[发明专利]一种充填开采沿空留巷充填效果监测与稳定性评价方法有效
申请号: | 202010520801.6 | 申请日: | 2020-06-10 |
公开(公告)号: | CN111794803B | 公开(公告)日: | 2021-12-21 |
发明(设计)人: | 董凤宝;陈冬梅;田华;孙杨;张竞生 | 申请(专利权)人: | 新汶矿业集团设计研究院有限公司 |
主分类号: | E21F17/18 | 分类号: | E21F17/18;E21F15/00;E21F17/00 |
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地址: | 271229 山东省泰安市新泰新汶*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 充填 开采 沿空留巷 效果 监测 稳定性 评价 方法 | ||
1.一种充填开采沿空留巷充填效果监测与稳定性评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,针对每个探测段内,在充填开采沿空留巷实体帮侧安装围岩应力采集仪,在充填开采沿空留巷的沿空帮上侧布置采空区三维激光扫描仪;
步骤2,工作面回采完,将待充填的采空区根据围岩移动规律沿巷道划分为三个区,分别为充填开采沿空留巷剧烈区、调整区和沿空留巷稳定区,并在采空区充填前、后对三个区分别数据采集,具体包括:
利用围岩应力采集仪对充填前、后三个区沿空留巷实体侧围岩进行监测,记录充填前、后围岩的应力峰值,以及围岩应力峰值距沿空留巷表面的距离;
利用采空区三维激光扫描仪对采空区充填前、后三个区进行探测,记录采空区充填前、后体积大小;
人工记录采空区充填前、后三个区巷道顶板、底板、实体帮和沿空帮的位移;根据充填前后位移计算采空区充填前、后三个区的断面收敛面积;
步骤3,基于上述参数,计算充填开采沿空留巷围岩应力峰值变化率E、围岩应力峰值距离变化率H、采空区体积变化率G和断面收敛率F,利用权重分析法,确定充填开采沿空留巷有效围岩应力峰值变化率E’、有效围岩应力峰值距离变化率H’、有效采空区体积变化率G’和有效断面收敛率F’;
步骤4,基于步骤3得到的各种参数分析值,利用权重分析法,建立充填开采沿空留巷稳定性综合评价值R1,并将R1值与事先设定的充填开采沿空留巷稳定性评价效果统计标准值R0比较,根据比较结果即可得到充填开采沿空留巷的巷道稳定性;判定原则是:
当R1≤R0时,说明巷道是稳定的;
当R1R0时,说明巷道是不稳定的。
2.如权利要求1所述的充填开采沿空留巷充填效果监测与稳定性评价方法,其特征在于,步骤2中,围岩应力峰值以及围岩应力峰值距离的确定方法为:利用围岩应力采集仪,监测不同深度围岩应力变化,当巷道围岩应力监测点xi产生的围岩应力为σi,而在围岩应力监测点xi-1和xi+1产生的围岩应力均小于σi时,则监测点xi的围岩应力σi为围岩应力峰值,监测点xi到巷道表面的距离为围岩应力峰值距离。
3.如权利要求1所述的充填开采沿空留巷充填效果监测与稳定性评价方法,其特征在于,步骤3中:
所述围岩应力峰值变化率为E=(σ0-σ1)/σ0,σ0、σ1分别为采空区充填前、后沿空留巷围岩应力峰值;
所述围岩应力峰值距离变化率为H=(L0-L1)/L0,L0、L1分别为采空区充填前、后沿空留巷围岩应力峰值距离;
所述采空区体积变化率为G=(V0-V1)/V0,V0、V1分别为采空区充填前、后采空区体积;
所述断面收敛率为F=(S0-S1)/S0,S0、S1分别为采空区充填前、后断面收敛面积。
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