隧道岩爆的防治措施

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肯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稍微的岩爆仅有剥落岩片，无弹射现象，严峻的可测到

4.6级的震级，烈度达7一8度，使地面建筑遭遇破坏，并伴有很大的声响岩爆可瞬间突然发生，也可以持续几天到几个月发生岩爆的条件是岩体中有较高的地应力,并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性，在这种条件下，一旦由于地下工程活动破坏了岩体原有的平衡状态,岩体中积聚的能量导致岩石破坏，并将裂开岩石抛出发生缘由发生条件在硬脆岩体高地应力地区，发室开挖过程中发生岩爆发生缘由围岩强度适应不了集中的过高应力而突发的失稳破坏防治措施应力解除、注水软化和运用锚栓-钢丝网-混凝土防爆支护等⑴基本说明岩爆是岩石工程中围岩体的突然破坏，并伴随着岩体中应变能的突然释放，是一种岩石裂开过程失稳现象岩爆-简介岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象，当岩体中聚积的高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时，破坏了岩体结构的平衡，多余的能量导致岩石爆裂，使岩石碎片从岩体中剥离、崩出岩爆往往造成开挖工作面的严峻破坏、设备损坏和人员伤亡，已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题稍微的岩爆仅剥落岩片，无弹射现象严峻的可测到

4.6级的震级,一般持续几天或几个月发生岩爆的缘由是岩体中有较高的地应力，并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性这时一旦地下工程破坏了岩体的平衡，强大的能量把岩石破坏,并将裂开岩石抛出预防岩爆的方法是应力解除法、注水软化法和运用锚栓-钢丝网-混凝土支护岩爆-产生的条件

1.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.围岩坚硬簇新完整，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.开挖断面形态不规则，大型洞室群岔洞较多的地下工程，或断面改变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、节理构造亲密相关当掌子面与断裂或茎理走向平行时，极简单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-推断岩爆发生的应力条件

1.用洞壁的最大环向应力0与围岩单轴抗压强度OC之比值进行分析；

2.用自然应力中的最大主应力1与岩块单轴抗压强度oc之比进行推断围岩应力条件阅历公式1/

0.

1650.35（或”

16.

062.86）的脆性岩体最易发生〜〜岩爆岩爆-预防及处理实行主动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平安，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纳以下技术措施

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简单出现岩爆现象，优化施工开挖和支护依次，为施工中岩爆的防治供应初步的理论依据

2.在施工过程中，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采纳上述超前钻探、声反射、地温探测方法，同时利用隧道内地质编录视察岩石特性，将几种方法综合运用推断可能发生岩爆高地应力的范围

3.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45mll1,每循环可布置48个孔，深度510m,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13nl不等必要时，若预〜料到的地应力较高，可在超前探孔中进行松动爆破或将完整岩体用小炮震裂,或向孔内压水，以避开应力集中现象的出现

4.在施工中应加强监测工作，通过对围岩和支护结构的现场视察、通过对协助洞拱顶下沉、两维收敛以及锚杆测力计、多点位移计读数的改变，可以定量化地预料滞后发生的深部冲击型岩爆，用于指导开挖和支护的施工，以确保平安

5.在开挖过程中采纳“短进尺、多循环”，同时利用光面爆破技术，严格限制用药量，以尽可能削减爆破对围岩的影响并使开挖断面尽可能规则，减小局部应力集中发生的可能性在岩爆地段的开挖进尺严格限制在

2.5m以内

6.加强施工支护工作支护的方法是在爆破后马上向拱部及侧壁喷射钢纤维或塑料纤维混凝土，再加设锚杆及钢筋网必要时还要架设钢拱架和打设超前锚杆进行支护衬砌工作要紧跟开挖工序进行，以尽可能削减岩层暴露的时间，削减岩爆的发生和确保人身平安，必要时可实行跳段衬砌同时应打算好临时钢木排架等,在听到爆裂响声后，马上进行支护，以防发生事故

7.对发生岩爆的地段，可实行在岩壁切槽的方法来释放应力以降低岩爆的强度

8.在岩爆地段施工对人员和设备进行必要的防护，以保证施工平安岩爆-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，虽经过细致找寻，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13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态常呈中间厚、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，一般簇新坚硬岩体均先产生声响，伴随片状剥落的裂隙出现，裂隙一旦贯穿就产生剥落或弹出，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，造成磕头较大面积岩爆、爆落出的小块鱼鳞片状碎屑甚至堵塞整个巷道故案例编辑本段事河南义马冲击地压事故2011年11月3日19时45分，义马煤业集团公司千秋煤矿发生冲击地压事故,造成4名矿工遇难，45人平安升井发生事故的矿井属于义煤集团千秋煤矿，位于义马煤田的中部、涌池县果园乡王疙瘩村境内，事故发生的位置位于地下850米左右，千秋煤矿21221下巷的掘进工作面事故发生时，当班掘进工作面共有作业人员75人，截至11月4日凌晨4时，已有14人平安升井，4人遇难，仍有57人被困井下事故发生后，河南省委、省政府高度重视，省长郭庚茂、副省长李克、陈雪枫以及河南省、三门峡市有关部门马上赶赴现场指导救援工作国家平安监管总局局长骆林，国家平安监管总局副局长、国家煤矿安监局局长赵铁锤于2011年11月4日凌晨赶往事故现场义煤集团公司也马上启动了应急预案，分六个小组，按职责分工开展施救组织了200多人的抢险队伍，正在500多米深的井下轮番作业，向事故发生的作业面掘进救援小巷，预料到11月4日中午12时左右，救援小巷可以打通到作业面从作业面上巷打孔的设备和人员也已经就位，争取尽早打通其次条救援通道另外，从河南省救援中心、平煤集团和郑煤集团紧急抽调的三台车载钻机也正紧急赶往事故现场，用于从地面往事故发生作业面打通救援钻孔，以便通风和联络,打通第三条救援通道

[1]雅西路隧道出口岩爆局部雅西路泥巴山隧道出口段发生大型重度岩爆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剧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积累，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，实行了挂网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、潜藏时间长的特点，根据岩爆划分标准属于剧烈重度岩爆，在泥巴山施工以来尚属首次出现⑵。