[發(fā)明專利]一種基于微震視應(yīng)力的巖質(zhì)邊坡變形預(yù)警方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710794105.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN107725108B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐奴文;張敏;戴峰;蔣雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 郭萍

1.一種基于微震視應(yīng)力的巖質(zhì)邊坡變形預(yù)警方法，其特征在于步驟如下：

①圈定巖質(zhì)邊坡區(qū)域作為監(jiān)測(cè)區(qū)域，將ESG微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器安裝在監(jiān)測(cè)區(qū)域，傳感器至少為4個(gè)，各傳感器形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布并將監(jiān)測(cè)區(qū)域覆蓋，將各傳感器與ESG微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集儀相連，然后將所述采集儀與ESG微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主機(jī)部分相連；

②對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行爆破開挖施工，爆破開挖施工會(huì)誘導(dǎo)監(jiān)測(cè)區(qū)域產(chǎn)生微震事件，通過ESG微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)定監(jiān)測(cè)區(qū)域產(chǎn)生的微震事件的震源位置及微震視應(yīng)力σ_a，將微震視應(yīng)力σ_a≥30kPa的微震事件記作高視應(yīng)力微震事件，當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)域在連續(xù)4天之內(nèi)產(chǎn)生的高視應(yīng)力微震事件的數(shù)量≥4個(gè)時(shí)，調(diào)整爆破開挖強(qiáng)度或/和對(duì)開挖區(qū)的支護(hù)強(qiáng)度以減小施工對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的擾動(dòng)，使監(jiān)測(cè)區(qū)域在4天之內(nèi)產(chǎn)生的高視應(yīng)力微震事件的數(shù)量不超過3個(gè)；

③在步驟②的監(jiān)測(cè)過程中，當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)域中的至少1個(gè)局部區(qū)域在4天之內(nèi)產(chǎn)生的高視應(yīng)力微震事件≥2個(gè)/局部區(qū)域時(shí)，則分別對(duì)產(chǎn)生高視應(yīng)力微震事件的各局部區(qū)域分別按照以下的方法進(jìn)行分析：

以1～5天為單位，根據(jù)公式(1)計(jì)算局部區(qū)域產(chǎn)生的微震事件的平均微震視應(yīng)力然后根據(jù)公式(2)計(jì)算局部區(qū)域中微震事件的微震視體積V_a，再根據(jù)公式(3)計(jì)算局部區(qū)域中微震事件的累積微震視體積V；

V＝∑V_a (3)

式(1)～(3)中，σ_a為微震視應(yīng)力，為平均微震視應(yīng)力，n表示天數(shù)，V_a為微震視體積，M₀為地震矩，V為累積微震視體積；

分別以產(chǎn)生高視應(yīng)力微震事件的各局部區(qū)域的微震事件的平均微震視應(yīng)力和累積微震視體積為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)作曲線圖，得到平均微震視應(yīng)力與累積微震視體積隨時(shí)間變化的曲線圖；

若平均微震視應(yīng)力與累積微震視體積隨時(shí)間變化的曲線圖中，出現(xiàn)了平均微震視應(yīng)力曲線由平緩狀態(tài)急劇上升至峰值后急劇下降，與此同時(shí)累積微震視體積曲線由平緩狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴粩嗌仙臓顟B(tài)，則對(duì)該局部區(qū)域作出巖質(zhì)邊坡變形預(yù)警；

該步驟中，計(jì)算平均微震視應(yīng)力微震視體積V_a和累積微震視體積V的時(shí)間起點(diǎn)是以局部區(qū)域在4天之內(nèi)產(chǎn)生至少2個(gè)高視應(yīng)力微震事件的時(shí)間起點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)再往前推10～20天；平均微震視應(yīng)力與累積微震視體積隨時(shí)間變化的曲線圖中，當(dāng)平均微震視應(yīng)力曲線和累積微震視體積曲線重新回到平緩狀態(tài)后，停止計(jì)算平均微震視應(yīng)力微震視體積V_a和累積微震視體積V。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于微震視應(yīng)力的巖質(zhì)邊坡變形預(yù)警方法，其特征在于步驟③所述局部區(qū)域的體積不超過監(jiān)測(cè)區(qū)域體積的20％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于微震視應(yīng)力的巖質(zhì)邊坡變形預(yù)警方法，其特征在于步驟③中，以3～5天為單位，根據(jù)公式(1)計(jì)算局部區(qū)域產(chǎn)生的微震事件的平均微震視應(yīng)力