[发明专利]煤矿巷道围岩应力与变形的监测方法

说明书

本发明提供了一种煤矿巷道围岩应力与变形的监测方法，包括：获取第一巷道与第二巷道之间的相对位置关系；根据相对位置关系，确定监测关键区域、第一参考区域和第二参考区域，监测关键区域位于第一巷道和第二巷道之间，第一参考区域位于第一巷道远离监测关键区域的一侧，第二参考区域位于第二巷道远离监测关键区域的一侧；监测第一参考区域内的第一围岩应力信息和第一围岩变形信息；监测第二参考区域内的第二围岩应力信息和第二围岩变形信息；监测监测关键区域内的第三围岩应力信息和第三围岩变形信息。基于该方法获得的前述各项信息，能够便于监测人员及时判断相邻两个巷道的围岩的稳定性发展情况，并及时对巷道围岩做出合理的支护决策。

技术领域

本发明涉及煤炭开采工程技术领域，尤其涉及一种煤矿巷道围岩应力与变形的测孔布置方法及监测方法。

背景技术

深部煤炭开采需要布置大量开拓巷道、准备巷道和回采巷道，巷道布置错综复杂，具有数量多、密度大、距离近等特点，尤其是一些近距离开采煤层，其小净距巷道数量比重很大。由于深部地层赋存高地应力，同时叠加小净距巷道间的扰动应力，导致巷道围岩高应力与其低强度之间的矛盾进一步恶化，发生大变形失稳灾害的风险很高。

然而，对于小净距巷道而言，由于相邻巷道之间的应力场与变形场情况复杂，简单地对各个巷道进行独立监测难以应对这样的复杂情况，导致在基于监测结果对巷道围岩变形破坏失稳原因进行分析时，存在严重的不确定性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，根据本申请实施例的提出了一种煤矿巷道围岩应力与变形的监测方法，包括：

获取第一巷道与第二巷道之间的相对位置关系；

根据相对位置关系，确定监测关键区域、第一参考区域和第二参考区域，监测关键区域位于第一巷道和第二巷道之间，第一参考区域位于第一巷道远离监测关键区域的一侧，第二参考区域位于第二巷道远离监测关键区域的一侧；

监测第一参考区域内的第一围岩应力信息和第一围岩变形信息；

监测第二参考区域内的第二围岩应力信息和第二围岩变形信息；

监测监测关键区域内的第三围岩应力信息和第三围岩变形信息。

在一种可行的实施方式中，前述根据相对位置关系，确定监测关键区域、第一参考区域和第二参考区域的步骤，包括：

根据相对位置关系，确定监测断面，第一巷道的轴线方向和第二巷道的轴线方向均垂直于监测断面；

根据监测断面，确定第一巷道的第一截面和第二巷道的第二截面；

获取第一截面的第一顶点和第二截面的第二顶点；

定义第一截面沿第一顶点至第二顶点的方向，平移至第二截面的位置所形成的平移轨迹面为关键区域断面；或

定义第二截面沿第二顶点至第一顶点的方向，平移至第一截面的位置所形成的平移轨迹面为关键区域断面；

根据关键区域断面，确定监测关键区域。

在一种可行的实施方式中，前述根据相对位置关系，确定监测关键区域、第一参考区域和第二参考区域的步骤，还包括：

获取第一截面的第一对称轴和第二截面的第二对称轴；

获取第一对称轴和第二对称轴之间的对称轴距离；

在对称轴距离大于或等于巷道跨度的情况下：

定义关键区域断面关于第一对称轴的对称面为第一参考断面；

根据第一参考断面，确定第一参考区域；