[发明专利]煤矿巷道不规则收敛变形的预警方法及系统

说明书

本申请公开了煤矿巷道不规则收敛变形的预警方法及系统，涉及煤矿井工开采与支护技术领域，可以提升监测预警准确度。其中方法包括：根据获取到的刚性测杆的空间位置坐标，计算出用于表征巷道断面轮廓的柔性测线的结构变形信息；根据计算出的所述柔性测线的结构变形信息，得到用于判断巷道断面轮廓危险类型的判断信息；将得到的判断信息与预设的危险类型信息进行比对，并根据比对结果生成相应的提示信息；其中，所述柔性测线由多个刚性测杆围合成。

技术领域

本申请涉及煤矿井工开采与支护技术领域，尤其是涉及到煤矿巷道不规则收敛变形的预警方法及系统。

背景技术

随着我国煤矿采掘深度和开采强度的日益增大，在煤矿井下高应力环境中，煤矿巷道承担着繁重的运输、通风、排水、行人等任务，是煤矿的生命和安全通道。

与地表地隧道工程不同，煤矿巷道往往埋深较大，垂直方向上除了承受上覆数百米的岩层载荷外，在水平方向上还承受远大于覆岩载荷的水平地应力作用，巷道常见的冒顶、底鼓、变形时刻威胁着矿井的正常运转。据统计，我国现有约6000座井工煤矿，平均每个煤矿井下巷道长度超过100公里，每米巷道的支护成本少则四五千元，多则数万元。一个普通矿井，往往有约50～70％的井下工作用于巷道的掘进支护或者维护上；更有甚者，在一些深部开采矿井中，煤矿的产能更多取决于辅助的巷道维护和支护技术水平而非直接的采煤作业。可见，控制煤矿巷道的变形是煤炭井工开采领域除了工作面采煤以外另一项艰巨的任务。

现有技术存在的不足有，一方面，若在高地应力或软岩条件下布置巷道，新掘的煤矿巷道在短短数月时间内，其巷道断面变形量超过一半，有的甚至接近闭合；部分巷道在使用期，需要经过二次乃至三次、四次翻修，其后期的巷修成本为原一次支护成本2、3倍，成本较高。另一方面，由于煤层赋存条件的复杂性，煤矿巷道变形在其所处环境下，与较多因素都密切相关，煤矿巷道变形量或离层量的测量难度较大。

此外，测量煤矿巷道变形量或离层量的方法存在工作强度高、准确性低、时效性差等技术问题。例如，人员安全性无法保障，难以精确反映煤矿巷道在强动压下的不规则收敛变形情况，且无法实时监测到测量煤矿巷道变形量或离层量，成本较高且可推广应用性较弱。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了煤矿巷道不规则收敛变形的预警方法及系统，主要目的在于解决现有测量煤矿巷道变形量或离层量的方法存在工作强度高、准确性低、时效性差等技术问题，例如，人员安全性无法保障，难以精确反映煤矿巷道在强动压下的不规则收敛变形情况，且无法实时监测到测量煤矿巷道变形量或离层量，人员成本较高且可推广应用性较弱。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种煤矿巷道不规则收敛变形的预警方法，该方法包括：

根据获取到的刚性测杆的空间位置坐标，计算出用于表征巷道断面轮廓的柔性测线的结构变形信息；

根据计算出的所述柔性测线的结构变形信息，得到用于判断巷道断面轮廓危险类型的判断信息；

将得到的判断信息与预设的危险类型信息进行比对，并根据比对结果生成相应的提示信息；

其中，所述柔性测线由多个刚性测杆围合成。

根据本申请实施例的另一方面，提供了一种煤矿巷道不规则收敛变形的预警系统，该系统包括：

获取模块，用于根据获取到的刚性测杆的空间位置坐标，计算出用于表征巷道断面轮廓的柔性测线的结构变形信息；

处理模块，用于根据计算出的所述柔性测线的结构变形信息，得到用于判断巷道断面轮廓危险类型的判断信息；

提示模块，用于将得到的判断信息与预设的危险类型信息进行比对，并根据比对结果生成相应的提示信息；

其中，所述柔性测线由多个刚性测杆围合成。