[發明專利]一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法

在審

• 申請號: 201810325960.3
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108398333A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 神文龍;肖同強;曹正正;王猛;王春
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙) 41130
• 代理人: 王國旭

1.一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其特征在于，包括如下四個步驟：第一步，現場原位地質力學測試，獲得煤及頂板巖層的物理屬性、力學屬性；第二步，基于煤巖體相似材料配比試驗結果，建立含煤層巷道的大尺度平面應力物理相似模型；第三步，配置物理模型中工作面開采過程中特征物理指標的監測系統；第四步，監測數據的統計分析，預測采動頂板破斷結構特征、靜載特征、動載特征。

2.根據權利要求1一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其特征在于，所述第一步具體為，工作面開采前，開展現場原位地質力學測試，獲得煤及頂板巖層的物理屬性、力學屬性，形成開采煤層附近煤巖體地質力學報告，調研工作面采掘規劃方案，形成工作面開采的工程報告。

3.根據權利要求2一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其特征在于，所述第二步具體為，依據現場工程地質條件，搭建合適的模擬實驗平臺，基于實驗平臺和現場原型的幾何尺寸，確定相似模擬實驗的幾何相似比，基于已有的煤巖體相似材料配比試驗結果，確定合理的相似材料及其用量，建立含煤層巷道的大尺度平面應力物理相似模型。

4.根據權利要求3一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其特征在于，所述第三步具體為，模型鋪設過程中，在煤層底板間隔一定距離布置若干應力傳感器，在巷道頂板、兩幫各布置一個應力傳感器；靠近模型四個角的位置對稱布置4組共8個大尺度聲發射探頭，在堅硬頂板、軟弱巖層表面布置位移監測點，從而形成物理指標監測系統。

5.根據權利要求4一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其特征在于，所述第四步具體為，對模型施加邊界條件，模擬原巖應力場，分步開挖工作面，記錄開挖過程中采動頂板破斷結構特征、靜載特征、動載特征。

6.根據權利要求1一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其特征在于，鄰空煤巷和工作面開挖布置在同一個相似模型當中，模擬工作面采動對鄰空煤巷的動靜載影響。

7.根據權利要求1一種堅硬頂板下采動鄰空煤巷圍巖動靜載的預測方法，其特征在于，所述物理指標監測系統實現在一個模型中監測堅硬頂板破斷結構特征、靜載特征、動載特征。