三洞掘進微震傳感器布置結構制造技術

本實用新型專利技術涉及一種三洞掘進微震傳感器布置結構。本實用新型專利技術的目的是提供一種三洞掘進微震傳感器布置結構，以充分利用現場三條相鄰隧洞開挖過程的先后對傳感器的布置進行優化設計，提高巖爆預測的準確性。本實用新型專利技術的技術方案是：一種三洞掘進微震傳感器布置結構，具有三條相鄰隧洞，洞徑均為d，其特征在于：中間隧洞為微震監測隧洞，兩側均為超前開挖隧洞，其中微震監測隧洞在其掌子面后2d處布置微震監測斷面Ⅰ；超前開挖隧洞在微震監測隧洞的掌子面前2d處和掌子面后d處均布置微震監測斷面Ⅱ。本實用新型專利技術適用于深埋長大隧洞工程領域。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
三洞掘進微震傳感器布置結構
本技術涉及一種三洞掘進微震傳感器布置結構。適用于深埋長大隧洞工程領域。
技術介紹
隨著工程埋深的不斷增加，巖爆導致的工程建設風險是必須面臨和解決的關鍵技術難題。巖爆的發生主要歸因于巖石中能量或應力的突然釋放?；谶@一認識，研究人員在巖爆的預測預報方面做了大量的工作，經歷了一個較長的摸索試驗過程，但總體思路和方法并沒有改變，即一直堅持利用接受巖體破裂動力波傳播的方式來幫助預測巖爆。認為在應力集中和能量積累過程中，巖體中總會產生一些響應，主要是由于巖體內裂紋的擴展而釋放出一定的能量。釋放的能量以動力波的形式在巖體中傳播時，就可以被布置在巖體內的傳感器所捕獲，并因此計算出產生釋放能量的位置，微震監測便是基于這一原理來工作的。微震監測系統已經很普遍地應用在深埋地下工程實踐中，幾乎成為除經驗方法以外的巖爆預測預報的唯一實踐性手段。近年來，隨著監測儀器的不斷完善和計算機處理能力的提高，微震監測已經在很多工程中比較成功地幫助判斷和回避了巖爆風險，但不同于應力、變形等監測，微震監測對傳感器的布置方案具有較高的要求，必須結合定位精度和工程面貌來綜合考慮，對傳感器進行優化布置。不適當的傳感器布置方案不但不利于獲得有效的微震信號，而且難于精確的微震源定位、難于準確描述微震發生的能量量級等微震信息，進而影響定位算法的穩定性，再加上深埋長大隧洞施工過程中微震實時監測與其他類型的工程(如礦山采場)的監測不同，具有自身的特殊性:長線性工程、監測目標(掌子面附近洞段)移動，要求傳感器能方便靈活的移動。在以上因素的影響下，現有的技術還難以實現準確的微震定位。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是:針對上述存在的問題，提供一種三洞掘進微震傳感器布置結構，以充分利用現場三條相鄰隧洞開挖過程的先后對傳感器的布置進行優化設計，提高巖爆預測的準確性。本技術所采用的技術方案是:一種三洞掘進微震傳感器布置結構，具有三條相鄰隧洞，洞徑均為山其特征在于:中間隧洞為微震監測隧洞，兩側均為超前開挖隧洞，其中微震監測隧洞在其掌子面后2d處布置微震監測斷面I ;超前開挖隧洞在微震監測隧洞的掌子面前2d處和掌子面后d處均布置微震監測斷面II。所述微震監測斷面I上布置有4個微震傳感器，且4個微震傳感器距微震監測隧洞中心均為1.5d，其中2個微震傳感器布置于隧洞斷面呈180°的中心線上，另外2個微震傳感器布置于與該中心線呈45°夾角的徑向線上。所述微震監測斷面II上布置有3個微震傳感器，且3個微震傳感器距超前開挖隧洞中心均為1.5d，微震傳感器布置于超前開挖隧洞靠近微震監測隧洞側，3個微震傳感器以中間一個水平布置、其余2個上下各相隔30°布置。本技術的有益效果是:本技術利用三條隧洞先后掘進的有利布置形式，利用超前開挖隧洞向微震監測隧洞布置超前微震傳感器，捕捉掌子面前方的微震事件變化，同時在微震監測隧洞后方布置一組微震監測斷面，與超前開挖隧洞中的微震監測斷面互相對應，實現了在隧洞關鍵部位全方位的監測。同時，該布置形式傳感器的埋設深度較小，可以方便拆卸和循環利用，有利于降低監測費用?！靖綀D說明】圖1為本技術的平面布置示意圖。[0011 ] 圖2為圖1的A-A和B-B首丨J視圖。圖3為圖1的D-D和E-E剖視圖。圖4為圖1的C-C剖視圖。【具體實施方式】如圖1所示，本實施例提出了一種適用于三洞掘進條件下的微震傳感器布置形式，充分利用現場三條相鄰隧洞開挖過程的先后對傳感器的布置進行優化設計。本實施例中隧洞的洞徑均為d，在三條隧洞中中間隧洞為為微震監測隧洞1，兩側均為超前開挖隧洞2。隧洞開挖導致的應力調整一般在掌子面后2倍的洞徑范圍之內，因此在微震監測隧洞I中2倍洞徑處布置一微震監測斷面I。如圖4所示，該微震監測斷面I上布置有4個微震傳感器3，且4個微震傳感器3距微震監測隧洞I中心均為1.5倍洞徑，其中2個微震傳感器3布置于隧洞斷面呈180°的中心線上，另外2個微震傳感器3布置于與該中心線呈45°夾角的徑向線上。由于掌子面前方的應力調整起于掌子面前方大于2倍洞徑，因此利用超前開挖隧洞2在微震監測隧洞I前方2倍洞徑布置一微震監測斷面II。為了能夠實現微震事件的定位，在超前開挖隧洞2的微震監測隧洞掌子面后方I倍洞徑同樣布置一微震監測斷面II。如圖2、圖3所示，微震監測斷面II上布置有3個微震傳感器3，并且3個微震傳感器3距對應的超前開挖隧洞2中心均為1.5倍洞徑，3個微震傳感器3布置于對應超前開挖隧洞2靠近微震監測隧洞I側，3個微震傳感器以中間一個水平布置、其余2個上下各相隔30°布置。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三洞掘進微震傳感器布置結構，具有三條相鄰隧洞，洞徑均為d，其特征在于：中間隧洞為微震監測隧洞（1），兩側均為超前開挖隧洞（2），其中微震監測隧洞（1）在其掌子面后2d處布置微震監測斷面Ⅰ；超前開挖隧洞（2）在微震監測隧洞（1）的掌子面前2d處和掌子面后d處均布置微震監測斷面Ⅱ。

【技術特征摘要】
1.一種三洞掘進微震傳感器布置結構，具有三條相鄰隧洞，洞徑均為d，其特征在于:中間隧洞為微震監測隧洞(1)，兩側均為超前開挖隧洞(2)，其中微震監測隧洞(I)在其掌子面后2d處布置微震監測斷面I ;超前開挖隧洞(2)在微震監測隧洞(I)的掌子面前2d處和掌子面后d處均布置微震監測斷面II。2.根據權利要求1所述的三洞掘進微震傳感器布置結構，其特征在于:所述微震監測斷面I上布置有4個微震傳感器(3)，且4個微震傳感器(3)距微震監測隧洞(I)中心均...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉寧，吳旭敏，房敦敏，
申請(專利權)人：中國水電顧問集團華東勘測設計研究院，
類型：實用新型
國別省市：