[發(fā)明專利]隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111571760.4
• 申請(qǐng)日: 2021-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN114296136A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉劍飛;劉昊;劉柏林;王永國;毛星;趙遠(yuǎn)程;宋石磊;唐沛;莫萬遠(yuǎn);黨峰榮;宋旭東;余西川;鄧文慶;陶玉洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01V1/30
• 分類號(hào): G01V1/30
• 代理公司: 北京新知遠(yuǎn)方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11397
• 代理人: 李虹青;胡春鳳

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)方法，所述方法包括：連續(xù)采集隧道開挖時(shí)對(duì)側(cè)工作面爆破震動(dòng)產(chǎn)生的透射地震波；將所述透射地震波的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行整理；將整理后的透射地震波的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行基于波動(dòng)理論的波路徑層析成像后輸出預(yù)報(bào)結(jié)果。采用本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)方法，通過在隧道開挖時(shí)的爆破振動(dòng)作為震源，無需在隧道內(nèi)另外布設(shè)炸藥震源，不占用施工作業(yè)面，對(duì)隧道施工影響小。同時(shí)，應(yīng)用基于波動(dòng)理論的波路徑層析成像技術(shù)，能夠長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)，對(duì)工作面前方地質(zhì)情況進(jìn)行全周期預(yù)報(bào)，可有效提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，為開展安全生產(chǎn)提供有力保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及隧道施工領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隧道屬于地下建筑工程，施工過程中會(huì)頻繁遇到各類不良地質(zhì)，如斷層、破碎帶、巖洞帶等，嚴(yán)重威脅施工安全。隨著國家建設(shè)規(guī)劃的進(jìn)一步深入，越來越多的深大長(zhǎng)埋隧道工程被提上日程。現(xiàn)有的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代，以適應(yīng)更加復(fù)雜的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。

目前，地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的物探方法主要有地震波法、電磁法、電法等。在基于鉆爆法施工的隧道中，地震波反射法、探地雷達(dá)、瞬變電磁法、直流電法以及紅外探測(cè)法等應(yīng)用也較為廣泛。但是，由于隧道內(nèi)電磁環(huán)境、波長(zhǎng)環(huán)境等極為復(fù)雜，上述方法在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性。例如電磁法所應(yīng)用的儀器密封性較差，洞內(nèi)不易防水、防潮、防塵，易造成儀器損壞，特別是沒有專門的天線，操作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，探測(cè)距離也較短；地震波反射法由于彈性波速度的差異會(huì)導(dǎo)致地址體預(yù)報(bào)位置與實(shí)際情況有所差異；直流電法適用于對(duì)地層中地下水位置及含水量進(jìn)行探測(cè)，適用范圍較小；紅外現(xiàn)有探測(cè)法對(duì)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的條件要求較高，探測(cè)數(shù)據(jù)受影響程度也較高。以上不同方法的缺陷再加上隧道內(nèi)工況復(fù)雜，各類物探儀器在施工過程中也會(huì)受到較大影響，導(dǎo)致采集到的信號(hào)畸變較大，降低了探測(cè)結(jié)果可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)缺陷之一，本申請(qǐng)實(shí)施例中提供了一種隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第一個(gè)方面，提供了一種隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)方法，所述方法包括：

連續(xù)采集隧道開挖時(shí)對(duì)側(cè)工作面爆破震動(dòng)產(chǎn)生的透射地震波；

將所述透射地震波的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行整理；

將整理后的透射地震波的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行基于波動(dòng)理論的波路徑層析成像后輸出預(yù)報(bào)結(jié)果。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第二個(gè)方面，提供了一種隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)，包括：

地震臺(tái)站，用于連續(xù)采集隧道開挖時(shí)對(duì)側(cè)工作面爆破震動(dòng)產(chǎn)生的透射地震波；

數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將所述透射地震波的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后采用無線或有線傳輸方式將整理后的透射地震波的波形數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器；

存儲(chǔ)器；

處理器；以及

計(jì)算機(jī)程序；

其中，所述計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并被配置為由所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面所述的方法。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的第三個(gè)方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面所述的方法。

采用本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的隧道鉆爆法施工工作面超前預(yù)報(bào)方法，通過在隧道開挖時(shí)的爆破振動(dòng)作為震源，無需在隧道內(nèi)另外布設(shè)炸藥震源，不占用施工作業(yè)面，對(duì)隧道施工影響小。同時(shí)，應(yīng)用基于波動(dòng)理論的波路徑層析成像技術(shù)，能夠長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)，對(duì)工作面前方地質(zhì)情況進(jìn)行全周期預(yù)報(bào)，可有效提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，為開展安全生產(chǎn)提供有力保障。

附圖說明