[发明专利]综放开采巷道围岩变形阶段划分和确定方法

摘要

本发明提供一种综放开采巷道围岩变形阶段划分和确定方法，涉及矿山安全技术领域。该方法首先将工作面开采后在工作面前方形成的区域划分为塑性区和弹性区，并计算塑性区的垂直应力，进而得到超前支承压力的峰值位置。以超前支承压力峰值位置为边界，将巷道围岩变形阶段划分为弹性变形区和塑性变形区，在塑性区内以超前支承压力曲线与原岩应力线交叉处为分界，又分为破坏区和极限平衡区。然后在工作面布置观测站，观测超前支承压力，监测及整理超前支承压力数据，确定巷道围岩的变形阶段。本发明提供的综放开采巷道围岩变形阶段划分和确定方法，可根据超前支承压力对巷道的变形阶段进行准确划分，为巷道超前支护和控制巷道围岩变形提供理论支撑。

主权项

1.一种综放开采巷道围岩变形阶段划分及确定方法，包括巷道围岩变形阶段划分和变形阶段确定两部分，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、巷道围岩变形阶段的划分，具体方法为：由于超前支承压力的影响，将工作面前方的区域划分为弹性区和塑性区；以超前支承压力峰值位置x0为边界，在工作面前方x0以外的范围为弹性变形区，在0～x0为塑性变形区，在塑性区内以超前支承压力曲线与原岩应力线交叉处为分界，又分为破坏区和极限平衡区；在破坏区内煤岩层已经失去了完整性，承载能力很差，所以会造成巷道围岩变形量非常大，而且变形速度快，因此，将此阶段称为巷道围岩急速变形阶段；在极限平衡区内煤岩层虽然发生了塑性变形，但其还是处于一个非连续排列的整体，完整性和承载能力要明显优于破坏区，此区域的巷道变形量逐渐减小，变形速度放缓，因此，将此阶段称为巷道围岩减速变形阶段；破坏区和极限平衡区统称为塑性区，塑性区的巷道变形量大，统称为大变形阶段；在弹性变形区内煤岩层状态完好，岩层具有很好的承载能力，由于该阶段巷道受到的力大于原岩应力，巷道变形必然大于原岩应力状态下的巷道变形，但巷道变形量小，将此阶段称为稳定小变形阶段；步骤2、巷道围岩变形阶段的确定，具体方法为：步骤2.1、在工作面布置观测站，观测超前支承压力；步骤2.2、监测及整理超前支承压力数据；步骤2.3、根据监测整理的超前支承压力数据确定巷道围岩变形阶段。