深部巷道圍巖變形實時監(jiān)測與支護時機精準介入決策方法

深部巷道圍巖變形實時監(jiān)測與支護時機精準介入決策方法摘要：鑒于深部工程施工過程中涉及大量的人力、物力、財力資源，以及限時、限制、限定等復雜周轉(zhuǎn)機制，因此，工程施工單位必須借助現(xiàn)代技術(shù)手段，對深部巷道圍巖變形進行實時監(jiān)測，早期發(fā)現(xiàn)圍巖變形，并基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，制定支護方案，實現(xiàn)時機精準介入決策的目標。針對該問題，本文提出了一種基于現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)和監(jiān)控技術(shù)的支護決策方法。該方法利用計算機程序，將現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時分析，得出圍巖的變形趨勢及預計變形范圍，并以此為依據(jù)，制定出最佳支護方案，并進行實時調(diào)整及優(yōu)化，最終達到支護效果最佳的目的。

關(guān)鍵詞：深部巷道圍巖，變形實時監(jiān)測，支護時機精準介入，決策方法，現(xiàn)代技術(shù)手段。

正文：

一、引言

深部巷道工程對于圍巖的支護和穩(wěn)定性要求非常高，因為深部工程處于地下較深的位置，地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復雜，圍巖的永久穩(wěn)定性和安全性都有較高的要求。但是，這也給深部巷道工程的支護和施工帶來了很大的困難。一旦圍巖發(fā)生了變形或者破壞，會給巷道工程帶來極大的威脅。

現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，為深部巷道工程的支護、改造、重建、設(shè)計及施工提供了很好的技術(shù)支持。其中，變形實時監(jiān)測與時機精準介入支護決策技術(shù)是深部巷道工程施工中關(guān)鍵技術(shù)之一，可用于實現(xiàn)深部巷道圍巖的實時監(jiān)測、預警、支護決策與管理等功能。

因此，本文的目的是針對深部巷道圍巖變形實時監(jiān)測與支護時機精準介入決策方法，提出了一種基于現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)和監(jiān)控技術(shù)的支護決策方法。該方法以現(xiàn)場實時測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用計算機程序?qū)y量數(shù)據(jù)進行實時分析，得出圍巖變形的趨勢及預計變形范圍，并以此為依據(jù)，制定出最佳支護方案，并進行實時調(diào)整及優(yōu)化，最終達到支護效果最佳的目的。

二、變形實時監(jiān)測技術(shù)

深部巷道圍巖變形監(jiān)測是指在圍巖變形的過程中，實時或定期對巖體進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)變形的危險跡象，以保障人員和設(shè)備的安全。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多適用于圍巖變形監(jiān)測的技術(shù)手段，其中比較常用的包括：

1、高精度三維激光測量技術(shù)

該技術(shù)通過三維激光掃描儀，對圍巖進行實時探測，獲得高精度的三維測量數(shù)據(jù)。該技術(shù)可以實時反映區(qū)域圍巖的變形情況，把測量數(shù)據(jù)傳輸至采集終端，形成實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，便于工程人員進行測量和管理。

2、簡單測量技術(shù)

簡單測量技術(shù)是指在巷道工程施工過程中，采用一些簡單便捷的技術(shù)手段，對圍巖進行監(jiān)測。例如，直接觀察表面的開裂、脫沉、傾斜等現(xiàn)象，并記錄下變形情況。這種方式雖然簡單，但精度較低，需要大量的人力和工時，并且存在一定的誤差。

三、支護決策方法

深部巷道圍巖變形監(jiān)測完成后，就需要對其進行分析、判斷和決策，及時采取正確的支護措施，以保持巷道工程的設(shè)計安全。

1、支護方案設(shè)計

依據(jù)測量數(shù)據(jù)，采用一些傳統(tǒng)而有效的支護技術(shù)，如預應力錨桿技術(shù)、鋼筋網(wǎng)片技術(shù)和噴錨技術(shù)等，結(jié)合實際情況制定合理的支護方案。同時，還需保證支護成本盡可能的低，最大限度地提高支護效益。

2、監(jiān)測與優(yōu)化

建立實時監(jiān)控體系，對支護效果進行評估，及時發(fā)現(xiàn)支護存在的問題和不足，并根據(jù)評估結(jié)果對支護方案進行調(diào)整和優(yōu)化，保證支護效果達到最佳。

四、結(jié)論

本文提出了一種基于現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)和監(jiān)控技術(shù)的支護決策方法，該方法通過實時監(jiān)測圍巖變形，及時發(fā)現(xiàn)圍巖變形的危險跡象，以保障人員和設(shè)備的安全。同時，該方法利用計算機程序，對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時分析，得出圍巖變形趨勢及預計變形范圍，制定出最佳支護方案。該方法具有支護方案設(shè)計合理、支護周期短、支護效果較好、支護效益顯著等明顯優(yōu)勢，可推廣應用于深部巷道工程的圍巖變形實時監(jiān)測與支護決策中，為深部巷道工程施工提供技術(shù)指導和支持五、展望

隨著科技的不斷發(fā)展和進步，現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)和計算機分析技術(shù)也將不斷提高和完善，支護決策方法也將更加科學和精準。同時，將來還可以結(jié)合人工智能等技術(shù)，對支護方案進行優(yōu)化和決策，提高工作效率和安全性。

值得注意的是，在實際應用中，仍然需要結(jié)合工程項目的具體情況進行支護方案的設(shè)計和決策，并考慮到人力、物力和時間等多種因素的影響。因此，在具體操作中，還需要結(jié)合多種方法和技術(shù)，進行綜合決策和優(yōu)化。

總之，該支護決策方法可以在深部巷道工程的圍巖變形實時監(jiān)測和支護決策中得到良好應用，并能為深部巷道工程施工提供科學的技術(shù)支持和指導隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，深部巷道工程作為能源、交通、水利等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)設(shè)施，將會得到更廣泛的應用和發(fā)展。然而，由于深部巷道工程的復雜性和不可預知性，其支護決策一直是工程施工中的難點和熱點問題，也是影響工程質(zhì)量和安全穩(wěn)定的重要因素。

因此，未來在深部巷道工程的圍巖變形實時監(jiān)測和支護決策方面，還有很多需要進一步研究和探索的問題。其中，最具挑戰(zhàn)性的問題包括：

一、如何實現(xiàn)支護方案的自動化決策和智能化優(yōu)化？

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和應用，將來可以將機器學習和深度學習等技術(shù)應用于支護方案的自動化決策和智能化優(yōu)化中。通過對工程數(shù)據(jù)的分析和挖掘，系統(tǒng)可以自動識別不同類型的圍巖變形情況和對應的支護方案，并進行實時優(yōu)化和調(diào)整。這將大大提高工作效率和減少人為錯誤的發(fā)生。

二、如何實現(xiàn)深部巷道工程的全過程管理和監(jiān)測？

目前，深部巷道工程的監(jiān)測主要集中在建設(shè)階段，一旦工程竣工就很難進行有效的監(jiān)測和管理。未來需要建立起深部巷道工程全過程的監(jiān)測系統(tǒng)，包括建設(shè)、運營和維護三個階段，并建立起信息化、數(shù)字化的巷道檔案庫，實現(xiàn)對巷道群的全面監(jiān)控和管理，及時發(fā)現(xiàn)和預防工程變化和隱患，確保工程質(zhì)量和安全穩(wěn)定。

三、如何優(yōu)化支護材料和工藝，提高支護效果和可靠性？

目前，深部巷道工程支護主要采用的是鋼架式支護和噴射混凝土等傳統(tǒng)工藝和材料，難以滿足其高強度、高耐久性和高安全性的要求。因此，未來需要進一步研究和開發(fā)新型、高效的支護材料和工藝，如納米材料、復合材料和3D打印等技術(shù)，以提高支護效果和可靠性，并使其更加環(huán)保、節(jié)能和經(jīng)濟。

總之，未來深部巷道工程的支護決策需要綜合考慮工程特點、支護方法、材料工藝等多個因素，結(jié)合計算機分析技術(shù)和人工智能等新興技術(shù)，實現(xiàn)支護方案的自動化決策和智能化優(yōu)化，提高支護效果和可靠性，保障工程質(zhì)量和安全穩(wěn)定四、如何降低深部巷道工程的成本？

深部巷道工程的建設(shè)成本往往非常高，其中支護成本占據(jù)相當大的比重。因此，未來需要通過技術(shù)升級和管理優(yōu)化等手段，降低深部巷道工程的建設(shè)成本。

首先，可以通過采用經(jīng)濟性更高、生產(chǎn)效率更高的支護材料和工藝，實現(xiàn)支護成本的降低。例如，可以采用更加環(huán)保和節(jié)能的材料，如以廢舊材料為原料的支護材料，以及使用3D打印等新工藝，減少支護成本和人工操作成本。

其次，可以通過智能化的巷道建設(shè)和管理系統(tǒng)，實現(xiàn)效率和安全性的提高，降低管理成本。例如，可以利用無人機、傳感器等技術(shù)，對深部巷道進行全面監(jiān)管和管理，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取措施，降低后期維護成本。

五、如何保障深部巷道工程的安全穩(wěn)定？

深部巷道工程在建設(shè)和運營過程中，存在著非常嚴峻的安全隱患，如巖體裂隙、地質(zhì)災害等。因此，未來需要建立起健全的安全標準和管理制度，保障深部巷道工程的安全穩(wěn)定。

首先，需要制定完善的工程建設(shè)標準和規(guī)范，包括巷道設(shè)計、支護材料選擇和工藝要求等，以提高工程的設(shè)計質(zhì)量和建設(shè)效率，并降低安全風險。

其次，需要采用先進的監(jiān)測技術(shù)和方法，及時發(fā)現(xiàn)和識別巷道變形和巖體運動等異常情況，并采取相應的措施進行處理。

最后，需加強對巷道建設(shè)和運營人員的培訓和管理，提高其安全意識和應急反應能力，確保深部巷道工程的安全穩(wěn)定。

六、如何促進深部巷道工程的可持續(xù)發(fā)展？

深部巷道工程在建設(shè)和運營過程中，對環(huán)境和資源的影響也非常大。因此，未來需要通過可持續(xù)發(fā)展的理念和方法，促進深部巷道工程的可持續(xù)發(fā)展。

首先，需要采用環(huán)保、節(jié)能的支護材料和工藝，減少不必要的資源浪費和污染物排放，降低環(huán)境影響。

其次，需要加強對巷道周邊環(huán)境的保護和監(jiān)管，減少工程對周邊環(huán)境的影響和破壞。

最后，需要注重人文關(guān)懷，提高工程對當?shù)鼐用竦娜诤隙群褪芤娉潭龋⒓訌妼Ξ數(shù)鼐用竦膮⑴c和溝通，促進深部巷道工程的可持續(xù)發(fā)展。

總之，未來深部巷道工程需要面對多重挑戰(zhàn)和機遇，必須采用先進的技術(shù)和理念，加強管理和監(jiān)管，實現(xiàn)安全穩(wěn)定、高效經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展