述,岩石爆破机理是应用基本物理原理实现大规模岩石破碎的一种技术。

通过合理的设计和参数选择,可以取得良好的爆破效果,同时也需要注意对环境的保护与治理。

作为一种高效的矿业采石或建筑物拆除方法,岩石爆破在减少劳动力和时间成本上具有重要意义。

岩爆特征及机理

岩爆特征及机理

岩爆特征及机理岩爆是指发生在岩石中的瞬间爆炸,是一种自然灾害。

岩爆的特征是威力巨大、破坏力强、范围广泛,能够对周围环境和人类造成严重影响。

本文将从岩爆的特征、成因、机理等方面进行探讨。

一、岩爆的特征岩爆的特征主要表现在以下几个方面:1. 威力巨大岩爆的威力一般来说比较大,能够产生巨大的冲击波和爆炸声,对周围环境和人类造成严重影响。

2. 范围广泛岩爆的范围往往比较广泛,能够影响到周围的地形、建筑物等,造成不同程度的破坏。

3. 破坏力强岩爆的破坏力非常强,能够摧毁建筑物、破坏道路、损坏农田等,对人类的生产和生活造成极大的影响。

4. 频率高岩爆的发生频率比较高,尤其是在地震等自然灾害发生后,岩爆的发生率会进一步增加。

二、岩爆的成因岩爆的成因主要有以下几个方面:1. 岩石的物理性质岩石的物理性质是岩爆发生的关键因素之一。

当岩石的内部压力达到一定程度时,岩石就会发生破裂,形成岩爆。

2. 地质构造地质构造也是岩爆发生的一个重要因素。

当地质构造发生变化时,岩石的内部压力也会发生变化,从而导致岩爆的发生。

3. 水文地质条件水文地质条件也会影响岩爆的发生。

当岩石内部存在水分时,水分蒸发后会产生压力,从而导致岩石的破裂,形成岩爆。

4. 人类活动人类活动也是岩爆发生的一个重要因素。

例如,人类在采矿、建筑等活动中可能会对岩石造成破坏,从而导致岩爆的发生。

三、岩爆的机理岩爆的机理主要包括以下几个方面:1. 内部压力岩爆的发生与岩石内部的压力有关。

当岩石内部的压力达到一定程度时,岩石就会发生破裂,形成岩爆。

2. 热膨胀热膨胀也是岩爆发生的一个机理。

当岩石受到高温的作用时,岩石内部的热膨胀会导致岩石的破裂,形成岩爆。

3. 化学反应化学反应也会导致岩爆的发生。

例如,岩石中存在的一些化学物质可能会发生反应,产生气体等物质,从而导致岩石的破裂,形成岩爆。

4. 地震地震也是岩爆发生的一个重要机理。

当地震发生时,地震波会对岩石产生影响,导致岩石的破裂,形成岩爆。

岩爆名词解释

岩爆名词解释

岩爆名词解释
岩爆是指在地下煤矿或其它矿山工作面开采过程中,由于采矿技术和工艺的不完善,导致岩石爆炸性释放能量的现象。

岩爆通常是由煤与矿石开采过程中的应力释放引起的,这些应力释放会导致岩石断裂和破碎,释放出巨大的能量。

岩爆是一种非常危险的现象,它会导致矿工受伤或死亡,严重损坏矿山设备和设施,并且影响整个矿山的生产运营。

因此,研究和预防岩爆是矿山安全管理和技术改进的重要课题。

岩爆的形成机制是复杂的,通常涉及煤与岩石的力学性质、应力场分布、岩层结构、地质构造等因素。

近年来,随着科学技术的发展,关于岩爆的研究也取得了一些进展。

通过采用地震监测、应变测量、岩石力学试验等手段,研究人员能够更好地了解岩爆的发生机理和预测方法。

岩爆的预防和控制主要依靠科学的矿山设计和合理的采矿方法。

首先,应根据地质情况和岩层特性合理选择采矿方法,避免引发岩爆的潜在危险。

其次,需要进行详细的岩爆预测和监测工作,在矿山工作面和采矿过程中及时发现和处理岩爆的迹象,采取相应的安全措施。

此外,还要加强矿工的安全培训,提高他们的安全意识和自我保护能力。

岩爆的预测和控制是一项艰巨的任务,需要多学科的合作和长期的努力。

目前,各国在岩爆研究和预防方面都投入了大量的人力和物力,取得了一些进展。

然而,由于岩爆的影响因素复杂多样,还有很多问题需要进一步探索和解决。

总的来说,岩爆是一个涉及地质学、力学学、矿山工程学等多学科的研究领域,它对矿山的生产运营和矿工的安全健康具有重要影响。

随着科技的不断发展和研究的深入,相信未来在岩爆预防和控制领域将会取得更多的突破和进展,为矿山安全和矿工健康提供更好的保障。

岩爆

岩爆

4.地温法
• 采用红外线测温仪,若地温接近正常埋深 地温,说明地下水渗流弱,围岩干燥无水, 则产生岩爆的可能性较大。
六.岩爆防治措施
1.在洞身开挖爆破时,采用“短进尺,多循环”,采 用光面爆破技术,尽量减少对围岩的扰动,改善围岩 应力状态。 2.选择合适的开挖断面形式 3.通过打设超前钻孔中进行松动爆破,在围岩内部造成 一个破坏带,即形成一个低弹区,从而使动壁和掌子 面应力降低,使高应力转移至围岩深部,施工时可在 掌子面上打设5~6个超前钻孔,深15~20m左右,既 可以起到超前钻探地质的作用,又可以起到释放掌子 面应力的作用。超前钻孔的布置形式及参数预测预报 孔相同。
四.岩爆的特点
1.岩石砂岩为主,岩石坚硬干燥,在未发生前,无明显的征兆, 虽经过仔细寻找,并无空响声,一般认为不会掉落石块的地方, 会突然发生岩石爆裂声响,石块一般应声而下。 2.岩爆发生的地点多在新开挖的掌子面及距离掌子面1~3倍洞径 范围内,个别的也有距新开挖工作面较远。 3.岩爆时围岩破坏的规模,小者几厘米厚,大者可达数吨重。小 者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的鱼鳞片状脱落,脱落面 多与岩壁平行。 4.岩爆围岩的破坏过程,一般新鲜坚硬岩体均先产生声响,伴随 片状剥落的裂隙出现,裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出,属于 表部岩爆。 5.由于爆破振动影响,造成开挖洞段应力重新分布,造成碛头较 大面积岩爆、爆落出的小块鱼鳞片状碎屑甚至堵塞整个巷道。Fra bibliotek谢谢!
一.岩爆的定义
• 岩爆,也称冲击地压,发生在煤矿中一般 叫冲击地压,发生在岩层中叫岩爆。它是 一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条 件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹 射出来的现象。
二.岩爆产生的原因
• 围岩强度适应不了集中的过高应力而突发 的失稳破坏

2024年岩爆的预防及处理

2024年岩爆的预防及处理

2024年岩爆的预防及处理引言:岩爆是一种危险的地质灾害,常常会造成严重的人员伤亡和财产损失。

随着科技和人类社会的发展,对于岩爆的预防和处理方法也在不断改进和完善。

本文将介绍2024年岩爆的预防及处理方法。

一、岩爆的基本概念和形成机制1. 岩爆的定义岩爆是指在地下矿井或隧道中,由于地应力破坏岩体结构,导致岩体大规模剥落、坍塌和碎裂,从而产生极大能量和冲击波,引发爆炸性的地质灾害。

岩爆具有突发性、剧烈性和广泛性的特点,对井下人员和设备的安全造成严重威胁。

2. 岩爆的形成机制岩爆的形成机制主要与以下因素有关:(1) 地应力:地下岩体受到地质构造和覆岩荷载的作用产生内部应力,当这些应力超过岩石的抗拉强度时,岩体就会发生破坏;(2) 岩体结构:岩石的物理性质和结构决定了它的抗拉强度和稳定性,结构破碎和岩层滑动容易导致岩体剥离和坍塌;(3) 地质构造:地下岩层的构造断裂、层面滑动、岩层的交接等地质构造缺陷是岩爆的多发区域;(4) 采矿活动:采矿活动会改变地下地质应力分布和岩层稳定性,增加岩爆的风险。

二、岩爆的预测与监测方法1. 岩爆的预测方法岩爆的预测方法主要包括地质学调查、地应力测量、岩体声波监测、振动监测和岩体应力监测等。

通过对地下岩体的物理特性和地质构造的分析,以及对地下地应力和岩体应力的监测,可以预测出潜在的岩爆危险区域。

2. 岩爆的监测方法岩爆的监测方法包括地面监测和井下监测两种方式。

地面监测主要是通过对采矿工作面周边地表形变的监测,以及地震波的监测来判断岩爆的危险性。

井下监测主要是通过安装传感器和监测设备,在井下监测岩体的位移、应力和振动等参数的变化,从而及时发现岩爆的迹象。

三、岩爆的预防与控制措施1. 岩爆的预防措施(1) 合理规划和设计:在矿井或隧道的规划和设计中,要充分考虑岩体的力学性质和稳定性,合理选择采矿方法和支护措施,减少岩爆的风险。

(2) 加强地质勘探:在施工前对地下岩体进行详细勘探,了解地质构造和岩体性质,找出潜在的岩爆危险区域并采取相应的预防措施。

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岩爆的原理
岩爆是指岩石在高温和高压环境下发生剧烈爆破的现象。

岩爆的原理主要涉及岩石受到应力的作用,导致弹性能量积累并达到临界点时,岩石发生应力释放和有序破裂。

下面将详细解释岩爆的原理。

在地壳深处存在着许多岩石,受到地球内部和外部的各种力的作用。

这些力有地球内部热液的高温高压、地壳运动的挤压和拉伸力等,使得岩石遭受了极高的应力。

当岩石的应力达到其抗压强度极限时,岩石会突然破裂并释放出巨大的能量,形成岩爆。

岩爆的发生主要取决于岩石的物理和力学性质,以及周围环境的条件。

岩爆的原理可以解释为以下几个方面:
1. 弹性能量积累:当岩石受到外部应力时,其会发生弹性变形,形成应变能。

岩石的弹性模量和体积决定了其储存弹性能量的能力。

长期以来,岩石受到复合应力的作用,使得其内部产生了巨大的弹性能量。

2. 应力释放和有序破裂:当岩石内部积累的应力超过其抗压强度时,岩石会发生应力释放和有序破裂。

岩石断裂面的扩展和错动会导致岩石内部应力的剧烈释放,并释放出大量的能量。

3. 管道效应和波动扩散:当岩石发生破裂时,由于断裂面的错动,会形成管道
效应。

这种效应使得能量沿着断裂面向外传播,产生巨大的冲击波和爆炸波。

同时,在岩石内部和周围会产生巨大的应力波、压力波和剪切波,使得岩石周围的岩层也受到了破坏和变形。

4. 能量释放和喷发:岩爆的释放能量通常以爆炸的形式表现出来,这种爆炸会产生大量的高温和高压热气体。

这些高温高压气体会迅速膨胀并向周围环境释放,形成岩层喷发和崩塌的现象。

岩爆的原理是复杂的,涉及岩石的物理、化学和力学特性等多个方面。

岩石的类型、温度、压力和湿度等条件都会影响岩爆的发生和规模。

同时,随着岩石内部应力的增加和释放,岩爆也会引发地震、火山喷发等自然灾害。

为了避免岩爆的发生和减小其危害,对于有潜在岩爆危险的地质环境,应采取措施进行预警和监测,同时采取适当的工程措施来增加岩石的稳定性和抗压能力。

这样可以更好地预防和应对岩爆带来的灾害。

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