[发明专利]一种巷道稳定性的分析方法

说明书

本发明提供了一种巷道稳定性的分析方法，包括以下步骤：获得巷道围岩中岩体的强度曲线；获得巷道围岩中岩体至少一检测点的至少一应力圆；其中，一个检测点对应一个应力圆；在同一坐标系下绘制强度曲线和至少一应力圆；判断至少一应力圆与强度曲线的相对位置。本发明通过获得岩体的应力状态，并将其与岩体的强度相比较，进而判断岩体是否发生破坏，相比于以往通过宏观结构受力平衡和变形来判断巷道的稳定性，本发明能够更加及时、准确的判断巷道的稳定性，有利于尽早采取相应的控制措施，降低安全事故发生的风险。

技术领域

本发明总体来说涉及采矿技术领域，具体而言，涉及一种巷道稳定性的分析方法。

背景技术

目前采矿工程中岩体稳定性的监测和评价，主要通过分析宏观上的变形程度来实现。然而，宏观分析变形程度的方法，只有当巷道产生变形或破坏至一定程度后才能应用，导致稳定性判断的结果不够及时和准确。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种巷道稳定性的分析方法，其通过分析巷道围岩中岩体的应力圆与巷道围岩中岩体的强度曲线之间的位置关系，提前预知巷道的稳定性，进而及时准确地进行支护。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种巷道稳定性的分析方法，包括以下步骤：

获得巷道围岩中岩体的强度曲线；

获得巷道围岩中岩体至少一检测点的至少一应力圆；其中，一个所述检测点对应一个所述应力圆；

在同一坐标系下绘制所述强度曲线和所述至少一应力圆；

判断所述至少一应力圆与所述强度曲线的相对位置。

根据本发明一实施方式，还包括以下步骤：

若所述至少一应力圆中的其中一个与所述强度曲线相交或相切，则对该应力圆对应的所述检测点的所述巷道进行支护，直到所述支护的强度能够使所述应力圆远离所述强度曲线，不再继续增加支护强度。

根据本发明的一实施方式，还包括以下步骤：

若所述至少一应力圆均位于所述强度曲线以内，则不对所述巷道进行支护。

根据本发明的一实施方式，所述判断所述至少一应力圆与所述强度曲线的相对位置，包括：

所述至少一应力圆的其中一个与所述强度曲线之间界定一最短距离，当所述最短距离大于等于一第一预设距离时，所述巷道为第一稳定状态；

当所述最短距离小于所述第一预设距离且大于等于一第二预设距离时，所述巷道为第二稳定状态；

当所述最短距离小于所述第二预设距离时，所述巷道为第三稳定状态；

其中，所述第一预设距离大于所述第二预设距离，所述第一稳定状态、所述第二稳定状态和所述第三稳定状态的稳定性逐渐降低。

根据本发明的一实施方式，所述获得巷道围岩中岩体的强度曲线，包括：

采集所述巷道围岩中岩体做成试件，通过三向压缩实验获得所述强度曲线。

根据本发明的一实施方式，所述采集所述巷道围岩中岩体做成试件，通过三向压缩实验获得所述强度曲线，包括：

根据公式绘制所述强度曲线，

其中，τ表示曲线上任意一点的剪应力，σ表示该点对应的正应力，c表示岩体的内聚力，表示内摩擦角。