[发明专利]一种模拟地下硐室围岩安全隐患排查的方法

说明书

本发明属于地下工程安全隐患排查领域，具体涉及一种模拟地下硐室围岩安全隐患排查的方法，该方法包括以下步骤：步骤1：采集三维裂隙网络模拟样本数据；步骤2：根据步骤1采集的数据构建三维裂隙网络初步模型；步骤3，修正步骤2得到的三维裂隙网络模型；步骤4：在模型中开挖地下硐室分析围岩稳定性；步骤5：确定硐室危险区域；步骤6：对硐室围岩安全隐患进行有侧重点的排查。本发明能够很直观的了解地下硐室围岩稳定性情况，搜索危险区域，为地下工程运维期间的隐患排查提供参考依据，是地下硐室隐患排查方面技术的重大进步。

技术领域

本发明属于地下工程安全隐患排查领域，具体涉及一种模拟地下硐室围岩安全隐患排查的方法。

背景技术

地下硐室围岩结构面的组合和发育是影响硐室稳定性的关键。除硐室开挖导致的顶板冒落、片帮外，地下硐室在维护期间围岩中不稳定的岩体可能坠落导致安全事故的发生。这类事件往往无预兆，具有突发性，是我国地下工程中常见的安全事故，也是地下工程安全管理工作中的重中之重。目前，地下工程中常用“敲帮问顶”的方式排除地下硐室围岩的安全隐患，但该方法需对地下硐室全部裸露围岩全盘排查，无重点，效率较低，且隐患排查的效果对操作人员的实践经验要求高，难以识别出排查不到位的安全隐患。

因此需要提出一种模拟地下硐室围岩安全隐患排查的方法，以解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明针的目的是提供一种模拟地下硐室围岩安全隐患排查的方法，基于岩体露头裂隙和硐室围岩裂隙数据对硐室围岩进行三维裂隙网络模拟，并预测围岩危险区域进行有侧重点的排查方法。

实现本发明目的的技术方案：

一种模拟地下硐室围岩安全隐患排查的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采集三维裂隙网络模拟样本数据；

步骤2：根据步骤1采集的数据构建三维裂隙网络初步模型；

步骤3，修正步骤2得到的三维裂隙网络模型；

步骤4：在模型中开挖地下硐室分析围岩稳定性；

步骤5：确定硐室危险区域；

步骤6：对硐室围岩安全隐患进行有侧重点的排查。

所述的步骤1中采集三类数据，第一类是岩体的力学参数；第二类是地下工程地表区域的露头裂隙数据；第三类是地下硐室围岩暴露的裂隙数据。

所述的步骤1中岩体的力学参数是指利用室内岩石力学试验获取岩体的密度ρ、粘聚力c和内摩擦角

所述的步骤1中地下工程地表区域的露头裂隙数据是指利用窗口法调研地表露头的裂隙倾向α、倾角β和迹长l。

所述的步骤1中地下硐室围岩暴露的裂隙数据是指调查地下硐室中迹长超过0.5m的开裂裂隙的迹长l，以地下工程某一点为原点调查裂隙中点相对坐标(x,y,z)。

所述的步骤2包括以下步骤：

步骤2.1，利用步骤1采集的三维裂隙网络模拟样本数据，求解岩体裂隙的优势裂隙组及其体密度，并利用Fracman软件中列举的概率分布模型求各优势裂隙组的产状分布特征参数和直径分布特征参数；

步骤2.2，在Fracman软件将分析获取的岩体参数和优势裂隙组的参数在Fracman软件写入模型，构建三维裂隙网络初步模型。

所述的步骤3包括以下步骤：

步骤3.1，模型中的裂隙假定为1个薄的圆盘，圆盘的圆心相对坐标为裂隙中点相对坐标，确定裂隙的空间位置表达式为(产状，圆心相对坐标，直径)；