[发明专利]工程矿用密封件

权利要求书

1.一种用于设计和制造矿用密封件的方法，该方法包括：

基于预定的地下巷道确定所述矿用密封件的初始厚度；

建立并求解所述矿用密封件对施加爆炸压力响应的数值模型；以及

确定所述矿用密封件是否满足预定设计标准。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于实验室试验结果确定用于所述矿用密封件的材料的本构行为。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，建立并求解所述数值模型包括：

模拟所述矿用密封件对所述爆炸压力的响应；以及

基于材料破坏标准确定屈服条件和安全系数。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

在所述数值模型中增加所述矿用密封件的所述初始厚度并且求解所述数值模型，直到确定满足所述设计标准的最小密封件厚度。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，使用莫尔-库仑强度标准和拉伸强度标准建立所述材料破坏标准。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

制造具有确定满足所述预定设计标准的最小密封件厚度的矿用密封件。

7.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

制造具有确定满足所述预定设计标准的最小密封件厚度的矿用密封件。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过下面的方程式计算所述矿用密封件的初始厚度，

Tini=P×DLF×W×H×SF2(W+H)×σshear]]>

其中，P为爆炸压力（psi）、DLF为动载荷系数、W是地下巷道的宽度、H是地下巷道的高度、SF为所述矿用密封件和周围岩层之间的接口安全系数、以及σ_shear为所述矿用密封件抵靠周围岩层的剪切强度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定设计标准包括：

在所述矿用密封件内侧中心处不存在拉伸破坏；

沿较大跨度接口中线的最小平均安全系数为1.5；

最小平均接口剪切安全系数为1.5；以及

最小密封件厚度为地下巷道短跨度的大约50%或更高。

10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预定设计标准包括：

在所述矿用密封件内侧中心处不存在拉伸破坏；

沿较大跨度接口中线的最小平均安全系数为1.5；

最小平均接口剪切安全系数为1.5；以及

最小密封件厚度为地下巷道短跨度的大约50%或更高。

11.一种矿用密封件的成形方法，其包括：

安装第一组矿柱和第二组矿柱，所述第一组矿柱与所述第二组矿柱隔开以在二者之间限定空间；

将铁丝网和风幛布固定在所述第一组矿柱和所述第二组矿柱上，各所述第一和第二组矿柱、所述铁丝网和所述风幛布限定了第一和第二框架；以及

将凝胶灌浆供给到所述第一和第二框架之间的空间中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述凝胶灌浆是泡沫状且可泵送的凝胶灌浆。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一组矿柱彼此以大约4至5英尺的距离间隔开，以及所述第二组矿柱彼此以大约4至5英尺的距离间隔开。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述铁丝网连接在所述第一和第二组矿柱的各矿柱上。