微震法岩爆监测及其在荒沟电站地下厂房区的应用分析

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(1.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉 430010； 2.中国地质大学(武汉) 工程学院, 武汉 430074)

1 研究背景

岩爆是高地应力条件下地下工程开挖过程中，围岩因开挖卸荷，使得岩体中原先储存的弹性应变能突然释放，从而产生岩体破裂、剥落、弹射甚至抛掷等动力失稳现象。这种岩爆地质灾害常发生在硬脆性岩体中，且发生时伴随着不同程度的噼啪声响[1-3]。随着地下工程不断地向深部发展，岩爆现象呈频发趋势。深部岩体地下洞室开挖过程中频发的岩爆灾害直接威胁施工人员和设备的安全，影响施工进度，严重时造成巨大的人员伤亡和财产损失。例如，2009年11月28日，雅砻江锦屏Ⅱ级水电站排水洞在施工过程中发生极强岩爆，支护系统受到严重破坏，共造成7人遇难，1人受伤，救援清理工作历时1个多月，事故直接和间接造成的经济损失不可估量[3]。

目前，国内外应用于工程实践的岩爆预测预报方法主要有：微震法、微重力法、煤(岩)体电磁辐射监测预报法、地震学预测法、钻屑法、水分法、光弹法、流变法、回弹法等[4]。其中，微震法能对岩体渐近破坏的全过程进行实时动态监测，可以有效圈定监测区内的岩爆潜在风险区，并能够及时对围岩稳定性作出评估和预测，较其他现场岩爆监测方法具有明显的优势，近年来在工程实践中得到了广泛的推广应用。

国外如加拿大、南非、美国、澳大利亚等发达国家的深部地下工程现今大多都安装布置先进的微震活动监测系统，在分析确定洞室围岩的破裂分布、损伤状态及岩爆风险预测预报等方面已有了成功的应用[5]。……