地下灾害防护课程知识要点

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1、地下灾难课程学问要点1、灾难、减灾系统:灾难是指由于自然的、人为的或人与自然的缘由，对人类生存和社会发 展造成损害的各种现象。包括自然灾难和人为灾难。减灾系统：由于各种自然灾难相互联系 而构成自然灾难系统，影响到社会的方方面面，因此，减灾需要社会各部门、各地区、各学科、各阶层协调行动，减灾的各项措施必需相互连接、严密协作，并形成一套系统。减灾系统是有一个多种减灾措施组成的有机整体，主要由监测、预报、防灾、抗灾和重建等多个环 节组成，每个环节又包括假设干个相互联系的子系统。2、地震、震源、震中、震源深度、震源距、浅源地震、中源地震、深源地震：地震是指因地下某处岩层突然裂开，或因局部岩层坍塌、火山

2、喷发等引起的振动以波的形式 传到地表引起地面的颠覆和摇动，这种地面运动称为地震。地球内部发生地震的地方称震源。震源在地球外表的投影称为震中。震源至地面的垂直距离即震源到震中的距离，称为震源深度。地面上任何一个地方到震源的距离称为震源距。浅源地震：震源深度在 60km 以内； 中源地震：震源深度在 60300km；深源地震：震源深度超过 300km。3、地震震级、地震烈度： 地震震级是表征地震大小或强弱的指标，是地震释放能量多少的尺度，它是地震的根本参数之一。其数值是依据地震仪记录的地震波图来确定的。地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物患病到一次地震影响的强弱程度。4、地震波、体波、纵波、横波

3、、面波：地震波是指地震引起的震惊以波的形式从震源向各个方向传播。体波是在地球内部传播的 波，包含纵波和横波。纵波是质点的振动方向与波的传播方向全都的波，其振幅小，周期短。横波是质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，其振幅较大，周期较长。面波L 波 是沿地球外表传播的波，它是体波经地层界面屡次反射形成的次生波，包含瑞雷波R 波 和洛夫Q 波。5、地震的类型：火山地震、塌陷地震、水库地震、爆炸地震、油田注水地震。6、地震灾难定义及特点：定义是指由于地震产生猛烈的地面运动、地震断层运动等造成的 自然环境的破坏和摧毁建筑物及各种设施和产生的各种震害，是地震造成的人员伤亡和社会 的物质财宝的损失。特

4、点是：1灾难具有突发性；2地震灾难破坏面积广、区域性强；（3） 地震灾难具有持续性和多发性特点；4地震灾难具有灾难性；5地震灾难具有社会性；6地震救灾的困难性。7、地震的直接灾难：是指在猛烈地震发生时，地面受地震波的冲击产生的猛烈运动、断层运动及地壳变形等消灭的各种破坏现象，也就是与地震有直接联系的灾难。包括地表破坏和构造物设施的破坏。8、地震在城市、沿海、山区的次生灾难：地震的次生灾难是指在猛烈地震以后，以地震直接灾难为导因引起的一系列其他灾难。以及虽与震惊破坏无直接联系，但与地震的存在有关的灾难，如防震棚火灾，因避震移居室外造成冻害等。有以下三种：1火灾、2地震滑坡和泥石流灾难、3地震海啸

5、。9、大路桥梁和隧道的地震破坏：大路常见的破坏现象有路基路面开裂、隆起或凹陷、道路喷水冒砂、道路两旁滑坡或积存物堵塞或冲垮路面等。桥梁在地震时患病破坏，将严峻影响交通运输，甚至导致交通瘫痪。地下的对到破坏一般较稍微，相对安全。10、地下构造与地面建筑物相比的震害特点：脆弱或严峻不均匀地基土中的地下构造破 坏较重，土质较好的岩土层中的地下构造破坏较轻，甚至无破坏。脆弱地基土中的延长地 下构造简洁消灭环向裂缝；长度较短、平面规章、刚度较大的地下构造，通常破坏较轻或无破坏。一般认为，地下构造因地震时加速度小而安全，与地面建筑物相比震害较轻。11、地下构造的破坏形式：地层破坏，如断裂，滑移，开裂导致的

6、地下构造的受剪断裂 或严峻破坏。地基土液化引起地下构造破坏、下沉或上浮。地下构造接头部位产生裂缝。12、减轻地震灾难的对策：地震推测预报。地震转移分散。工程抗震。13、抗震设防、抗震设防区、抗震设防类别、抗震设防目标：抗震设防有小震烈度、中震 烈度、大震烈度。我国目前规定的抗震设防区是指地震烈度为 6 度或 6 度以上的地区。抗震设防类别应依据其使用功能的重要性可分为甲类、乙类、丙类、丁类四个类别。特别设防类：使用上有特别设施，设计国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严峻次生灾难等特别重大灾难后果，需要进展特别设防的建筑。简称甲类。重点设防类：地震时使用功能不能中断，或需尽快恢复的生命线

7、相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾难后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类。标准设防类：大量的除 -以外按标准要求进展设防的建筑简称丙类。适当设防类：使用上人员稀有且震损不致产生次生灾难，允许在肯定条件下适当降低要求的建筑。简称丁类。抗震设防目标是小震不坏、中震可修、大震不倒。14、场地条件震害主要因素：场地土的刚度即坚硬和密实程度大小和场地掩盖层厚度。IEIE15、砂土液化、液化等级：在地下水位以下的饱和松砂和粉土在地震作用下，土颗粒之间 有挤密的趋势。但因孔隙水来不及排出，使土颗粒处于悬浮状态，形成如液体一样，这种现 象称为砂土的液化。液化等级：液化指数反映了液化造成地面破坏

8、的程度，液化指数越大， 则地面破坏越严峻，房屋的震害就越大。稍微0 I6、中等6 I18、严峻IE I18。16、构造抗震：通过增加构造本身的抗震性能来抵挡地震作用，即由构造本身储存和消耗地震能量。17、构造减震：依据是否需要外部能源输入可分为被动掌握、主动掌握、半主动掌握和混合掌握。18、根底隔震：在建筑物根底与上部构造之间设置隔振装置或系统形成隔振层，把房屋构造与根底隔离开来，利用隔振装置来隔离或耗散地震能量以避开或削减地震能量向上部结 构传输，以削减建筑物的地震反响，实现地震时建筑物只发生稍微运动和变形，从而使建筑 物在地震作用下不损坏或倒塌，该种抗震方法称为根底隔振。19、耗能减震：构

9、造耗能减震技术是在构造物某些部位如支撑、剪力墙、节点、联接缝或 连接件、楼层空间、相邻建筑间、主附构造间等设置耗能阻尼装置或元件，通过耗能阻尼装置产生摩擦，弯曲或剪切、扭转弹塑或粘弹性滞回变形耗能来耗散或吸取地震输入构造中的能量，以减小主体构造地震反响，从而避开构造产生破坏或倒塌， 到达减震控震的目的。装有耗能装置的构造称为耗能减震构造。20、火灾：由燃烧而引起的灾难。21、耐火性能：1燃烧性能推断材料的可燃性。2导热性能。3隔热性能。4在高温下的物理力学性能。5材料的发烟性能。6材料的毒性性能。22、耐火极限：按争论试验所规定的火灾升温曲线，对建筑构件进展耐火试验，从受到火的作用时起，到失去

10、支撑力量或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间称为耐火极 限，用小时h表示。23、耐火等级：般依据建筑构件的耐火极限判定建筑的耐火等级： 一级耐火等级建筑承受钢筋混凝土构造或砖混构造 1.5h。 二级耐火等级建筑耐火极限稍低，允许承受未加防火保护的钢屋架 1.0h。 三级耐火等级建筑承受砖墙及钢筋混凝土承重体系，木屋架屋顶0.5h。四级耐火等级建筑承受木屋顶燃烧体墙柱承重 0.25h。24、火灾引起人员伤亡的主要缘由：1CO 中毒2烟气中毒火灾中物质燃烧产生各种有毒气体，对人体危害极大。3缺氧：在火灾区域，空气中含有相当数量的CO、NO2 和其他有毒气体，维持燃烧需要消耗大量氧气，这样，

11、使空气中含氧量大大降低。（4） 高温烟气窒息 ：由于吸入高温烟气，使口腔、喉头肿胀、导致呼吸道堵塞窒息，如抢救不准时，很快致死。25、洪水、洪灾、内涝、暴雨洪水、梅雨、台风雨、风暴潮洪水、冰凌洪水、水文站、防洪标准、设计标准、校核标准、防洪工程措施、防洪非工程措施洪水：暴雨、融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江、河、湖、海水量快速增加或水位迅猛上涨的自然现象。洪灾：超过人们防洪力量或未实行有效措施的大洪水对人类生命和财产所造成的损害。内涝：由于强降水或连续性降水超过城市排水力量致使城市内产生积水灾难的现象。 暴雨洪水：是由较大强度的降雨而形成的洪水，简称雨洪。梅雨：指中国长江中下游地区、台湾、日

12、本中南部、韩国南部等地，每年6 月中下旬至 7月上半月之间持续天阴有雨的气候现象，此时段正是江南梅子的成熟期，故称其为“梅雨”。台风雨：台风活动带来的降水现象，称为台风雨。风暴潮洪水：是一种灾难性的自然现象。由于猛烈的大气扰动，如强风和气压骤变通常指台风和温带气旋等灾难性天气系统导致海水特别升降。冰凌洪水：河流中因冰凌堵塞和河道内蓄冰、蓄水量的突然释放，而引起的显著涨水现象。水文站：观测及搜集河流、湖泊、水库等水体的水文、气象资料的基层水文机构。防洪标准：即防洪保护对象到达防范洪水的水平或力量。设计标准：防洪等工程设计而拟定的、符合指定防洪设计标准的、当地可能消灭的洪水。即防洪规划和防洪工程估

13、量设防的最大洪水。校核标准：对不同地形条件下的水利水电工程永久性建筑物所制定的各类水工建筑物格外运用的洪水标准。防洪工程措施：一般包括修建堤坝、整理河道、修建水库、修建分洪区或滞洪、蓄洪区 等，有时将河流中上游的植被保护、植树种草也归于这一类。防洪非工程措施：多指洪泛区土地治理，建立洪水预报预警系统，拟定居民的应急撤离打算和对策，实行防洪保险等。26、井下突水征兆：1巷道壁“挂汗”，即由于积水透过微孔裂隙而分散于岩石外表。顶板“挂汗”多呈尖型水珠，有“承压欲滴”之势，这可以区分自然预兆中的“挂汗”；后者常是平型水珠，为蒸汽分散于顶板所形成。（2） 顶板淋水加大，如同落雨状。（3） 有时透水前底

14、板突然涌水（4） 工作面温度下降，空气变冷，发生雾气。（5） 岩层里有“吱吱”的水叫声。这是由于被淹井巷的积水具有较大的压力，能够把水从岩层的裂缝中挤出来，水与裂缝两壁摩擦而发出“吱吱”的水叫声表示有涌水的危急。 消灭压力水流这是离水源很近的征兆。假设消灭水干净说明距水源还稍远，假设水浑浊；说明已 迫近水源。（6） 工作面有害气体增加。一般从积水区散发出来的气体是沼气、二氧化碳和硫化氢。（7） 采场和巷帮“挂红”，水的酸度大，味发涩，有臭鸡蛋味27、井下水灾缘由及特点：主要影响因素含水层厚度、岩性、构造及隔水层厚度，以及大气 降水。在地下空间开发与利用过程中，当破坏储存地下水的封闭隔离构造时便

15、会造成透水涌 溢的突水灾难。特点：井下水灾事故一般都是重大、特大事故，会给采掘业生产带来严峻威逼，甚至还会使矿毁人亡，造成极其惨痛的后果。可诱发其他中毒事故。如在发生老窟透水 事故时，由于老窟积水中的坑木腐朽、硫化铁氧化水解常积存大量的二氧化硫、二氧化碳、 硫化氢等有毒有害气体，一旦透水事故发生，这些有毒有害气体就会随涌出水流处处集中， 造成中毒事故。由于涌出的水流能通过裂隙通道，所以一处或一个矿发生透水事故，也会波 及到其他巷道或矿井。28、滑坡、倒塌、塌方、滑坡的防治措施：滑坡：是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着肯定的脆

16、弱面或者脆弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑 动的自然现象。倒塌崩落、垮塌或塌方：是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、积存在坡脚或沟谷的地质现象。滑坡的防治措施：1消退和减轻地表水和地下水的危害。常用的方法有：1水平钻孔疏干；2垂直孔 排水；3竖井抽水；4隧洞疏干；5支撑盲沟。2改善边坡岩土体的力学强度。常用的措施有：1削坡减载；用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。2边坡人工加固；常用的方法有：a)修建挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；(b)钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程；(c)预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或脆弱构造面的岩质边坡；(d)固结灌浆或电化学加固法加

17、强边坡岩体或土体的强度；(e)SNS 边坡柔性防护技术等。29、地下工程施工期间塌方的缘由：（1） 基坑槽开挖坡度不够，或通过不同土层时，没有依据土的特性分别放成不同坡度， 致使边坡失稳而塌方。2在有地表水、地下水作用的土层开挖时，未实行有效的降排水措 施，土层湿化，内聚力降低，引起塌方。3边坡顶部堆载过大，或受外力振动影响，使边 坡内剪切应力增大，土体失稳而塌方。4土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。30、地表沉陷的缘由:自然因素：河流水位升降与地震等。人为因素：抽取地下水、坑道排水、突水、地表水和大气降水渗入、荷载及震惊等。由于地下采空，至使上覆岩层受到破坏并产生移动沉降。当沉降高度到

18、达地表时，则形成塌陷坑。上覆岩层产生沉降过程上将形成三个带，即，裂开带裂隙带变形带或 称为整体移动带。裂开带指煤层的直接顶板局部，裂开带之上为裂隙带，裂隙带之上为变 形带接近地表。31、泥石流形成条件及防治措施：a.饱水断层裂开带含粘土裂开岩坍塌；b.饱水全、强风化岩脉坍塌；c.饱水粘土质、粘土夹块石岩溶充填物坍塌、揭穿。防治措施：泥石流的防治，应贯彻综合治理的原则，要重点突出，因害设防，因地制宜，讲求实效，要充分考虑到被防护地区与具体工程的要求。具体防治措施有生物措施和工程措施 两大类。32、爆炸的类型爆炸事故分类：物理爆炸、化学爆炸、核爆炸。33、瓦斯、瓦斯爆炸的条件、如何预防瓦斯爆炸、如

19、何防止瓦斯聚拢、如何避开井下火源 瓦斯：由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷(沼气)。它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。瓦斯爆炸的条件：肯定浓度的瓦斯；高温火源的存在；充分的氧气。如何预防瓦斯爆炸：防止瓦斯积聚；消退火源。如何防止瓦斯聚拢：1加强通风。使瓦斯浓度降低到规定的浓度以下，即采掘工作面的进风风流中不超过 0.5，回风风流不超过 1，矿井总回风流中不超过0.75。（2） 加强检查工作。准时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度，查明隐患进展处理，是日常进展瓦斯治理的重要内容。我国 20 世纪 80 年月所用的甲烷检查仪器有：光学甲烷检定器、热放式甲烷检定器、甲烷警报器

20、和甲烷遥测警报仪等。90 年月以后使用比较先进的 TX 系列智能便携式气体监测仪和遥测仪器等。3对瓦斯含量大的煤层，进展瓦斯抽放，降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。如何避开井下火源：1制止明火,制止携带烟草及点火工具下井2瓦斯矿井要使用安全照明灯，井下制止翻开矿灯。3严格治理井下火区。4严格执行放炮制度一炮三检、三人联锁。5严格掘进工作面的局部通风机治理工作，局部通风机要设有风电闭锁装置。6瓦斯矿井的电气设备要符合防爆性能的规定。34、煤矿的“一炮三检”和“三人连锁放炮”：装药前、爆破前、爆破后检查工作面瓦斯。只有在放炮地点四周 20m 范围内风流中瓦斯浓度不超过 1.0%时才允许放炮。同时要执行

21、班组长、瓦检员、放炮员“三人联锁”放炮制度。 “一通三防”指的是煤矿安全生产中的矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防火的技术治理工作的简称。35、煤岩与瓦斯突出、瓦斯抽放、瓦斯排放、震惊爆破、松动爆破煤岩与瓦斯突出：是指在压力作用下，裂开的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出的现象。瓦斯抽放：承受专用设备把煤层、岩层和采空区中的可燃气抽出或排出的措施。煤矿矿井中瓦斯涌出量很大，靠通风难以稀释排解时，可用抽放的方法，排解瓦斯，削减通风负担。瓦斯排放：利用局部通风机送入巷道的风量，稀释并排出巷道内的高浓度瓦斯，使 之混合均匀且不超限，最终将巷道内瓦斯掌握在规定值以下。震惊爆破：在石门揭穿突出危急煤层

22、或在突出危急煤层中掘进时，用增加炮眼数、加大装药量等措施诱导煤(岩)与煤层气突出的特别爆破作业；松动爆破：将岩体裂开成岩块，而不造成过多飞散的爆破技术。它的装药量只有标准抛掷爆 破的 40%50%。松动爆破又分一般松动及加强松动爆破。松动爆破后岩石只呈现裂开和松动状态，可以形成松动爆破漏斗，爆破作用指数n0.75。36、冲击地压岩爆概念及特征井巷或工作面四周岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然猛烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。它具有很大的破坏性，是煤矿重大灾难之一。特征：1、突发性。发生前一般无明显前兆，冲击过程短暂，持续时间为几秒到几十秒。2、一般表现为煤爆(煤壁爆

23、裂、小块抛射)。浅部冲击 (发生在煤壁 2m6m 范围内，破坏性大)和深部冲击(发生在煤体深处，声如闷雷，破坏程度不同)。最常见的是煤层冲击，也有顶板冲击和底板冲击，少数矿井发生了岩爆。在煤层冲击中，多数表现为煤块抛出，少数为数 十平方米煤体整体移动，并伴有巨大声响、岩体震惊和冲击波。3、具有破坏性。往往造成煤壁片帮、顶板下沉、底鼓、支架折损、巷道堵塞、人员伤亡。4、具有简单性。在自然地质条件上，除褐煤以外的各煤种，采深从200m1000m，地质构 造从简洁到简单，煤层厚度从薄层到特厚层，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等，都发生过冲击地压；在采煤方法和采煤工艺等技术条件方面，不

24、管水采、炮采、普采或是综采，采空区处理承受全部垮落法或是水力充填法，是长壁、短壁、房柱式开采或 是柱式开采，都发生过冲击地压。只是无煤柱长壁开采法冲击次数较少。37、地下工程超前预报缘由、根本方法缘由：(1)勘测设计阶段的地质工作量投入所限,勘察精度不够,致使设计与实际不符的状况时有发生,由此造成的地质灾难给施工和运营带来极大的危害；(2) 勘测设计阶段的地质预估预评价是对地下工程所处地质背景的宏观把握，不行能对简单的地质状况做出微观的把握；(3) 简单的地质变化对地下工程施工方法及工期有打算性影响；(4) 人为作用施工开挖引起地质的变化只有在施工期才能显现出来；(5) 施工期需要对地质的把握不能只是停留在定性评价上，要有定量的评价；(6) 作为地质工作的全过程的组成局部，是积存阅历提高地下工程施工地质超前预报准确率和水平的需要，是建立地下工程完整地质资料的需要 。根本方法：(1)地质法(2)超前平行导坑隧道法(3)超前水平钻孔法(4)超前钻孔声波测井及跨孔声波透视法(5)声波 CT 层析成像法(6)波反射法(地震、声波、超声波、电磁波) (7)波反射层析成像法