[发明专利]确定巷道支护区域和支护方式的方法及系统

权利要求书

1.一种确定巷道支护区域和支护方式的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定巷道掘进工作面中各个波速异常区域；

步骤2、采集各波速异常区域的各项指标参数；

步骤3、根据步骤2采集的指标参数，计算各波速异常区域的质量评分值G；

步骤4、根据质量评分值G确定支护区域和支护方式，即确定哪些波速异常区域需要进行支护并确定相应的支护方式；

所述步骤2中，指标参数包括RQD、岩体波速V_波、地震峰值速度PGV、地震峰值加速度PGA、地下水条件W、节理频度J_w和岩石强度Q；其中地震峰值速度PGV包括x,y,z三个方向的分量PGV_x、PGV_y和PGV_z；地震峰值加速度PGA包括x,y,z三个方向的分量PGA_x、PGA_y和PGA_z；RQD指岩石质量指标；

所述指标参数包括所述地震峰值速度PGV及地震峰值加速度PGA求解过程如下：

首先，采用全波形反演方法反演开采环境中的地震矩张量M(M_xx，M_yy，M_zz，M_xy，M_xz，M_yz)；

然后，使用格林函数对地震波在震源和传感器位置之间的传播进行建模，计算位移响应：

u_n(s,t)＝M_pq*G_np,q(s,t；ε,t⁰)n,p,q＝x,y,z

其中，u_n(s,t)表示传感器记录的场点s处t时刻n方向的位移，M_pq表示地震矩张量pq方向的分量，G_np,q(s,t；ε,t⁰)表示格林函数n方向分量的空间导数，表示震源ε处t⁰时刻q方向的点力，在场点s处t时刻p方向产生的位移；星号代表卷积；

最后，计算地震峰值速度PGV和地震峰值加速度PGA，计算公式如下：

PGV_n＝max[abs(v_n)]

PGA_n＝max[abs(a_n)]

其中，n＝x,y,z。

2.根据权利要求1所述的确定巷道支护区域和支护方式的方法，其特征在于，所述的地下水条件W根据以下方式确定：

首先，计算波速异常区域的岩体基本质量指标BQ值，计算公式如下：

BQ＝100+3R_c+250K_v

其中，R_c为波速异常区域的岩石抗压强度，K_v为波速异常区域的岩石完整性系数；

然后，根据波速异常区域的地下水出水状态和BQ值所属的BQ区间，确定其对应的W区间；

最后，根据波速异常区域的BQ值求得对应的W值；

其中，BQ_max与BQ_min分别为波速异常区域的BQ值所属的BQ区间的最大BQ值和最小BQ值；W_max与W_min分别为根据波速异常区域对应的W区间的最大W值和最小W值。