2025年第40卷第3期目录

• 聚能爆破在裂隙围岩隧道开挖中的应用与研究

  袁刚, 唐海*, 耿世明, 郭子洋, 马谕杰, 张肖雨

  2025,40(3):1-9, DOI:

  摘要 (1143) PDF (2.40 MB) (1)

  Abstract:

  为解决裂隙围岩隧道在爆破掘进施工过程中断面轮廓控制不足、超欠挖严重等问题,采用有限元分析软件ANSYS/LS DYNA建立隧道爆破掘进简化模型,模拟周边孔使用常规药包和聚能药包的爆破过程,并结合现场试验进行对比分析.结果表明:聚能药包受药型罩结构的影响,爆炸后冲击波在聚能方向积聚,形成聚能射流并侵彻岩体,有利于药包之间的岩体贯穿,使非聚能方向的岩体损伤较少,有效控制了隧道超欠挖;周边孔采用双线型聚能药包爆炸后,隧道最大超挖量为7.7 cm,最大欠挖量为6.8 cm,远低于常规药包的最大超挖量16.1 cm和最大欠挖量15.2 cm,显著降低了超欠挖率;同时,隧道内壁生成的炮痕率明显提高,且隧道轮廓面更为光滑,无大面积离层和大范围超欠挖现象.
• 基于COMSOL相场法的单孔地应力测量模拟试验

  位赛磊1, 贾文慧2，吴海1*, 胡镇1, 夏奇园1

  2025,40(3):10-17, DOI:

  摘要 (26) PDF (2.53 MB) (1)

  Abstract:

  以竹林煤矿11075运输底板抽放巷为工程背景,采用定点水压致裂法测量二维地应力.首先在顶板岩层施工垂直钻孔,选取低扰动孔段进行高压水压裂获得主应力大小,通过钻孔窥视确定主应力方向;然后结合现场围岩条件,利用COMSOL软件构建水力压裂模型,模拟侧压系数为1.2的边界条件下的水力压裂过程.模拟结果表明:裂缝压裂后获得的主裂缝延伸方向与现场钻孔窥视结果一致,验证了水压致裂地应力测量方法的可靠性.该研究可为煤矿井下应力场评估提供数值模拟方法与实践依据.
• 基于锚杆锚固无损检测信号处理技术的智能分析软件开发

  陈懿雯1, 李青锋1*, 牛顿1, 黄海霖2

  2025,40(3):18-26, DOI:

  摘要 (23) PDF (1.93 MB) (0)

  Abstract:

  针对现今的锚杆锚固无损检测设备在通过自动分析、智能判断等方式获取锚杆锚固参数时存在较多不足的问题,基于锚固体系中应力波传播理论开发一种智能分析软件,实现对锚杆锚固数据的读取.选择sym8小波基函数对信号进行小波分解,并采用改进的硬阈值函数重构实现对信号的去噪;利用快速傅里叶变换进行频谱分析,运用多分辨率分析方法完成信号波形分解和重构以实现到时提取;结合锚杆的时域特征、检测长度及频域特征得出锚杆锚固系统的初步评价结果.工程应用中,该软件对锚杆锚固系统中关键长度参数的检测与计算整体误差控制在10%以下,检测效率及准确率得到有效提升,可为保障工程安全稳定提供技术支持.
• 云南恩洪矿区区域瓦斯综合治理体系建设与实践

  马宏宇1, 2, 万文1*, 陈滔2, 徐东方2, 赵鹏涛2, 覃佐亚2, 魏佳男2, 王遥2

  2025,40(3):27-34, DOI:

  摘要 (891) PDF (2.12 MB) (0)

  Abstract:

  针对云南恩洪矿区北区瓦斯突出事故频发、安全生产效能低下的问题,基于南区和北区瓦斯赋存差异特征,构建“分区分组集中治理”技术体系.采用地质构造分析、瓦斯参数测试、保护层开采论证等方法,结合“三带”判别法和比值判别法优化煤层群开采程序.研究发现北区C9煤层平均瓦斯含量高,瓦斯压力大,确定将C7~C9煤层划为上组煤,C10~C16煤层划为下组煤.通过优化生产系统的联合布置,实施保护层开采、穿层钻孔联合集中抽采等技术,提升抽采效率,降低突出事故发生率,成功实现瓦斯“零超限”和煤层“零突出”目标,为类似矿区安全开采提供技术范式.通过典型案例验证了煤层群分组治理与集中抽采的科学性,对完善我国西南地区瓦斯治理技术体系具有实践价值.
• 机掘工作面粉尘运移规律及其影响因素数值模拟

  陈南海1, 2, 谢雍哲3, 王鹏飞3*, 程祝祥1, 2, 钟国鸿1, 2, 唐志超1, 2

  2025,40(3):35-41, DOI:

  摘要 (18) PDF (1.74 MB) (0)

  Abstract:

  为研究机械掘进作业过程中粉尘的运移规律及其影响因素,基于龙兴公司塔什特克矿区项目背景,以该项目使用的EBZ260悬臂式掘进机为研究对象,构建掘进压入式通风模型.通过对该模型进行数值模拟研究,分析通风风量和通风距离对粉尘运移规律的影响.研究发现:粉尘颗粒受风流影响向巷道出口扩散,掘进机的阻挡导致其附近粉尘质量浓度相对较高;随着通风风量增加,粉尘运移速度加快,粉尘质量浓度随之降低;通风距离的变化对粉尘运移的影响不明显,但当通风距离为7 m时,粉尘质量浓度达到最低.这表明,适当增加通风风量并设置合理的通风距离有利于粉尘的快速扩散及质量浓度的控制.研究结果可为粉尘治理提供理论参考与数据支持.
• 富水软硬不均地层盾构隧道施工安全智能监测与预警系统

  詹涛1*, 周飞2, 鲁新2, 彭学军2, 凌涛2, 瞿凡3

  2025,40(3):42-48, DOI:

  摘要 (1125) PDF (2.01 MB) (2)

  Abstract:

  针对富水软硬不均地层中因盾构施工引发的地面塌陷等风险,提出相应的管控要素,创新安全管理模式,形成完整的安全防控体系,构建“图式理论”信息平台与“风险可视化”管理平台.建立土木工程自动化监测预警云平台,实时监测土体地表沉降、水平位移、地下水水位以及隧道收敛值的变化情况,并及时发布数据、发出预警,以确保区间隧道施工和检修的安全.研究成果已应用于南昌地铁4号线土建三标区间隧道开挖项目.实践表明，该预警系统能够为隧道掘进作业提供指导,并有助于提升监测过程的智能化水平.
• 基于AcciMap和复杂网络的危化品道路运输事故内在作用机制与关键致因分析

  管婕1, 周荣义1, 2*, 谭颖1, 熊文波1, 梁湘雯1

  2025,40(3):49-56, DOI:

  摘要 (1017) PDF (1.79 MB) (0)

  Abstract:

  为剖析危化品道路运输事故内在作用机制及其关键致因,将AcciMap和复杂网络理论相结合,建立一种危化品道路运输事故原因分析方法.首先,运用AcciMap模型系统识别危化品道路运输事故致因因素;其次,使用复杂网络理论将事故原因转化为节点和连边,借助Ucinet软件构建危化品道路运输事故致因网络模型;然后,对该网络模型进行核心-边缘分析、度值分析和中心性分析,挖掘网络拓扑特征,精准识别危化品事故致因因素间的逻辑关系和关键致因;最后,以沪昆高速湖南邵阳段“7·19”特别重大危化品爆炸事故为例,对所构建的分析方法进行实证研究.结果表明:安全主体责任不明确、安全教育培训存在缺陷、安全制度管理不完善等是“7·19”事故的关键致因,与应急管理部公布的事故调查报告一致,验证了该方法的合理性和可行性.
• 地表覆盖层与岩土接触面起伏对天然电场选频法勘探结果的影响

  黄睿1, 杨天春1*, 于熙1, 付国红1, 杨追2, 羊春华3

  2025,40(3):57-65, DOI:

  摘要 (17) PDF (3.48 MB) (1)

  Abstract:

  为探究天然电场选频法在实际应用中受覆盖层和地质构造的影响,采用有限单元法对二维地质地球物理模型开展天然电场选频法的正演模拟.根据正演计算获得各模型在TM(Transverse Magnetic)模式下的视电阻率拟断面图和水平电场分量拟断面图,模拟结果能够正确反映地下低阻体的位置,且异常体埋深或覆盖层厚度的增加会压制异常反应.在模拟结果中,水平电场分量的等值线形态与覆盖层表面和岩土接触面的起伏具有相关性,地形起伏和浅层地质构造都会产生静态效应,影响对勘探结果的定性解释.研究结果可以推断浅部不均匀异常体引起的静态效应是选频法在实际应用中异常形成的主要原因之一.
• 天然电场选频法探测堤坝管涌隐患试验

  周佳奇1, 杨天春1*, 杨追2, 胡峰铭1, 陈波2, 陈钰轩1

  2025,40(3):66-71, DOI:

  摘要 (12) PDF (1.38 MB) (1)

  Abstract:

  天然电场选频法是以大地天然电磁场作为工作场源的一种物探方法.为验证该方法探测堤坝管涌隐患的有效性,采用三频(170,67,25 Hz)装置在已知渗漏点开展试验测试,布置L1,L2测线,并进一步对L2测线异常区段进行两极剖面观测和分析解译.在忽略日变影响的情况下,试验结果表明:L1测线的地下存在输电设施的严重干扰,使探测结果产生了严重畸变;L2测线上的低电位异常与已知的堤坝管涌渗漏点对应,说明采用天然电场选频法来探测堤坝管涌渗漏是一种行之有效的方法.
• 基于随机森林算法的石灰岩农田土壤镉元素富集的多因素交互影响

  耿厅*

  2025,40(3):72-78, DOI:

  摘要 (13) PDF (2.06 MB) (0)

  Abstract:

  以喀斯特地貌石灰岩农田土壤为研究背景,在考虑影响土壤镉(Cd)富集的自然因素(土壤pH值、有机碳含量、海拔)与人为因素(农业生产总值、人口密度、工厂数量、交通运输)的基础上,采用随机森林算法量化各影响因素对土壤Cd富集的贡献值,并借助部分依赖图直观展示单因素及各因素间的交互影响.结果显示:研究区农田土壤Cd富集主要影响因素为自然因素,次要影响因素为人为因素.各影响因素间存在交互影响,距交通运输干线越远的土壤Cd含量反而越高,这是土壤pH值和有机碳含量这2个因素对交通运输因素交互作用的结果;海拔低于200 m时,微小的海拔变化也可引起土壤Cd含量的较大变化,但海拔高于200 m时,土壤Cd含量不随海拔变化而发生明显变化,这是因为土壤pH值和有机碳含量的影响成为主导因素,而海拔成为次要因素.