[發(fā)明專利]一種預(yù)測粘性土沉降對豎井工程影響的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811296761.0
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109344543B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志學(xué);劉小龍;王國棟;閆朋陽;郝云陽;李宏釗;席大鵬;張濤;袁冰;孫彬朝;劉周;吉立浦;祝曉琴;郭秋杉
• 申請（專利權(quán)）人: 河北昕佳工程勘查設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 北京華清迪源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 武媛;呂學(xué)文

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種預(yù)測粘性土沉降對豎井工程影響的方法及系統(tǒng)，該方法包括：接收用戶輸入的反映粘性土壓縮性質(zhì)的第一類參數(shù)；獲取與礦山豎井井筒內(nèi)壁側(cè)負(fù)摩擦阻力相關(guān)的第二類參數(shù)；根據(jù)第一類參數(shù)和第二類參數(shù)，建立礦山豎井工程作用模型；根據(jù)預(yù)獲取的與固結(jié)沉降模型相關(guān)的第三類參數(shù)，建立固結(jié)沉降模型；將礦山豎井工程作用模型和固結(jié)沉降模型耦合，預(yù)測粘性土沉降對豎井工程的影響。通過該種模擬方式，可以及時(shí)的預(yù)測出礦山豎井工程可能發(fā)生的危險(xiǎn)，從而及時(shí)采取預(yù)防措施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)環(huán)境預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)測粘性土沉降對豎井工程影響的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，對于穿過粘性土層的豎井工程，只考慮地層的正常摩擦力、側(cè)向壓力及地應(yīng)力，忽略了地層若沉降時(shí)其產(chǎn)生的負(fù)摩擦阻力。負(fù)摩擦阻力即為粘性土在一定條件下釋水固結(jié)后，產(chǎn)生壓縮沉降，對于地層中的豎井工程產(chǎn)生的負(fù)摩擦阻力。當(dāng)負(fù)摩擦阻力達(dá)到一定條件時(shí)，與正常摩擦力、側(cè)向壓力以及地應(yīng)力等的合力超過礦山工程的極限荷載后會產(chǎn)生各種形式的破壞，例如內(nèi)拱、變形或者整體坍塌等。對工作人員的人身安全構(gòu)成威脅。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種預(yù)測粘性土沉降對豎井工程影響的方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中粘性土沉降對礦井工程影響的預(yù)測不準(zhǔn)確的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種預(yù)測粘性土沉降對豎井工程影響的方法，該方法包括：

接收用戶輸入的反映粘性土壓縮性質(zhì)的第一類參數(shù)；

獲取與礦山豎井井筒內(nèi)壁側(cè)負(fù)摩擦阻力相關(guān)的第二類參數(shù)；

根據(jù)第一類參數(shù)和第二類參數(shù)，建立礦山豎井工程作用模型；

根據(jù)預(yù)獲取的與固結(jié)沉降模型相關(guān)的第三類參數(shù)，建立固結(jié)沉降模型；

將礦山豎井工程作用模型和固結(jié)沉降模型耦合，預(yù)測粘性土沉降對豎井工程的影響。

本發(fā)明實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)：粘性土壓縮性質(zhì)的參數(shù)可以反映粘性土可壓縮空間、釋水量以及釋水速度等性質(zhì)。利用這些參數(shù)與礦山豎井井筒內(nèi)壁側(cè)負(fù)摩擦阻力相關(guān)的第二類參數(shù)建立礦山豎井工程作用模型，然后在根據(jù)預(yù)獲取的與固結(jié)沉降模型相關(guān)的第三類參數(shù)，建立固結(jié)沉降模型。將礦山豎井工程作用模型和固結(jié)沉降模型耦合，可以模擬出土層在被壓縮釋水后，地層的正常摩擦力、側(cè)向壓力、地應(yīng)力以及地層沉降其產(chǎn)生的負(fù)摩擦阻力等作用力對礦山豎井工程中礦山豎井側(cè)壁的影響，以及粘性土釋水沉降后，地層下降對于礦山豎井工程的影響等。例如，當(dāng)作用力超出礦井內(nèi)壁所能承受的作用力時(shí)，必然會導(dǎo)致礦山內(nèi)壁的開裂，嚴(yán)重時(shí)機(jī)械設(shè)施將會脫落。地面下沉也可能會導(dǎo)致地面上的機(jī)械設(shè)施傾斜或意外倒下，從而給工作者帶來危險(xiǎn)。而通過該種模擬方式，可以及時(shí)的預(yù)測出礦山豎井工程可能發(fā)生的危險(xiǎn)，從而及時(shí)采取預(yù)防措施。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種預(yù)測粘性土沉降對豎井工程影響的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

接收單元，用于接收用戶輸入的反映粘性土壓縮性質(zhì)的第一類參數(shù)；

獲取單元，用于獲取與礦山豎井井筒內(nèi)壁側(cè)負(fù)摩擦阻力相關(guān)的第二類參數(shù)；

處理單元，用于根據(jù)第一類參數(shù)和第二類參數(shù)，建立礦山豎井工程作用模型；根據(jù)預(yù)獲取的與固結(jié)沉降模型相關(guān)的第三類參數(shù)，建立固結(jié)沉降模型；將礦山豎井工程作用模型和固結(jié)沉降模型耦合，預(yù)測粘性土沉降對豎井工程的影響。