TRT6000系统在田兴铁矿井巷掘砌施工中的应用研究

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超前地质预报系统TRT

超前地质预报系统TRT

A11
10 to 20m
A5
Accelerometers
A10
传感器
A2 A7
D&B tunnel
A3
A2 A3
5m
A8
A4 A5 A6
5m
A7 A8
5m
A4
A6
A9
A11
A9 A10 A11
隧道横断面图
Tunnel cross-section
Tunnel plan view 隧道平面图
Standard pattern of source and receiver locations for
• 2006年,为推广这一先进技术,美 国C-Thru公司从国家安全局继承了相 关资产,与中国铁道科学研究院联合 推出了TRT6000超前地质预报系统。
1、工作原理
地震波反射
在于当地震波遇到声学阻抗差异(密度和 波速的乘积)界面时,一部分信号被反射 回来,一部分信号透射进入前方介质。声 学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或 岩体内不连续界面。
Comparison of seismic record for the same gain recorded by wired seismograph (top)
TRT seismic surveys in tunnels
TBM隧道应用TRT地震仪勘测时震源和传感器标准的位置
传感器
传感器
110V AC Power generator or commercial AC power
Hammer
Power strip
Seismograph power supply
Swept frequeny source

基于TRT6000弹性波反射法、地质雷达法、地质编录的隧道综合超前预报技术研究

基于TRT6000弹性波反射法、地质雷达法、地质编录的隧道综合超前预报技术研究
在均一性较好的土体内,无 明显分界面的条件下
雷达 反射 波较 弱 。
25综合超前地质预报方法的实现 .
针对各种地质预报方法的特点,结合大同至西 安铁路客用专线 2 标段区域性的地质情况,制定隧 道施工综合超前地质预报方法流程如图 2 所示。 ( )在勘察资料的基础上通过 区域地质分 1
【 关键词 】 隧道工程 综合超前预报 地质编录 T .60 R 00地质雷达 T
1引言
随着我国基础建设的快速发展 ,隧道工程 日 益增多,隧道长度也不断增加 。由于勘察设计精 度 的限制和地质条件 的复杂性,施工前 的勘察工
作往往 难 以准确 查 明隧道 掘进 过程 中ห้องสมุดไป่ตู้ 良地 质体
预报 两种 形 式 。 曲海锋 等 以地 面地 质调 查 法 、地
质分析预测法和地球物理预测法两大类。地质分
析预 测法 主要 包括 :超前 导洞( 法 、 前水平 钻 坑) 超
孔、地面地质调查法、隧道 内地质编录法、断层 参数预 测法等 。超前 导洞( 法通过开挖 导洞 坑) ( , 明前方的地质情况 ; 坑) 探 超前钻孔法通过掌子
射法分为负视速度法、水平地震剖面法、陆地声 纳法等。电磁法包括地质雷达法( P ) 瞬变电磁 O R,
6 6
同时借助不 同仪器进 行长距离预报 与短距离预
中国水利水电第三工程局有限公司 报 。由于地质超前预报与施工过程紧密联系,为
有效 地指 导施 工 ,须根 据 区域地 质条件 ,结合 围 岩 揭 露情 况 ,提 出具体 的预 报手 段 ,优 化 综合超 前 地质 预报流 程 。 行 岩层岩 性变化 预测 。
成 分和 含 水情 况 以及与 隧道 的关 系 。其 目的在于

TRT技术在隧道地质超前预报中的应用

TRT技术在隧道地质超前预报中的应用

TRT技术在隧道地质超前预报中的应用刘杰;廖春木【摘要】隧道地质超前预报是隧道施工安全的重要环节,在张嗄隧道施工过程中,引进TRT6000超前地质预报系统,采用多点激发和多点接收的三维空间反射层析成像技术,获取足够的空间波场信息,提高小断层、小构造和岩溶的探测能力,取得良好的预报效果,为隧道施工安全提供了安全保障.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P77-79)【关键词】隧道;地质超前预报;TRT;空间层析成像技术【作者】刘杰;廖春木【作者单位】中国矿业大学(北京),北京,100083;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京,100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】U456.3铁路建设受到地形、土地占用等因素的影响,隧道占线路的比例越来越大,在隧道的掘进过程中,由于前方地质情况不明,经常会因遇到断层、裂隙、破碎带、溶洞、暗河、高地应力等不良地质体而导致塌方、泥石流、涌水、岩爆冒顶等地质灾害发生。

若能准确地提前了解掌子面前方岩体结构的变化情况,不仅可以及时合理地安排掘进进度、修正施工方案、采取防护措施,还可避免许多险情的发生,从而确保施工人员的生命安全。

在京沪高铁张嘎隧道超前预报中,引进TRT6000技术,采用空间多点激发和接收观测方式,获得足够的空间波场信息,进行空间层析成像,达到克服其他预报方法无法解释小构造、小岩溶等地质体,提高地质缺陷的定位精度的效果。

1 TRT6000工作原理TRT(Tunnel Reflection Tomography)系统隧道反射层析成像系统,由美国C-Thru Ground西斯陆地地质设备公司最新研制成功的隧道地震超前探测仪器,该系统从探测方法、数据处理到成果评价均具有独特的方法。

TRT技术方法与其他地质探测的方法的基本原理一样,即弹性波反射成像。

当震源发射的地震波在传播过程中到达波阻抗差异的界面上时(如岩层面、断层、软弱层、岩溶等),发生反射和透射,一部分反射回来的信号被安装在隧道边墙及顶部的传感器所接收;一部分信号通过透射继续向前传播。

基于TRT6000超前探测的井巷工作面注浆量估算法

基于TRT6000超前探测的井巷工作面注浆量估算法
图 1 注浆子 L 布 置示 意
波 在岩层 中的传播 速度 。

根据 单孔 注浆量 计算 式估算 浆液 需求 量
地 震波从 一种 低阻抗 物质 传播 到一个 低 阻抗 物 质时 , 反 射 系数 是负 的 ; 反之 , 反 射 系数 是 正 的。 因
胡巍巍( 1 9 8 2 一) , 女, 0 6 3 0 0 0河北省唐山市。
探 测结果可在 注浆量计算 中给 以启示 , 见图 2 。
基于 T R T超前探测系统 的注浆量修正计算公 式, 可有效 准确估 算 出注浆 段 高 内的注浆量 , 确定 材 料消耗 , 同时还能合理地布设注浆钻孔位置, 保证注 浆质量。
3 结

针对 井 巷 施工 治 水 工程 注 浆材 料 消耗 量 大 、 造 价高 , 以及 注 浆 孔 布 设 实 际 问 题 , 基于 T R T 6 0 0 0型
式 中, Ⅳ为 注浆 钻 孔 数 目; D为井筒外径; A为 注 浆
孔 中心距 井筒 外径 的距 离 ; 口为 注浆钻 孔 间距 。 注浆 孔 布置形 式见 图 1 。
时, 一部分信号被反射 回来 , 一部分信号透射进入前 方介质 。声 学 阻抗 的变 化通 常发 生在地 质岩 层界 面
V 1:


( 2 )
式中, 本段浆 液估算注入量 , m 。 ; A浆 液 消 耗 系 数, 取 1 . 2~1 . 5 ; h注 浆段 高 , m; R浆 液 有效 扩 散 半
径, i n ; n岩层平均裂 隙率 , 一般为 0 . 5 %~ 3 %; 浆 液充 填率 , 可取 0 . 8~ 0 . 9 ; m浆液 结石 率 , %。
2 T R T 6 0 0 0辅助修正计算法

浅谈TRT及钻探综合地质超前预报技术在矿山的应用

浅谈TRT及钻探综合地质超前预报技术在矿山的应用

浅谈TRT及钻探综合地质超前预报技术在矿山的应用孙天学1,文孝贵2,刘宝川1(1.五矿邯邢矿业邯郸地质勘查有限公司,河北邯郸056003;2.河北省武安市西石门铁矿,河北武安056303)摘 要:本文阐述了TRT地质超前预报技术的工作原理及技术特点,介绍了TRT地质超前预报技术的探测方法。

通过TRT及钻探相结合的综合地质超前预报技术在矿山的应用,总结了TRT图像的地球物理特征及相应的钻探布孔原则,摸索出了适合矿山的综合地质超前预报技术。

关键词:地球物理;超前预报;矿山;应用中图分类号:P631.31 文献标识码:A 文章编号:1009-282X(2013)01-0037-04 随着我国经济的发展,对矿山资源的开采步伐也在加快。

但是由于许多老矿山经历了多年开采,资源日趋紧张,探采深部资源迫在眉睫。

由于深部地质条件相对复杂,矿山在探采深部资源的同时,也面临着严峻的安全问题,比如突水、冒顶等。

为了防止安全事故的发生,TRT地质超前预报技术被引用到了矿山。

目前,TRT地质超前预报技术主要被应用在公路隧道的施工中,在预报溶洞、断层破碎带、复杂地层条件等方面取得了许多成功的实例,得到了业内人士的认可。

在矿山应用方面,如何将TRT地质超前预报技术与钻探技术相结合,使其在预报不良地质体的赋存位置、规模及形态、不明采空区的赋存位置、含水情况等方面发挥重要作用,这是值得探讨的问题。

1 TRT地质超前预报工作原理及特点1.1 TRT地质超前预报技术工作原理TRT是英文Tunnel Reflection Tomography的缩写。

TRT系统的工作原理就是基于地震波(弹性波)的反射原理,当弹性波遇到声学阻抗差异(即岩石波阻抗,为岩石密度和纵波波速的乘积)界面时,一部分信号被反射回来,一部分信号透射进入前方介质。

声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。

反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收,通过分析,被用来了解隧道工作面前方地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、含水等),位置及规模。

TRT-6000

TRT-6000

水较发 育 ,施工 中容 易坍塌 ,建议做 好超 前支护 ,加强 临 时支 护 ,围岩 建议参考等级为I v~v级。
作 者简 介 :马磊霞,女 ,工程 师,硕 士,主要研 究方向为材料 学。
38
很多 的s 波 ),地质体 中的水 一般会存在于裂 隙或溶洞 中 ,
裂 隙一旦富水 的话 ,在三维 图 中就 会 出现 大片 的蓝色层状
的 裂 隙 】 。
假定 一个波速 模型 ,根据传感 器接 收到 的地 震波信 号得到 地震波传 播 的时间 。根 据实 际情 况修 改模型参 数 。数据 反 演及滤波 处理 :利用传 感器接 收全波段 的地震 信号数 据 ,
总3 6 3 期 2 0 1 5 年第2 1 期 ( 7 月 下)
交通世界 ・ 运 输 车 辆
T R T - 6 0 0 0 地质预报系统在铁路通道隧道 工程 中的应 用
马磊 霞
( 河北省交通规划设计 院 ,河北 石家 庄 0 5 0 0 9 1 )
摘 要 :依托T R T _ 6 0 0 0 超前预报 系统在某铁路通道 隧道工程 中的应 用情况 ,着重介  ̄ g T R T - 6 0 0 0 系统的操 作原理 、应 用方法 ,
2 . 2 断 层
由于 断层 的出现会使 连续 的裂隙 出现错动 ,或者 比较
发 育 的 裂 隙 遇 到 断 层 就 会 停 止 。 大 部 分 蓝 色 的 条 状 裂 隙 发
育到某一断面突然停止 。
2 - 3 突 水 、突 泥 T R T 超前 预报 系统对 于水有 很高 的灵 敏度 ( 可 以保 留
利用系统 软件进行 首波切 除 ,滤波 降噪 ,区分P 波和 s 波处
理 。利 用 初 始 波 速模 型 参 数 计算 地 质 体 位 置 【 l 】 。

TRT地质超前预报技术在某矿山的应用研究

TRT地质超前预报技术在某矿山的应用研究
3 . 1 T R T地 质超前 预 报探测 参数


二 !
安 全 事 故 的 发 生 , TR T ( T u n n e l R e f l e c t i o n T o mo g r a p h y )地 质 超 前 预报 技 术 被 引 用 到 矿 山 。
p 2 V2 +p l V1
假设 R:反 射 系 数 P 、 :岩 层 的 密 度 V 、 V。 :地 震 波在 岩 层 中 的传 播 速 度 。地 震 波 从 一 种 低阻 抗物质 传播 到一个 高阻抗 物质 时 ,反射 系数是 正 的 ;反之 ,反射 系数是 负 的。 因此 ,当地 震波从 软性 地质体 传播 到硬质 地质体 时 ,回波 的偏 转极 性
矿 业 工 程
1 O Mi ni n g En g i n e e r i ng
第1 1 卷
第2 期
2 0 1 3年 4月
T R T地 质 超前 预 报 技术 在 某 矿 山 的应 用 研 究
孙 天 学 陈 遵 义 王 秋 旺 文孝 贵。
( 1 .五 矿邯邢 矿业 邯郸地 质勘 查有 限公 司 ;2 .五矿 邯邢 矿业有 限公 司西石 门铁矿 ,河北 邯郸 0 5 6 3 0 3 )
专 用笔记 本 电脑 、基 站 、带 触发器 的锤 子 、传 感 器 、无线模 块及 配套设 备 、测 量仪 器等 。
2 0 1 3年 第 2期
孙天学 等
TR T 地 质 超 前 预报 技 术 在 某 矿 山 的 应 用研 究
1 1
进行 数据 处理 。
3 TR T 地 质 超 前 预 报 探 测 参 数 优 化 研究
集 、处理 器之 问采 用 无 线 连接 ,大 幅 简化 了装 备 ;

TRT6000超前地质预报系统在复杂地质条件下的应用

TRT6000超前地质预报系统在复杂地质条件下的应用

TRT6000超前地质预报系统在复杂地质条件下的应用
牟洋;杨振涛;郑岳欣
【期刊名称】《水利水电施工》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】溧阳抽水蓄能电站尾水系统工程地质围岩非常复杂,以Ⅳ、Ⅴ类围岩为主,地下水发育,断层带组数及条数多。

鉴于此,施工过程中采用TRT6000型超前预报系统,并对该技术进行专题研究,实施动态信息的施工管理方法,总结出有关地下工程在通过岩溶水、软岩、高地应力、断层等重大地质灾害地质问题地段的一套行之有效的地质超前预测预报方法,对今后的类似工程施工具有重大意义。

【总页数】4页(P48-50,70)
【作者】牟洋;杨振涛;郑岳欣
【作者单位】中国水利水电第六工程局有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU753.3
【相关文献】
1.TRT6000隧道地质超前预报系统在玉瓦水电站中的应用与实施效果 [J], 刘飞;陶益民
2.TRT6000超前地质预报系统在铁路隧道施工中的应用 [J], 齐莹
3.复杂地质条件下地质雷达在隧道超前地质预报中的应用 [J], 邵建波
4.TRT6000隧道超前地质预报系统在牛栏江-滇池补水工程中的应用 [J], 陶忠平;王建林;米健;吴正昆;李德春
5.复杂地质条件下煤矿巷道掘进超前地质预报技术应用研究 [J], 赵超; 朱敏; 闫理威
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( 河 北钢铁 集 团矿 业有 限公 司 田兴铁 矿 ,河北 唐 山 0 6 3 0 0 0 )
摘 要 :本 文 阐 述 了 T R T6 0 0 0型 超 前 探 测 系 统 的 工 作 原 理 和 该 系统 对 预 报 地 质 情 况 分 析 的 功 能 。
通 过 对 田兴 铁 矿 西 北 回风 井 平 巷 超 前探 测 预 报 , 准 确 分 析 了 掌 子 面前 方 不 同 区 段 范 围 内 的 岩 体 地 质 状 况 。
Ab s t r a c t :I n t hi s p ap e r ,a ut h or e xp ou nds t h e op e r a t i o na l pr i nc i p l e a n d f u nc t i on of t u nne l r e f l e c t i on t om o gr a phy . T hr o ug h f or war d pr obe t O t u nne l of no r t h we s t r e t u r n a i r s ha f t o f Ti a n xi ng i r o n mi n e, a ut h or
第 2 2卷第 4 期
2 0 1 3年 4月
中 国 矿 业
CHI N A MI NI NG M AGAZI NE
V0 l _ 2 2,No . 4
A pr . 2O1 3
T R T 6 0 0 0系统在 田兴铁 矿 井巷 掘砌 施 工 中的 应 用研 究
翟会超 ,闫满志,刘万富,靳 宝
1 概 述
2 T R T 6 0 0 0系 统 简 介
TRT( Tu n n e l Re f l e c t i o n To mo g r a p h y ) 6 0 0 0 型
田兴 铁矿 矿 区资源 保 有储 量 1 4 . 5亿 t , 设 计 年 产矿 石 1 5 0 0万 t , 是 目前 国 内最 大在 建 地 下 铁 矿 山 。矿 区水文 地质 条件 复杂 , 且经过 1 9 7 6年唐 山大 地震 , 矿 区 内地 质 构造发 生 明显 变化 , 井巷 掘进 过程 中多遇 断层 、 破 碎带 等不 利地质 条件 , 给井 下施 工带 来 困难 。为保 证井 巷 掘砌 工程 的安 全 开展 , 研 究 利 用 TR T6 0 0 0型超 前预 报 系统 对 井巷 工 作 面前 方 设 定 范 围 内进行 超前 地 质 探 测 , 根 据 系统 探 测结 果 分 析地 质情 况 , 为后续 的掘 砌施 工组织 提供 依据 , 有效
a r r a nge s uc h as gr ou t i n g t r e a t me nt a nd Sur r o un di ng r o c k s up p or t i n g c o ul d be e n s ur e d, a nd c on s t r u c t i on s a f e t y o f t un ne l c ou l d be g ua r a nt e e d . Ke y wo r d s: t u nn el r e f l e c t i o n t o mo gr a phy; f o r wa r d pr ob e; s t r e s s wa v e; r oa d wa y e xc a v a t i on a nd l i ni ng
Z H AI Hu i — c h a o, YAN Ma n — z h i ,L I U Wa n — f u,j I N b a o
( Ti a nx i ng I r o n Mi ne o f He b e i I r o n St e e l Gr o up Mi n i n g I nc ., T a n gs h a n 0 63 0 00, Chi na )
S t u d y o n t h e a pp l i c a t i o n o f TRT a b o u t r o a d wa y e x c a v a t i o n a n d l i ni n g i n t i a n x i n g i r o n mi n e
a n a l y s e s t r u e l y t h e g e o l o g i c a l c o n d i t i o n i n f r o n t o f t h e wo r k i n g f a c e . Th e n, t h e r e a s o n a b l e s t a t e me n t o f
超前 预报 系统 主要 包 括 主机 、 基 、 无 线模 块 、 传感
器、 触发 器五个 主要 部分 。
TR T 6 0 0 0是“ 隧道 地 震 波 反 射 层 析成 像 技 术 ” 的简称 , 该 技术 的基 本 原 理在 于 当地 震波 遇 到 声 学 阻抗 差异 界 面时 , 一 部分信 号被 反射 回来 , 一 部分 信 号 透射进 入前方 介质 。声学 阻抗 的变 化通 常发生 在 地 质岩层 界 面或岩体 内不 连续 界面 。反射 的地 震信
从 而 合 理 加 强 平 巷 施 工 过 程 中 注浆 治水 、 围岩 支 护 等 环 节 的 组 织 管 理 , 以防止危害发生 , 保 证 井 下 巷 道 施
工安全 。
关键 词 :T RT;超 前 探 测 ;应 力 波 ;井 巷 掘 砌 中 图分 类 号 :T D 2 6 5 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1 0 0 4 — 4 0 5 1 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 7 0 — 0 2
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