[发明专利]一种煤岩体稳定性检测方法、系统及可存储介质

说明书

本发明公开了一种煤岩体稳定性检测方法、系统及可存储介质，涉及煤矿开采技术领域，包括：通过三维扫描技术，获取空区数据并进行三维模型的建立；采集典型煤岩体的岩样，对干燥与饱水的煤岩体试件进行室内岩体力学测试，获取煤岩体的基本岩石力学参数指标与渗透性系数；根据地下水条件与室内岩体力学测试，采用H‑B强度准则进行煤岩体的宏观力学参数评估；结合赋水空区三维形态、水体情况、地质条件、岩体力学特性，利用数值模拟进行煤岩体的流固耦合计算分析，获取煤岩体稳定性的评价结果。本发明中的技术方案能够对煤矿采空区进行精密探测，分析煤岩体稳定性，为煤矿的安全生产提供技术保障和安全支持。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，更具体的说是涉及一种煤岩体稳定性检测方法、系统及可存储介质。

背景技术

安全生产是煤矿运行之中的重中之重，煤炭作为重要的基础能源，在一次能源结构中占主导地位，在国民经济发展中具有不可替代的作用。地下煤层开采后会形成大面积采空区，而采空区赋水的具体水深及泡水之后围岩体的力学性质变化未知的情况，使得赋水采空区成为空区临近采场与巷道煤岩稳定性的重大安全隐患，易造成严重的地表塌陷、山体滑坡、地下水漏失、土地沙化、植被破坏等地质灾害和生态环境问题，影响着矿区和周边人民的正常生产和生活，制约矿区经济发展、社会稳定和生态环境的可持续发展，已经引起各部门的高度重视。

准确获取空区三维形态与空区含水量是保证矿山的开采工作与后续维护工作的重要环节，岩体力学性质特性与岩体力学参数是决定岩土工程稳定性的重要因素。只有准确了解矿山地下采空区的分布与空间形态调整，才能够针对性地采取处理措施，消除隐患。由于空区内部能见度低、通风条件较差、不具备通信条件，传统测量技术手段由于通视、通讯的原因，很难保障测量人员的人身安全和测绘生产的安全，无法适用于空区内部的测量，无法满足研究和开发的需要，必须探索和采用新的技术。

因此，如何实现采空区的精密探测以及煤岩体稳定性的分析，为煤矿的安全生产提供技术保障和安全支持是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种煤岩体稳定性检测方法、系统及可存储介质，能够对煤矿采空区进行精密探测，分析煤岩体稳定性，为煤矿的安全生产提供技术保障和安全支持。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤岩体稳定性检测方法，包括以下步骤：

通过三维扫描技术，获取空区数据并进行三维模型的建立；

采集典型煤岩体的岩样，对干燥与饱水的煤岩体试件进行室内岩体力学测试，获取煤岩体的基本岩石力学参数指标与渗透性系数；

根据地下水条件与室内岩体力学测试，采用H-B强度准则进行煤岩体的宏观力学参数评估；

结合赋水空区三维形态、水体情况、地质条件、岩体力学特性，利用数值模拟进行煤岩体的流固耦合计算分析，获取煤岩体稳定性的评价结果。

上述技术方案达到的技术效果为：可以对煤矿采空区临近区域稳定性进行分析，为煤矿的安全生产提供技术保障和安全支持。

可选的，所述三维模型的建立，具体包括以下步骤：

根据煤矿采空区的位置，结合现场排水孔钻孔，利用激光点云技术对所述煤矿采空区进行三维扫描，获得点云数据；

利用三维地质软件对所述点云数据进行解译、滤噪处理，结合地质资料与前期施工图，建立赋水采空区水体与空区的三维几何模型。

上述技术方案达到的技术效果为：激光扫描头伸入空区后能进行水平和竖直360°旋转，直至完成整个空区扫描工作，可以对采空区进行精密探测，获取采空区三维形态并构建三维立体模型。

可选的，所述获取煤岩体的基本岩石力学参数指标与渗透性系数，具体包括以下步骤：