深部地下工程岩爆防治方法和系统与流程

1.本技术涉及地下工程安全技术领域，特别是涉及一种深部地下工程岩爆防治方法和系统。


背景技术：

2.我国超千米埋深的煤炭资源约占探明储量的53%，是我国主体能源的战略保障，随着浅部煤炭资源枯竭，煤矿开采向深部发展是必然趋势。但是，由于深部矿井巷道面临高地应力、高地温、高岩溶水压、强开采扰动“三高一扰动”的复杂力学环境，以岩爆为代表的岩体动力灾害事故频发。其中，岩爆发生的本质在于围岩积聚能量的突然释放，通常伴随岩石爆裂并弹射的现象，对施工人员和设备造成巨大威胁，增加施工成本，影响施工进度。然而目前常用的围岩控制方法并未考虑到岩爆能量与围岩支护设计的关系，导致岩爆控制效果不理想。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种深部地下工程岩爆防治方法和系统。
4.第一方面，提供了一种深部地下工程岩爆防治方法，所述方法包括：开展深部岩石岩爆试验获取围岩的岩爆峰值应力，开展岩石力学性质测试获取所述围岩的应力应变数据和峰值应变；根据所述岩爆峰值应力、所述应力应变数据和所述峰值应变，确定所述围岩的岩爆能量；根据所述岩爆能量，确定所述围岩的岩爆等级；根据所述岩爆等级，确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案。
5.作为一种可选的实施方式，所述根据所述岩爆峰值应力、所述应力应变数据和所述峰值应变，确定所述围岩的岩爆能量，包括：根据所述岩爆峰值应力和所述峰值应变，确定所述围岩的岩体岩爆峰值应力对应的能量；根据所述应力应变数据和所述峰值应变，确定所述围岩的岩体破坏所需能量；将所述岩体岩爆峰值应力对应的能量与所述岩体破坏所需能量的差值，确定为所述围岩的岩爆能量。
6.作为一种可选的实施方式，所述根据所述岩爆峰值应力和所述峰值应变，确定所述围岩的岩体岩爆峰值应力对应的能量的公式为：其中，表示岩体岩爆峰值应力对应的能量，表示岩爆峰值应力，表示峰值应变。
7.作为一种可选的实施方式，所述根据所述应力应变数据和所述峰值应变，确定所
述围岩的岩体破坏所需能量的公式为：其中，表示岩体破坏所需能量，表示峰值应变，表示应力，表示应变。
8.作为一种可选的实施方式，所述根据所述岩爆能量，确定所述围岩的岩爆等级，包括：如果所述岩爆能量小于或等于第一预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为无岩爆；如果所述岩爆能量大于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为轻微岩爆；如果所述岩爆能量大于第二预设阈值，且小于或等于第三预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为中等岩爆；如果所述岩爆能量大于第三预设阈值，且小于或等于第四预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为强烈岩爆。
9.作为一种可选的实施方式，所述根据所述岩爆等级，确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案，包括：如果所述岩爆等级为轻微岩爆，则确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，喷射混凝土；安装抗爆柔性网；安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
10.作为一种可选的实施方式，所述根据所述岩爆等级，确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案，包括：如果所述岩爆等级为中等岩爆，则确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设钢拱架；安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
11.作为一种可选的实施方式，所述根据所述岩爆等级，确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案，包括：如果所述岩爆等级为强烈岩爆，则确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设约束混凝土拱架；安装高锚固支护密度的吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
12.作为一种可选的实施方式，所述吸能锚杆和所述吸能锚索的支护材料为理想弹塑性材料，具有可施加高预应力、高恒阻、高吸能和高延伸率的特性。
13.第二方面，提供了一种深部地下工程岩爆防治系统，所述系统包括：深部岩石岩爆试验装置，用于对围岩开展深部岩石岩爆试验；岩石力学性质测试装置，用于对所述围岩开展岩石力学性质测试；主控装置，用于获取所述围岩在所述深部岩石岩爆试验中的岩爆峰值应力、在所述岩石力学性质测试中的应力应变数据和峰值应变；所述主控装置，还用于根据所述岩爆峰值应力、所述应力应变数据和所述峰值应变，确定所述围岩的岩爆能量；所述主控装置，还用于根据所述岩爆能量，确定所述围岩的岩爆等级；所述主控装置，还用于根据所述岩爆等级，确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案。
14.作为一种可选的实施方式，所述主控装置，具体用于：根据所述岩爆峰值应力和所述峰值应变，确定所述围岩的岩体岩爆峰值应力对应的能量；根据所述应力应变数据和所述峰值应变，确定所述围岩的岩体破坏所需能量；将所述岩体岩爆峰值应力对应的能量与所述岩体破坏所需能量的差值，确定为所述围岩的岩爆能量。
15.作为一种可选的实施方式，所述主控装置，具体用于：如果所述岩爆能量小于或等于第一预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为无岩爆；如果所述岩爆能量大于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为轻微岩爆；如果所述岩爆能量大于第二预设阈值，且小于或等于第三预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为中等岩爆；如果所述岩爆能量大于第三预设阈值，且小于或等于第四预设阈值，则确定所述围岩的岩爆等级为强烈岩爆。
16.作为一种可选的实施方式，所述主控装置，具体用于：如果所述岩爆等级为轻微岩爆，则确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，喷射混凝土；安装抗爆柔性网；安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
17.作为一种可选的实施方式，所述主控装置，具体用于：如果所述岩爆等级为中等岩爆，则确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设钢拱架；
安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
18.作为一种可选的实施方式，所述主控装置，具体用于：如果所述岩爆等级为强烈岩爆，则确定所述围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设约束混凝土拱架；安装高锚固支护密度的吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
19.作为一种可选的实施方式，所述吸能锚杆和所述吸能锚索的支护材料为理想弹塑性材料，具有可施加高预应力、高恒阻、高吸能和高延伸率的特性。
20.第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的方法步骤。
21.第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法步骤。
22.本技术提供了一种深部地下工程岩爆防治方法和系统，本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：首先，在开展深部岩石岩爆试验的情况下，计算机设备获取围岩的岩爆峰值应力，在开展岩石力学性质测试的情况下，计算机设备获取围岩的应力应变数据和峰值应变。然后，计算机设备根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变确定围岩的岩爆能量，并根据岩爆能量确定围岩的岩爆等级。最后，计算机设备根据岩爆等级确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案，以进行岩爆防治。本技术可以确定围岩的岩爆能量，并建立岩爆能量与围岩支护设计之间的联系，从而针对性地确定围岩岩爆控制设计方案，降低岩爆发生风险，提高岩爆防治效果。
23.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术实施例提供的一种深部地下工程岩爆防治方法的技术路线图；图2为本技术实施例提供的一种深部地下工程岩爆防治方法的流程图；图3为本技术实施例提供的一种岩爆能量计算模型的示意图；图4为本技术实施例提供的一种围岩支护前后的岩爆应力路径演化过程的示意图；图5为本技术实施例提供的一种深部地下工程岩爆防治系统的结构示意图；图6为本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
27.在煤矿开采中，通常需要对巷道或硐室的围岩进行支护，以提高岩体强度，降低岩爆等动力灾害的发生风险。本技术实施例提供的深部地下工程岩爆防治方法，可以应用于煤矿开采中巷道或硐室开挖及掘进的围岩岩爆防治的设计过程。首先，通过深部岩石岩爆试验和岩石力学性质测试获取围岩的岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变，进而确定围岩在发生岩爆时释放的岩爆能量。然后，采用岩爆能量作为判据，对围岩的岩爆等级进行判定，并针对岩爆等级针对性地设计围岩支护方案，从而建立岩爆能量与围岩支护设计之间的联系，针对性地确定围岩岩爆控制设计方案。图1为本技术实施例提供一种深部地下工程岩爆防治方法的技术路线图，如图1所示，具体处理过程如下：开展深部岩石岩爆试验获取围岩的岩爆峰值应力；开展岩石力学性质测试获取围岩的应力应变数据、峰值应变、岩体抗拉强度和岩体抗压强度；根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩体岩爆能量；根据岩体抗拉强度和岩体抗压强度，确定围岩的莫尔-库伦岩体强度包络线；根据岩爆能量进行围岩的岩爆等级评价，岩爆等级包括无岩爆、轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆；根据围岩的岩爆等级和莫尔-库伦岩体强度准则进行岩爆控制设计，针对性地采取围岩支护措施，使围岩的莫尔-库伦岩体强度包络线外移，降低岩爆发生风险。
28.下面将结合具体实施方式，对本技术实施例提供的一种深部地下工程岩爆防治方法进行详细的说明，图2为本技术实施例提供的一种深部地下工程岩爆防治方法的流程图，如图2所示，具体步骤如下：步骤201，开展深部岩石岩爆试验获取围岩的岩爆峰值应力，开展岩石力学性质测试获取围岩的应力应变数据和峰值应变。
29.在实施中，为了获得地下工程的岩体力学性能参数，可以对地下工程的围岩进行现场取样，并制作岩体试件开展深部岩石岩爆试验和岩石力学性质测试。在开展深部岩石岩爆试验的情况下，计算机设备获取围岩的岩爆峰值应力，在开展岩石力学性质测试的情况下，计算机设备获取围岩的应力应变数据和峰值应变。优选的，深部岩石岩爆试验为真三轴岩爆试验，岩石力学性质测试为室内压缩试验。当岩石力学性质测试采用单轴压缩试验时，峰值应变可以为单轴抗压强度对应的应变。
30.步骤202，根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩爆能量。
31.在实施中，假定岩爆发生时岩体的极限应变值与岩石力学性质测试中的极限应变值（即峰值应变）相等，计算机设备可以根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩爆能量。优选的，图3为本技术实施例提供的一种岩爆能量计算模型的示意图，如图3所示，当岩石力学性质测试为单轴压缩试验时，应力应变数据可以通过单轴压缩曲线表示，计算机设备根据围岩的岩爆峰值应力、应力应变数据（即单轴压缩曲线）和峰值应
变，可以确定当围岩发生岩爆时岩爆峰值应力对应的能量和岩体破坏所需能量。其中，岩爆峰值应力对应的能量可以等效为原点、和三点所围三角形的面积；岩体破坏所需能量可以等效为横坐标处于0和峰值应变（单轴抗压强度对应的应变）之间的单轴压缩曲线与x轴所围面积。由于岩爆所释放的能量来自岩爆发生时刻岩体的能量（该能量可以等效为围岩在岩爆时的岩爆峰值应力对应的能量），并且岩爆发生时岩体破坏的过程会吸收一定的能量（该能量可以等效为岩体破坏所需能量），因此，可以将岩爆峰值应力对应的能量与岩体破坏所需能量的差值，确定为围岩的岩爆能量
∆
e。
32.作为一种可选的实施方式，计算机设备根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩爆能量的处理过程如下：步骤一，根据岩爆峰值应力和峰值应变，确定围岩的岩体岩爆峰值应力对应的能量。
33.在实施中，计算机设备根据岩爆峰值应力和峰值应变，确定围岩的岩体岩爆峰值应力对应的能量。优选的，计算机设备采用图3所示的岩爆能量计算模型，岩爆峰值应力对应的能量等效为原点、和三点所围三角形的面积，计算机设备根据岩爆峰值应力和峰值应变，确定围岩的岩体岩爆峰值应力对应的能量的公式为：其中，表示岩体岩爆峰值应力对应的能量，表示岩爆峰值应力，表示峰值应变。
34.步骤二，根据应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩体破坏所需能量。
35.在实施中，计算机设备根据应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩体破坏所需能量。优选的，计算机设备采用图3所示的岩爆能量计算模型，岩体破坏所需能量等效为横坐标处于0和峰值应变之间的单轴压缩曲线与x轴所围面积，计算机设备根据应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩体破坏所需能量的公式为：其中，表示岩体破坏所需能量，表示峰值应变，表示应力，表示应变。
36.步骤三，将岩体岩爆峰值应力对应的能量与岩体破坏所需能量的差值，确定为围岩的岩爆能量。
37.在实施中，计算机设备可以将岩体岩爆峰值应力对应的能量与岩体破坏所需能量的差值，确定为围岩发生岩爆时释放的岩爆能量。
38.步骤203，根据岩爆能量，确定围岩的岩爆等级。
39.在实施中，计算机设备可以根据岩爆能量确定围岩的岩爆等级。其中，岩爆等级可
以包括无岩爆、轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆。需要说明的是，本技术将岩爆能量作为判据进行岩爆等级的判定，能够更为直观的区分不同程度的岩爆，以使后续根据岩爆等级确定的围岩岩爆控制设计方案更加符合深部地下工程现场实际所需的支护强度。
40.作为一种可选的实施方式，为了准确地依据岩爆能量对岩爆等级进行判定，计算机设备根据岩爆能量确定围岩的岩爆等级的处理过程如下：步骤一，如果岩爆能量小于或等于第一预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为无岩爆。优选的，第一预设阈值为0kj/m3。
41.步骤二，如果岩爆能量大于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为轻微岩爆。优选的，第二预设阈值为200kj/m3。
42.步骤三，如果岩爆能量大于第二预设阈值，且小于或等于第三预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为中等岩爆。优选的，第三预设阈值为400kj/m3。
43.步骤四，如果岩爆能量大于第三预设阈值，且小于或等于第四预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为强烈岩爆。优选的，第四预设阈值为600kj/m3。
44.步骤204，根据岩爆等级，确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案。
45.在实施中，计算机设备可以预先存储岩爆等级与围岩岩爆控制设计方案的对应关系，从而根据围岩的岩爆等级确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案。其中，围岩岩爆控制设计方案中包含的支护方法可以包括锚注加固、预应力锚杆和锚索支护、安装锚索梁、安装w型钢带、安装抗爆柔性网、喷射钢纤维混凝土、架设钢拱架和架设约束混凝土拱架等。
46.需要说明的是，在开展室内压缩试验的情况下，计算机设备还可以获取围岩的岩体抗拉强度和岩体抗压强度，并根据岩体抗拉强度和岩体抗压强度确定围岩的莫尔-库伦岩体强度包络线。在施工现场采用岩爆等级对应的围岩岩爆控制设计方案对巷道围岩进行支护后，可以使围岩的莫尔-库伦岩体强度包络线外移，并改变岩体的应力路径演化过程，降低岩爆发生风险。
47.进一步的，图4为本技术实施例提供的一种围岩支护前后的岩爆应力路径演化过程的示意图，如图4所示，基于莫尔强度理论，莫尔-库伦岩体强度包络线上各点的坐标可以反映该围岩达到极限状态（即岩体破坏）时对应的切向应力和径向应力的组合，当围岩对应的岩体应力状态处于莫尔-库伦强度包络线以上，表示岩体应力状态超过极限状态，容易发生岩爆，否则表示岩体应力状态较为稳定，不容易发生岩爆。如图4所示，根据围岩的岩体抗拉强度和岩体抗压强度可以确定围岩支护前的莫尔-库伦岩体强度包络线。由于围岩支护后岩体的抗拉强度和抗压强度相比支护前增大，因此支护后的莫尔-库伦岩体强度包络线出现“外移”现象，同时，围岩支护后的岩爆峰值应力也相比支护前增大。为了便于理解，图4中分别展示了a点所示的原岩应力点在支护前和支护后的岩爆应力路径演化过程。如图4所示，如果在开挖卸荷后未进行支护，根据a点支护前的岩爆应力路径演化过程所示，径向应力降低至0，当应力集中或冲击扰动使其切向应力增大至岩爆峰值应力时，围岩发生岩爆；如果在开挖卸荷后进行支护，根据a点支护后的岩爆应力路径演化过程所示，径向应力由于围岩支护方案中预应力锚杆或锚索
施加的预应力锚固效应，仍存在一定的初始值（等于对预应力锚杆或锚索施加的预紧力值），当应力集中或冲击扰动使其切向应力增大至岩爆峰值应力时，围岩发生岩爆。由围岩支护前后的岩爆应力路径演化过程可知，进行围岩支护能够使围岩发生岩爆的概率降低。本技术根据岩爆等级确定相应的围岩岩爆控制设计方案，能够针对不同的围岩情况针对性的提高围岩的岩体强度，使得支护后的围岩发生岩爆的概率满足施工现场的安全性要求，有效保证施工安全。
48.作为一种可选的实施方式，本技术针对岩爆等级为轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆的围岩分别提供一种围岩岩爆控制设计方案，计算机设备根据岩爆等级确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案的处理过程如下：如果岩爆等级为轻微岩爆，则确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，喷射混凝土；安装抗爆柔性网；安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
49.在实施中，针对轻微岩爆区域，计算机设备确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案如下：步骤一，围岩开挖完成后，立刻喷射混凝土对围岩进行加固；步骤二，在围岩表面安装抗爆柔性网；步骤三，安装吸能锚杆和锚索，并对锚杆和锚索快速施加高预应力。
50.如果岩爆等级为中等岩爆，则确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设钢拱架；安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
51.在实施中，针对中等岩爆区域，计算机设备确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案如下：步骤一，围岩开挖完成后，对围岩进行锚注加固；步骤二，在围岩表面喷射混凝土，然后安装抗爆柔性网；步骤三，安装锚索梁和钢带，架设钢拱架；步骤四，安装吸能锚杆和锚索，并对锚杆和锚索快速施加高预应力。优选的，混凝土为钢纤维混凝土，钢带为w型钢带，钢拱架为npr钢拱架。
52.如果岩爆等级为强烈岩爆，则确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设约束混凝土拱架；安装高锚固支护密度的吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
53.在实施中，针对强烈岩爆区域，计算机设备确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案如下：步骤一，围岩开挖完成后，对围岩进行锚注加固；步骤二，在围岩表面喷射混凝土，然后安装抗爆柔性网；步骤三，安装锚索梁和钢带，架设约束混凝土拱架；步骤四，安装高锚固支护密度的吸能锚杆和锚索，并对锚杆和锚索快速施加高预应力。优选的，混凝土为钢纤维混凝土，钢带为w型钢带，约束混凝土拱架为npr钢约束混凝土拱架。
54.需要说明的是，本技术针对轻微岩爆、中等岩爆和强烈岩爆的围岩岩爆控制设计方案中采用的抗爆柔性网，相比目前常用的钢筋网具有变形程度大、防爆效果强的优势，可以提供更好的安全防护效果。并且，采用的锚杆和锚索均是以理想弹塑性材料作为支护材料，具有可施加高预应力、高恒阻、高吸能和高延伸率的特性，能够对围岩及时提供主动支护。此外，可以根据现场施工条件选择应用锚杆支护、锚索支护或锚杆-锚索耦合支护。
55.作为一种可选的实施方式，锚注加固的处理过程如下：步骤一，利用锚杆钻机施工钻孔，钻进到设计深度后，退出钻杆；步骤二，对钻孔内进行高压注水，将钻孔内的岩渣清洗干净；步骤三，将中空注浆锚杆或锚索送入钻孔内，通
过高压将注浆材料注入到围岩裂隙内，以提高围岩强度。
56.本技术实施例提供了一种深部地下工程岩爆防治方法，首先，在开展深部岩石岩爆试验的情况下，计算机设备获取围岩的岩爆峰值应力，在开展岩石力学性质测试的情况下，计算机设备获取围岩的应力应变数据和峰值应变。然后，计算机设备根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变确定围岩的岩爆能量，并根据岩爆能量确定围岩的岩爆等级。最后，计算机设备根据岩爆等级确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案，以进行岩爆防治。本技术可以确定围岩的岩爆能量，并建立岩爆能量与围岩支护设计之间的联系，从而针对性地确定围岩岩爆控制设计方案，降低岩爆发生风险，提高岩爆防治效果。
57.应该理解的是，虽然图1至图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1至图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
58.可以理解的是，本说明书中上述方法的各个实施例之间相同/相似的部分可互相参见，每个实施例重点说明的是与其他实施例的不同之处，相关之处参见其他方法实施例的说明即可。
59.本技术实施例还提供了一种深部地下工程岩爆防治系统，如图5所示，该系统包括：深部岩石岩爆试验装置510，用于对围岩开展深部岩石岩爆试验；岩石力学性质测试装置520，用于对围岩开展岩石力学性质测试；主控装置530，用于获取围岩在深部岩石岩爆试验中的岩爆峰值应力、在岩石力学性质测试中的应力应变数据和峰值应变；主控装置530，还用于根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩爆能量；主控装置530，还用于根据岩爆能量，确定围岩的岩爆等级；主控装置530，还用于根据岩爆等级，确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案。
60.作为一种可选的实施方式，该主控装置，具体用于：根据岩爆峰值应力和峰值应变，确定围岩的岩体岩爆峰值应力对应的能量；根据应力应变数据和峰值应变，确定围岩的岩体破坏所需能量；将岩体岩爆峰值应力对应的能量与岩体破坏所需能量的差值，确定为围岩的岩爆能量。
61.作为一种可选的实施方式，该主控装置，具体用于：如果岩爆能量小于或等于第一预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为无岩爆；如果岩爆能量大于第一预设阈值，且小于或等于第二预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为轻微岩爆；如果岩爆能量大于第二预设阈值，且小于或等于第三预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为中等岩爆；
如果岩爆能量大于第三预设阈值，且小于或等于第四预设阈值，则确定围岩的岩爆等级为强烈岩爆。
62.作为一种可选的实施方式，该主控装置，具体用于：如果岩爆等级为轻微岩爆，则确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，喷射混凝土；安装抗爆柔性网；安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
63.作为一种可选的实施方式，该主控装置，具体用于：如果岩爆等级为中等岩爆，则确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设钢拱架；安装吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
64.作为一种可选的实施方式，该主控装置，具体用于：如果岩爆等级为强烈岩爆，则确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案为：围岩开挖完成后，进行锚注加固；喷射混凝土，安装抗爆柔性网；安装锚索梁和钢带，架设约束混凝土拱架；安装高锚固支护密度的吸能锚杆和锚索，并快速施加高预应力。
65.作为一种可选的实施方式，吸能锚杆和锚索的支护材料为理想弹塑性材料，具有可施加高预应力、高恒阻、高吸能和高延伸率的特性。
66.本技术实施例提供了一种深部地下工程岩爆防治系统，首先，在开展深部岩石岩爆试验的情况下，计算机设备获取围岩的岩爆峰值应力，在开展岩石力学性质测试的情况下，计算机设备获取围岩的应力应变数据和峰值应变。然后，计算机设备根据岩爆峰值应力、应力应变数据和峰值应变确定围岩的岩爆能量，并根据岩爆能量确定围岩的岩爆等级。最后，计算机设备根据岩爆等级确定围岩对应的围岩岩爆控制设计方案，以进行岩爆防治。本技术可以确定围岩的岩爆能量，并建立岩爆能量与围岩支护设计之间的联系，从而针对性地确定围岩岩爆控制设计方案，降低岩爆发生风险，提高岩爆防治效果。
67.关于深部地下工程岩爆防治系统的具体限定可以参见上文中对于深部地下工程岩爆防治方法的限定，在此不再赘述。上述深部地下工程岩爆防治系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
68.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，如图6所示，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述深部地下工程岩爆防治的方法步骤。
69.在一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述深部地下工程岩爆防治的方法的步骤。
70.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以
通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink）dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
71.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.还需要说明的是，本技术所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
73.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
74.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
75.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。