[发明专利]一种采场在回采过程中稳定性的预测方法

权利要求书

1.一种采场在回采过程中稳定性的预测方法，其特征在于，包括：

确定采场的采场结构，所述采场结构包括回采范围和周围岩体结构；

确定所述采场的构造材料，所述构造材料至少包括顶板材料，所述顶板材料具有相应的材料属性；

根据所述采场结构和所述构造材料，构建与所述采场匹配的模拟采场；

按照预设的回采方式，对所述模拟采场进行模拟回采；

根据所述模拟采场在模拟回采过程中的稳定性，预测所述采场在回采过程中的稳定性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构造材料还包括底板材料和岩体材料，所述根据所述采场结构和所述构造材料，建立所述采场的模拟采场，包括：

根据所述采场结构，确定所述模拟采场的立体结构，所述立体结构包括多个结构面；

在所述立体结构的多个结构面上设置与所述构造材料的材料属性相同的模拟材料，所述材料属性至少包括所述构造材料的材料密度、内摩擦角、内聚力和抗拉强度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模拟采场的多个结构面包括顶部和多个侧面，所述根据所述采场结构和所述构造材料，建立所述采场的模拟采场，还包括：

确定所述顶部距离地面的高度；

根据所述顶部距离地面的高度，为所述模拟采场的顶部施加垂直载荷；

分别计算所述多个侧面的侧应力；

根据所述多个侧面的侧应力，分别为所述模拟采场的多个侧面施加水平载荷。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述模拟采场在模拟开采过程中的稳定性，预测所述采场在回采过程中的稳定性，包括：

确定所述模拟采场的本构模型，所述本构模型用于对所述模拟采场在各个方向上进行受力约束；

基于所述本构模型和所述顶板材料的材料属性，确定所述顶板材料的极限抗压强度；

确定对所述模拟采场进行模拟开采后所述顶板材料承受的最大拉应力和最大压应力；

若所述最大拉应力和所述最大压应力均小于所述极限抗压强度进，则确定在回采过程中所述采场的顶板材料的稳定性。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述模拟采场在模拟开采过程中的稳定性，预测所述采场在回采过程中的稳定性，还包括：

确定所述模拟采场的位移约束条件，所述位移约束条件包括所述模拟采场的水平位移阈值和垂直位移阈值，所述水平位移阈值包括横向阈值和纵向阈值；

确定对所述模拟采场进行模拟开采后所述顶板材料在多个方向上的位移，所述多个方向包括水平方向和垂直方向，所述水平方向包括水平面上的横向和纵向；

若所述顶板材料在所述多个方向上的位移满足所述位移约束条件，则确定所述顶板材料在模拟开采后保持稳定。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定所述采场的水力半径，所述水力半径为所述采场的顶板的暴露面积与所述顶板的周长之比；

根据所述水力半径，计算所述采场的稳定性系数；

根据所述稳定性系数，预测所述采场在回采过程中的稳定性。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取多种计划开采方式；

采用多种所述计划开采方式分别对所述模拟采场进行开采；

分别计算所述模拟采场在多种所述计划开采方式下的稳定性；

根据确定所述模拟采场在多种所述计划开采方式下的稳定性，确定目标计划开采方式。