[發明專利]一種充填開采沿空留巷充填效果監測與穩定性評價方法

有效

• 申請號: 202010520801.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111794803B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 董鳳寶;陳冬梅;田華;孫楊;張競生
• 申請（專利權）人: 新汶礦業集團設計研究院有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F15/00;E21F17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種充填開采沿空留巷充填效果監測與穩定性評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，針對每個探測段內，在充填開采沿空留巷實體幫側安裝圍巖應力采集儀，在充填開采沿空留巷的沿空幫上側布置采空區三維激光掃描儀；

步驟2，工作面回采完，將待充填的采空區根據圍巖移動規律沿巷道劃分為三個區，分別為充填開采沿空留巷劇烈區、調整區和沿空留巷穩定區，并在采空區充填前、后對三個區分別數據采集，具體包括：

利用圍巖應力采集儀對充填前、后三個區沿空留巷實體側圍巖進行監測，記錄充填前、后圍巖的應力峰值，以及圍巖應力峰值距沿空留巷表面的距離；

利用采空區三維激光掃描儀對采空區充填前、后三個區進行探測，記錄采空區充填前、后體積大小；

人工記錄采空區充填前、后三個區巷道頂板、底板、實體幫和沿空幫的位移；根據充填前后位移計算采空區充填前、后三個區的斷面收斂面積；

步驟3，基于上述參數，計算充填開采沿空留巷圍巖應力峰值變化率E、圍巖應力峰值距離變化率H、采空區體積變化率G和斷面收斂率F，利用權重分析法，確定充填開采沿空留巷有效圍巖應力峰值變化率E’、有效圍巖應力峰值距離變化率H’、有效采空區體積變化率G’和有效斷面收斂率F’；

步驟4，基于步驟3得到的各種參數分析值，利用權重分析法，建立充填開采沿空留巷穩定性綜合評價值R₁，并將R₁值與事先設定的充填開采沿空留巷穩定性評價效果統計標準值R₀比較，根據比較結果即可得到充填開采沿空留巷的巷道穩定性；判定原則是：

當R₁≤R₀時，說明巷道是穩定的；

當R₁R₀時，說明巷道是不穩定的。

2.如權利要求1所述的充填開采沿空留巷充填效果監測與穩定性評價方法，其特征在于，步驟2中，圍巖應力峰值以及圍巖應力峰值距離的確定方法為：利用圍巖應力采集儀，監測不同深度圍巖應力變化，當巷道圍巖應力監測點x_i產生的圍巖應力為σ_i，而在圍巖應力監測點x_i-1和x_i+1產生的圍巖應力均小于σ_i時，則監測點x_i的圍巖應力σ_i為圍巖應力峰值，監測點x_i到巷道表面的距離為圍巖應力峰值距離。

3.如權利要求1所述的充填開采沿空留巷充填效果監測與穩定性評價方法，其特征在于，步驟3中：

所述圍巖應力峰值變化率為E＝(σ₀-σ₁)/σ₀，σ₀、σ₁分別為采空區充填前、后沿空留巷圍巖應力峰值；

所述圍巖應力峰值距離變化率為H＝(L₀-L₁)/L₀，L₀、L₁分別為采空區充填前、后沿空留巷圍巖應力峰值距離；

所述采空區體積變化率為G＝(V₀-V₁)/V₀，V₀、V₁分別為采空區充填前、后采空區體積；

所述斷面收斂率為F＝(S₀-S₁)/S₀，S₀、S₁分別為采空區充填前、后斷面收斂面積。