[發(fā)明專利]一種受重復(fù)采動影響巷道圍巖穩(wěn)定性力構(gòu)協(xié)同監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010765047.2
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111913216B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙善坤;李一哲;蘇振國;呂坤;張寧博;劉毅濤;張修峰;王寅;付興玉;李云鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 煤炭科學技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G01L1/25
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37283
• 代理人: 黃鈺

1.一種受重復(fù)采動影響巷道圍巖穩(wěn)定性力構(gòu)協(xié)同監(jiān)測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、獲取圍巖結(jié)構(gòu)損傷和應(yīng)力分布的“點”源信息

步驟11、獲取圍巖應(yīng)力峰值位置P₁和應(yīng)力范圍S₁

一次采動影響巷道為主運順槽和輔運順槽，在主運順槽和輔運順槽間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)間隔設(shè)定距離布置多個應(yīng)力監(jiān)測站，應(yīng)力監(jiān)測站監(jiān)測主運順槽和輔運順槽間區(qū)段煤柱的應(yīng)力值，在工作面回采過程中，獲取各應(yīng)力監(jiān)測站監(jiān)測的應(yīng)力值；

自遠離工作面一端的輔運順槽起至第一個應(yīng)力值峰值點處的距離為應(yīng)力峰值位置P₁，自遠離工作面一端的輔運順槽起至第一個應(yīng)力值峰值點后第一個應(yīng)力值谷值點處的距離為應(yīng)力范圍S₁；

步驟12、獲取圍巖松動圈范圍L

二次采動影響巷道為回風順槽，獲取回風順槽圍巖松動圈范圍L；

步驟13、獲取圍巖頂?shù)装逡平孔畲笾礑

在回風順槽的設(shè)定位置的頂板、底板設(shè)置移近量監(jiān)測站，移近量監(jiān)測站監(jiān)測頂?shù)装逡平浚诠ぷ髅婊夭蛇^程中，獲取頂?shù)装逡平孔畲笾礑；

步驟二、獲取圍巖應(yīng)力分布的“區(qū)”源信息

采用微震系統(tǒng)探測工作面前方主運順槽和輔運順槽間區(qū)段煤柱的應(yīng)力分布，確定工作面前方區(qū)段煤柱的應(yīng)力值峰值點位置，確定工作面前方區(qū)段煤柱的應(yīng)力聚集影響區(qū)域；

自工作面至應(yīng)力值峰值點處的距離為應(yīng)力峰值位置P₂，自工作面至應(yīng)力聚集影響區(qū)域邊界處的距離為應(yīng)力范圍S₂；

步驟三、二次采動影響巷道圍巖穩(wěn)定性綜合監(jiān)測

步驟31、確定監(jiān)測指數(shù)

應(yīng)力峰值位置P取P₁和P₂中的最大值，應(yīng)力范圍S取S₁和S₂中的最大值；

由應(yīng)力峰值位置P確定監(jiān)測指數(shù)Z₁的數(shù)值：

當P＜2.5時，Z₁為0，

當2.5≤P≤4.5時，Z₁為1，

當4.5＜P＜8時，Z₁為2；

由應(yīng)力范圍S確定監(jiān)測指數(shù)Z₂的數(shù)值：

當S＜5時，Z₂為0，

當5≤S≤10時，Z₂為1，

當10＜S＜15時，Z₂為2；

由頂?shù)装逡平孔畲笾礑確定監(jiān)測指數(shù)Z₃的數(shù)值：

當D＜10時，Z₃為0，

當10≤D≤20時，Z₃為1，

當20＜D時，Z₃為2；

由松動圈范圍L確定監(jiān)測指數(shù)Z₄的數(shù)值：

當L＜120時，Z₄為0，

當120≤L≤250時，Z₄為1，

當250＜L時，Z₄為2；

步驟32、綜合監(jiān)測

綜合監(jiān)測指數(shù)

Z≤0.33時，圍巖穩(wěn)定；

0.33＜Z≤0.66時，圍巖中等穩(wěn)定；

0.66＜Z時，圍巖不穩(wěn)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受重復(fù)采動影響巷道圍巖穩(wěn)定性力構(gòu)協(xié)同監(jiān)測方法，其特征在于，步驟12中，獲取回風順槽圍巖松動圈范圍L的過程如下：

在回風順槽的頂板及幫部鉆孔，將鉆孔窺視儀的攝像頭沿孔向內(nèi)部推送，觀察孔內(nèi)巖石裂隙發(fā)育程度，孔內(nèi)淺部密集裂隙明顯發(fā)育且圍巖破碎為裂隙發(fā)育段，孔內(nèi)深部無明顯裂隙、巖體完整為巖石完整段；

將裂隙發(fā)育段與巖石完整段的交界處視為圍巖松動圈邊界，圍巖松動圈邊界至孔口的距離為松動圈范圍L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受重復(fù)采動影響巷道圍巖穩(wěn)定性力構(gòu)協(xié)同監(jiān)測方法，其特征在于，步驟二中，采用PASAT-M型便攜式微震系統(tǒng)探測工作面前方主運順槽和輔運順槽間區(qū)段煤柱的應(yīng)力分布，具體過程如下：

在輔運順槽設(shè)定間距布置炮眼；

在主運順槽對應(yīng)炮眼的位置布置接收端；

在炮眼內(nèi)裝入炸藥，定時起爆，接收端記錄震動波到達時間；

PASAT-M型便攜式微震系統(tǒng)，根據(jù)震動波的波速變化表征工作面前方區(qū)段煤柱的應(yīng)力強度，得到工作面前方區(qū)段煤柱的應(yīng)力強度分布圖，由應(yīng)力強度分布圖確定工作面前方區(qū)段煤柱的應(yīng)力值峰值點位置及工作面前方區(qū)段煤柱的應(yīng)力聚集影響區(qū)域。