[發明專利]一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法

在審

• 申請號: 202011556828.7
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112765704A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李冬偉;劉健;馬利科;成功;李煒強
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

1.一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟1：采集三維裂隙網絡模擬樣本數據；

步驟2：根據步驟1采集的數據構建三維裂隙網絡初步模型；

步驟3，修正步驟2得到的三維裂隙網絡模型；

步驟4：在模型中開挖地下硐室分析圍巖穩定性；

步驟5：確定硐室危險區域；

步驟6：對硐室圍巖安全隱患進行有側重點的排查。

2.根據權利要求1所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟1中采集三類數據，第一類是巖體的力學參數；第二類是地下工程地表區域的露頭裂隙數據；第三類是地下硐室圍巖暴露的裂隙數據。

3.根據權利要求2所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟1中巖體的力學參數是指利用室內巖石力學試驗獲取巖體的密度ρ、粘聚力c和內摩擦角φ。

4.根據權利要求3所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟1中地下工程地表區域的露頭裂隙數據是指利用窗口法調研地表露頭的裂隙傾向α、傾角β和跡長l。

5.根據權利要求4所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟1中地下硐室圍巖暴露的裂隙數據是指調查地下硐室中跡長超過0.5m的開裂裂隙的跡長l，以地下工程某一點為原點調查裂隙中點相對坐標(x,y,z)。

6.根據權利要求5所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟2包括以下步驟：

步驟2.1，利用步驟1采集的三維裂隙網絡模擬樣本數據，求解巖體裂隙的優勢裂隙組及其體密度，并利用Fracman軟件中列舉的概率分布模型求各優勢裂隙組的產狀分布特征參數和直徑分布特征參數；

步驟2.2，在Fracman軟件將分析獲取的巖體參數和優勢裂隙組的參數在Fracman軟件寫入模型，構建三維裂隙網絡初步模型。

7.根據權利要求6所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟3包括以下步驟：

步驟3.1，模型中的裂隙假定為1個薄的圓盤，圓盤的圓心相對坐標為裂隙中點相對坐標，確定裂隙的空間位置表達式為(產狀，圓心相對坐標，直徑)；

步驟3.2，在Fracman軟件中將初步模型中與地下硐室相交的所有裂隙全部刪除，并插入實測的地下硐室圍巖裂隙，得到修正的三維裂隙網絡模型。

8.根據權利要求7所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟4中在Fracman軟件的Geomechanics模塊中一次性開挖硐室，對硐室圍巖進行楔形體穩定性分析。

9.根據權利要求8所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟5根據步驟4硐室圍巖穩定性分析的結果搜索地下硐室中的危險塊體的位置，將危險塊體周圍的區域定為危險區域。

10.根據權利要求9所述的一種模擬地下硐室圍巖安全隱患排查的方法，其特征在于：所述的步驟6中每回次對地下硐室進行隱患排查時，將步驟5發現的危險區域確定為重點排查區域，并設置警示牌。