[发明专利]一种基于累积应力集中系数的冲击危险评价方法

摘要

一种基于累积应力集中系数的冲击危险评价方法，属于煤矿冲击矿压灾害发生可能性大小的分区域评价方法。在测得远离构造区域原岩应力垂直分量的基础上，综合分析评价区域引起应力集中的主要因素，将评价区域按一定间距进行网格化，分别计算各节点各影响因素引起的垂直应力集中系数，并分别对各节点应力集中系数累积相乘得到累积应力集中系数。调查并计算同煤层邻近区域冲击矿压显现区域累积应力集中系数，测试得到煤的单轴抗压强度。基于单轴抗压强度、冲击点累积应力集中系数，将冲击危险划分为无危险、弱危险、中等危险和强危险四个等级，并给出等级界限。采用插值法对评价区域累积应力集中系数进行插值，得出评价区域冲击危险的区域及等级。

主权项

1.一种基于累积应力集中系数的冲击危险评价方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将需要评价的冲击危险区域按一定间距进行网格划分，确定各网格节点P_i的坐标(x_i，y_i)；(2)根据确定的各网格节点P_i的坐标(x_i，y_i)分析评价区域内应力分布的影响因素，确定用于冲击危险评价的影响因素M_j；(3)按国标GB/T 23561.7—2009测定煤的单轴抗压强度R_C；(4)分析查找或测试同一煤层受构造影响较小区域原岩应力σ₀；(5)采用岩石力学理论分析或数值模拟软件计算各网格节点P_i处的各影响因素M_j引起的应力集中系数k_ij；(6)分别对各网格节点P_i求累积应力集中系数K_i；(7)按步骤(5)、(6)计算本煤层邻近区域已发生过冲击矿压区域的累积应力集中系数作为评价冲击危险的临界应力集中系数K_C，若本矿井该煤层未发生过冲击矿压，参照煤的单轴抗压强度相差不大于20％的其他矿井临界应力集中系数K_C；(8)确定冲击危险等级：A级危险，即无危险：B级危险，即弱危险：C级危险，即中等危险：D级危险，即强危险：(9)采用插值法对评价区域累积应力集中系数K_i进行插值，得到累积应力集中系数K_i的分布云图，按步骤(8)冲击危险等级界限得出冲击危险分级分区云图。