深埋线性工程微震实时监测分析与岩爆预测方法研究

基本信息
批准号:41272347
项目类别:面上项目
资助金额:75.00
负责人:陈炳瑞
学科分类:
依托单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:艾东海,胡元育,赵金师,明华军,肖亚勋,丰光亮,赵晓军,李清鹏
关键词:
岩爆预测智能算法破坏类型识别源定位算法微震分析
结项摘要

To solve several key science and technical questions of microseismic analysis and rockburst prediction in deeply linear rock engineering, on the basis of a great deal of microseismic data of rockburst pregnancy during the construction of 7 tunnels, at Jinping II Hydropower Station, using theory and method of rock mechanics, geophisics, swarm intelligence, KL-transformation and sencodary wavelet analysis and son on, 1) nature relationship of characteristic parameters of all kind of microseismic signals and failure types will be investigated and an algorithm by which rock failure and its failure type can is recognized automatically , will be proposed; 2)effect of the array of sensors on source location algorithm will be studied, reason and mechanism that deformity coefficient array is producted, will be analysized further, and a new source location algorithm will be proposed for solving microseismic source location outside sensor array; 3) evolution law of microseismic signal will be investigated during the process of rockburst pregnancy, an expression method of rockburst level and microseimic signals will be introduced. Finally, a real-time microseismic signals analysis and rockburst prediction method will be proposed for deeply linear rock enginnering and its feasibility and applicability will be checked by testing in situ. Severl key science and technical questions can be solved and a better analysis method and tool can be constructed for predicting rockburst accurately by carrying out this project. This is significant both for rockburst predction theory and technique and for engineering application.

针对深埋线性工程微震实时监测分析与岩爆预测过程遇到的关键科学问题,以锦屏二级水电站隧洞群施工过程大量微震监测数据为基础,综合利用岩石力学、地球物理学、群智能、KL变换-小波二次分析等多种理论与方法,研究复杂环境下,各种微震信号及其特征参数与微震信号类型的内在联系,提出复杂环境下岩石破裂信号及其破坏类型自动识别算法;研究传感器阵列对源定位算法及精度的影响,探究畸形系数阵形成的机理,提出传感器阵列外微震源高精度智能定位算法;以此为基础,研究岩爆孕育过程微震信号特征参数的演化规律,建立微震特征参数与岩爆等级和发生概率的表征方法,最终,建立一套适于深埋线性工程微震实时监测分析与岩爆预测的方法,并通过现场试验检验其适用性与实用性,以解决微震监测在深埋线性工程应用中遇到的科学难题,为岩爆预测提供更为可靠、更为精准的分析方法与手段,既具有理论突破与技术创新又有重大工程价值。

项目摘要

随着社会和经济的发展,巷道、隧洞、隧道等深部线性岩石工程越来越多,且深度越来越大。岩石工程进入深部,开挖诱发的工程灾害如岩爆、塌方等更加突出、严重。针对深埋线性工程微震实时监测分析与岩爆预警过程遇到的关键科学问题,以锦屏二级水电站隧洞群施工过程大量微震监测数据为基础,综合利用岩石力学、地球物理学、群智能、KL变换-小波二次分析、人工神经网络等多种理论与方法,获取了复杂环境下,各种微震信号及其特征参数与微震信号类型的内在关联特征,提出了复杂环境下岩石破裂信号及其破坏类型自动识别人工神经网络算法,较好的解决了岩石破裂信号实时识别的难题,提高了微震信号分析的速度,为岩爆预警与防治节省了宝贵的时间;研究了传感器阵列对源定位算法及精度的影响,认知了畸形系数阵形成的机理,提出了传感器阵列外微震源高精度智能定位算法,较好地解决了传感器阵列外微震源定位不准的难题,提高了岩爆区域预警的准确性;以此为基础,研究了岩爆孕育过程微震信号特征参数的演化规律,建立了微震信号能量等特征参数与岩爆等级和发生概率的表征方法,建立了岩爆等级定量评价表,最终,建立了一套适于深埋线性工程微震实时监测分析与岩爆预警的方法,现场试验检验了其适用性与实用性,解决了微震监测在深埋线性工程应用中遇到的科学难题,为岩爆预测提供更为可靠、更为精准的分析方法与手段,既具有理论突破与技术创新又有重大工程价值。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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