深地硬岩工程微波辅助释压及支护方法技术

本发明专利技术公开了一种深地硬岩工程微波辅助释压及支护方法，在工程开挖后，首先对已开挖区壁面进行支护；以掌子面为界，向周边及待开挖岩体后方钻孔；采用微波波导将微波辐射能量引入钻孔底部并照射岩体，诱发裂纹；将静态岩石膨胀破碎剂注入孔底并堵塞，使得微波照射诱发的裂纹二次发育，相邻钻孔底部裂纹扩展并互相贯通，形成一个包裹待开挖岩体的破碎带，通过破碎带使围岩释压；为了进一步维护应力释放后的围岩稳定性，利用钻孔进行注浆，使得释压破碎带在水泥胶结作用下重构形成一个环向加固区域。该技术在形成破碎带的过程中基本维持在准静态过程，避免了传统爆破释压技术诱发的次生动力扰动灾害，有利于实现深部硬岩工程的安全高效施工。

【技术实现步骤摘要】
深地硬岩工程微波辅助释压及支护方法
本专利技术涉及深地硬岩工程开挖后的岩爆灾害控制
，具体涉及一种深地硬岩工程微波辅助释压及支护方法。
技术介绍
随着浅部资源耗竭，将有大批矿山进入深部开采，深部开采已成为世界矿业界关注的焦点。采矿活动产生的扰动可能诱发岩爆、顶板冒落、突水等事故，不仅严重威胁着矿山生产安全，而且给深部开采工作带来了极大的挑战。同时，受国家重大战略需求引导，深地实验室建设工作已经开展，西南地区的高埋深隧道开挖也面临着严峻的安全考验。深地岩石工程开挖后将造成围岩应力重新分布，围岩内存储的高应变能在强动力扰动下可能沿临空面释放并诱发岩爆灾害，严重威胁着人员、设备的安全。因此，深地岩石工程的岩爆灾害的有效防控是保障生产作业安全的关键所在。传统支护结构可在一定程度上发挥抵抗围岩传递的高应力作用，然而支护结构强度有限，对于重大岩爆灾害难以奏效。有学者提出了泄压爆破技术，通过局部爆破技术将围岩与岩石工程进行隔离，形成非连续的工程结构，可以大幅度削弱近工程自由面的应力集中效应。然后此技术采用了爆破开挖方式，深地高应力环境对爆炸应力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深地硬岩工程微波辅助释压及支护方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：已开挖区支护：深地硬岩工程开挖后，采用喷射混凝土的方式对已开挖区壁面进行支护；/nS2：待开挖区钻孔：以岩石工程的掌子面为边界，环绕掌子面轮廓周向钻凿多个斜向孔，多个斜向孔呈辐射状分布；同时，在掌子面上钻凿向掌子面后方延伸的轴向孔；/nS3：微波诱导致裂：通过微波波导将微波能量引入钻孔孔底，对近孔底区域围岩进行微波诱导致裂；/nS4：二次破碎：将静态岩石膨胀破碎剂通过钻孔注入孔底并堵塞，利用静态岩石膨胀破碎剂在孔底区域近一步诱发裂纹，使得相邻孔底裂纹互相诱导并贯通，形成破碎带；/nS5:释压后支护：利用破碎带使围岩...

【技术特征摘要】
1.一种深地硬岩工程微波辅助释压及支护方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：已开挖区支护：深地硬岩工程开挖后，采用喷射混凝土的方式对已开挖区壁面进行支护；
S2：待开挖区钻孔：以岩石工程的掌子面为边界，环绕掌子面轮廓周向钻凿多个斜向孔，多个斜向孔呈辐射状分布；同时，在掌子面上钻凿向掌子面后方延伸的轴向孔；
S3：微波诱导致裂：通过微波波导将微波能量引入钻孔孔底，对近孔底区域围岩进行微波诱导致裂；
S4：二次破碎：将静态岩石膨胀破碎剂通过钻孔注入孔底并堵塞，利用静态岩石膨胀破碎剂在孔底区域近一步诱发裂纹，使得相邻孔底裂纹互相诱导并贯通，形成破碎带；
S5:释压后支护：利用破碎带使围岩释压完成后，清除钻孔内的静态岩石膨胀破碎剂，通过钻孔向破碎带注入水泥料浆，对破碎带进行重构，使破碎带重构成为一个整体。


2.根据权利要求1所述的深地硬岩工程微波辅助释压及...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春，周科平，熊信，高如高，高峰，李杰林，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43