考虑岩体性质空间变异的岩爆倾向性概率评估

摘要

为了探究更为符合工程实际的岩爆倾向性评判方法，对岩爆倾向性及其不确定性问题进行了研究.首先，建立改进的黏结强度弱化-摩擦强度强化模型，结合能量指标实现岩爆倾向性分析；依托埋深超千米的大红山铜矿工程，将点估计-有限元分析应用于岩爆倾向性评判，构建分析模型；进一步求得岩爆倾向性的概率模型，并得到直观的概率分布情况.结果表明：所用本构及指标可较好地进行岩爆倾向性分析，考虑参数变异性后，95%置信度的岩爆深度与现场记录深度吻合度较高，岩爆角度范围也基本吻合，比仅取定值更为准确，验证了所作不确定性分析的可行性与正确性.不同统计指标符合不同的分布函数，岩爆深度、范围角及完全能量释放值的最优分布分别为Normal分布、Gamma分布及Lognormal分布.基于深度及范围角指示，以80%、40%、20%为界限，可将倾向性概率划分为极大、大、中、小四个等级区间，岩爆区域的概率分布图可以更为直观合理地判断出岩爆破坏的区域和概率.研究结果对岩爆支护及风险评估具有参考意义.

关键词

巷道 / 岩爆预测 / 点估计法 / 有限元 / 弹性释放能

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51934003); 云南省创新团队项目(202105AE160023)