[發明專利]一種分析深部軟弱煤巖預應力錨桿壓縮拱形成及演化方法

在審

• 申請號: 202010436734.X
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111707427A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 吳德義;黃以壽
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01M13/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

1.一種分析深部軟弱煤巖預應力錨桿壓縮拱形成及演化方法，該方法主要包括巷道重點部位鉆孔，通過數值模擬初步確定深部軟弱煤巖重點部位預應力錨桿壓縮拱范圍；鉆孔內布置多點位移計六個左右測點，兩個測點位于壓縮拱外：測點1位于鉆孔底部近原巖位置，測點1位移測點2位于距初步確定的邊界位置30～50cm；兩個測點布置在預應力錨桿壓縮拱邊界附近：測點3遠于初步確定的邊界10.0～15.0cm，即測點4近于初步確定的邊界10.0～15.0cm，即兩個測點布置在預應力錨桿壓縮拱內：測點5布置于預應力錨桿壓縮拱范圍內，距初步確定的預應力錨桿壓縮拱邊界位置約30～50cm，測點6布置于預應力錨桿壓縮拱范圍內，距巷道表面距離50～70cm；通過多點位移計實測不同時刻各測點位移u，得出不同時刻重點部位不同位置位移u隨距巷道表面距離r變化曲線u＝f(r)，根據曲線，找出深部軟弱煤巖距巷道表面距離r＝r₀位置，r≤r₀時位移u隨距離r增加衰減速度f^/(r)逐漸增加，即f^//(r)＜0，r≥r₀時位移u隨距離r增加衰減速度f^/(r)減緩，即f^//(r)＞0，以r＝r₀拐點位置作為預應力錨桿壓縮拱邊界，以出現拐點位置距巷道表面距離r＝r₀作為預應力錨桿壓縮拱厚度，假設鉆孔巷道表面位移為u₀，r＝r₀拐點位置軟弱煤巖位移為定義r＝r₀拐點位置與r＝0巷道表面位置之間位移梯度定義距巷道表面距離r測點位置與r＝0巷道表面位置之間位移梯度距巷道表面距離r測點位置預應力錨桿壓縮拱有效形成程度可用示之，λ≤0.5壓縮拱顯著有效形成，λ值越小，壓縮拱有效形成程度越高。

2.根據權利要求1所述的一種分析深部軟弱煤巖預應力錨桿壓縮拱形成及演化方法，其特征在于：深部軟弱煤巖巷道重點部位鉆孔，鉆孔底部近于原巖位置，鉆孔深度超過10.0m。

3.根據權利要求1所述的一種分析深部軟弱煤巖預應力錨桿壓縮拱形成及演化方法，其特征在于：多點位移計每隔一天實測并記錄各測點位移及其隨時間演化，數據分析儀分析獲得不同時刻鉆孔各測點位移隨距巷道表面距離變化曲線并依據曲線特征獲得預應力錨桿壓縮拱厚度及其隨時間變化、預應力錨桿壓縮拱有效形成程度及其隨時間演化。