[发明专利]一种受重复采动影响巷道围岩稳定性力构协同监测方法有效
申请号: | 202010765047.2 | 申请日: | 2020-08-03 |
公开(公告)号: | CN111913216B | 公开(公告)日: | 2022-09-20 |
发明(设计)人: | 赵善坤;李一哲;苏振国;吕坤;张宁博;刘毅涛;张修峰;王寅;付兴玉;李云鹏 | 申请(专利权)人: | 煤炭科学技术研究院有限公司 |
主分类号: | G01V1/28 | 分类号: | G01V1/28;G01V1/30;G01L1/25 |
代理公司: | 青岛锦佳专利代理事务所(普通合伙) 37283 | 代理人: | 黄钰 |
地址: | 100013 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 重复 影响 巷道 围岩 稳定性 协同 监测 方法 | ||
1.一种受重复采动影响巷道围岩稳定性力构协同监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、获取围岩结构损伤和应力分布的“点”源信息
步骤11、获取围岩应力峰值位置P1和应力范围S1
一次采动影响巷道为主运顺槽和辅运顺槽,在主运顺槽和辅运顺槽间的联络巷内间隔设定距离布置多个应力监测站,应力监测站监测主运顺槽和辅运顺槽间区段煤柱的应力值,在工作面回采过程中,获取各应力监测站监测的应力值;
自远离工作面一端的辅运顺槽起至第一个应力值峰值点处的距离为应力峰值位置P1,自远离工作面一端的辅运顺槽起至第一个应力值峰值点后第一个应力值谷值点处的距离为应力范围S1;
步骤12、获取围岩松动圈范围L
二次采动影响巷道为回风顺槽,获取回风顺槽围岩松动圈范围L;
步骤13、获取围岩顶底板移近量最大值D
在回风顺槽的设定位置的顶板、底板设置移近量监测站,移近量监测站监测顶底板移近量,在工作面回采过程中,获取顶底板移近量最大值D;
步骤二、获取围岩应力分布的“区”源信息
采用微震系统探测工作面前方主运顺槽和辅运顺槽间区段煤柱的应力分布,确定工作面前方区段煤柱的应力值峰值点位置,确定工作面前方区段煤柱的应力聚集影响区域;
自工作面至应力值峰值点处的距离为应力峰值位置P2,自工作面至应力聚集影响区域边界处的距离为应力范围S2;
步骤三、二次采动影响巷道围岩稳定性综合监测
步骤31、确定监测指数
应力峰值位置P取P1和P2中的最大值,应力范围S取S1和S2中的最大值;
由应力峰值位置P确定监测指数Z1的数值:
当P<2.5时,Z1为0,
当2.5≤P≤4.5时,Z1为1,
当4.5<P<8时,Z1为2;
由应力范围S确定监测指数Z2的数值:
当S<5时,Z2为0,
当5≤S≤10时,Z2为1,
当10<S<15时,Z2为2;
由顶底板移近量最大值D确定监测指数Z3的数值:
当D<10时,Z3为0,
当10≤D≤20时,Z3为1,
当20<D时,Z3为2;
由松动圈范围L确定监测指数Z4的数值:
当L<120时,Z4为0,
当120≤L≤250时,Z4为1,
当250<L时,Z4为2;
步骤32、综合监测
综合监测指数
Z≤0.33时,围岩稳定;
0.33<Z≤0.66时,围岩中等稳定;
0.66<Z时,围岩不稳定。
2.根据权利要求1所述的一种受重复采动影响巷道围岩稳定性力构协同监测方法,其特征在于,步骤12中,获取回风顺槽围岩松动圈范围L的过程如下:
在回风顺槽的顶板及帮部钻孔,将钻孔窥视仪的摄像头沿孔向内部推送,观察孔内岩石裂隙发育程度,孔内浅部密集裂隙明显发育且围岩破碎为裂隙发育段,孔内深部无明显裂隙、岩体完整为岩石完整段;
将裂隙发育段与岩石完整段的交界处视为围岩松动圈边界,围岩松动圈边界至孔口的距离为松动圈范围L。
3.根据权利要求1所述的一种受重复采动影响巷道围岩稳定性力构协同监测方法,其特征在于,步骤二中,采用PASAT-M型便携式微震系统探测工作面前方主运顺槽和辅运顺槽间区段煤柱的应力分布,具体过程如下:
在辅运顺槽设定间距布置炮眼;
在主运顺槽对应炮眼的位置布置接收端;
在炮眼内装入炸药,定时起爆,接收端记录震动波到达时间;
PASAT-M型便携式微震系统,根据震动波的波速变化表征工作面前方区段煤柱的应力强度,得到工作面前方区段煤柱的应力强度分布图,由应力强度分布图确定工作面前方区段煤柱的应力值峰值点位置及工作面前方区段煤柱的应力聚集影响区域。
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