[发明专利]一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法

权利要求书

1.一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其特征在于，包括如下四个步骤：第一步，现场原位地质力学测试，获得煤及顶板岩层的物理属性、力学属性；第二步，基于煤岩体相似材料配比试验结果，建立含煤层巷道的大尺度平面应力物理相似模型；第三步，配置物理模型中工作面开采过程中特征物理指标的监测系统；第四步，监测数据的统计分析，预测采动顶板破断结构特征、静载特征、动载特征。

2.根据权利要求1一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其特征在于，所述第一步具体为，工作面开采前，开展现场原位地质力学测试，获得煤及顶板岩层的物理属性、力学属性，形成开采煤层附近煤岩体地质力学报告，调研工作面采掘规划方案，形成工作面开采的工程报告。

3.根据权利要求2一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其特征在于，所述第二步具体为，依据现场工程地质条件，搭建合适的模拟实验平台，基于实验平台和现场原型的几何尺寸，确定相似模拟实验的几何相似比，基于已有的煤岩体相似材料配比试验结果，确定合理的相似材料及其用量，建立含煤层巷道的大尺度平面应力物理相似模型。

4.根据权利要求3一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其特征在于，所述第三步具体为，模型铺设过程中，在煤层底板间隔一定距离布置若干应力传感器，在巷道顶板、两帮各布置一个应力传感器；靠近模型四个角的位置对称布置4组共8个大尺度声发射探头，在坚硬顶板、软弱岩层表面布置位移监测点，从而形成物理指标监测系统。

5.根据权利要求4一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其特征在于，所述第四步具体为，对模型施加边界条件，模拟原岩应力场，分步开挖工作面，记录开挖过程中采动顶板破断结构特征、静载特征、动载特征。

6.根据权利要求1一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其特征在于，邻空煤巷和工作面开挖布置在同一个相似模型当中，模拟工作面采动对邻空煤巷的动静载影响。

7.根据权利要求1一种坚硬顶板下采动邻空煤巷围岩动静载的预测方法，其特征在于，所述物理指标监测系统实现在一个模型中监测坚硬顶板破断结构特征、静载特征、动载特征。