[发明专利]一种深部巷道软弱煤岩松动圈厚度的计算方法及测量装置

摘要

本发明公开了一种深部巷道软弱煤岩松动圈厚度的计算方法及应用该方法的测量装置，该算法包括以下步骤：(1)定义测点的初始位置距巷道表面的距离为r，测点的位移为u，所述测点在深部巷道软弱煤岩钻孔中并位于松动圈范围内，构建如下u随r变化的表达式：其中，u₀、k₁和k₂为系数；(2)测量两个以上测点的u随r变化的过程，计算得出k₁和k₂的值；(3)将得出的k₁和k₂的值带入如下公式，计算得出深部巷道软弱煤岩松动圈厚度L的值：L＝‑k₂ln(20k₂/k₁)。本发明计算方法简单、合理，容易实施，而且计算准确度高，避免依据经验估算造成的明显误差。本发明测量装置结构简单，操作方便，能够非常好地应用到本发明的计算方法，实现工程实测深部巷道软弱煤岩松动圈厚度及实时显示。

主权项

1.一种深部巷道软弱煤岩松动圈厚度的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)定义测点的初始位置距巷道表面的距离为r，测点的位移为u，所述测点在深部巷道软弱煤岩钻孔中并位于松动圈范围内，构建如下u随r变化的表达式：其中，u0、k1和k2为系数；(2)测量两个以上测点的u随r变化的过程，计算得出k1和k2的值；(3)将得出的k1和k2的值带入如下公式，计算得出深部巷道软弱煤岩松动圈厚度L的值：L＝‑k2ln(20k2/k1)；上述公式是基于位移梯度所得，定义测点的位移梯度为λ，则λ_min则为深部巷道软弱煤岩处于临界松动破碎状态位移梯度临界容许值，取λ_min＝‑20.0时，反推得到的r值即为深部巷道软弱煤岩松动圈厚度L的值，根据λ_min＝‑20.0及k₁、k₂值，结合公式反推得到r＝‑k₂ln(20k₂/k₁)，即得深部巷道软弱煤岩松动圈厚度L的计算公式L＝‑k₂ln(20k₂/k₁)。