[發明專利]深部煤巖體沖擊地壓自適應原位調控方法和系統

在審

• 申請號: 202110362343.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113092251A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 來興平;張帥;單鵬飛;曹建濤;崔峰;楊彥斌;許慧聰;張旭東;劉伯偉
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N33/22;E21F17/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

本申請提供了一種深部煤巖體沖擊地壓自適應原位調控方法和系統。該方法包括：基于單軸壓縮試驗，得到煤巖樣在不同改性調控措施下的應力應變曲線；改性調控措施至少包括：注水軟化措施、鉆孔卸壓措施和充填加固措施；根據煤巖樣的應力應變曲線，構建煤巖樣在不同改性調控措施下的彈性能耗比曲線，以及，得到煤巖樣在不同改性調控措施下的能量轉化效率；根據煤巖樣在不同改性調控措施下的彈性能耗比曲線，預測不同改性調控措施下煤巖樣的屈服時機，以及，根據煤巖樣在不同改性調控措施下的能量轉化效率，確定煤巖樣在不同改性調控措施下的破壞程度；根據煤巖樣在不同改性調控措施下的屈服時機和破壞程度，對深部煤巖體的沖擊地壓能量進行調控。

技術領域

本申請涉及采礦工程技術領域，特別涉及一種深部煤巖體沖擊地壓自適應原位調控方法和系統。

背景技術

經濟的持續性向好發展往往與能源的加速利用緊密關聯，而根據相關權威機構預測，結合我國資源稟賦的實際現狀，可以確定較長時間內，我國仍將以煤炭資源作為主體能源。歷史發展的進程消耗了大量淺部易獲取資源，向地球深部進軍獲取深部資源迫在眉睫，而在開采深部煤炭資源的同時，因特殊的賦存條件，頻發的沖擊地壓等動力災害嚴重制約了我國深部煤炭的安全高效開采與穩定供給，也提升了深部底下工程建設與維護的難度。國內外學者對這一世界性難題開展了廣泛的研究，提出了多種理論及方法探討其發生機制、預警及控制，研究成果較為豐碩，成功指導了相關工程實踐中動力災害的控制。由于動力災害囊括類型較多，此處僅以沖擊地壓為研究對象進行分析，又因為沖擊地壓涉及因素眾多、發生機制復雜，特別是在深部、大規模、高強度開采環境下，此時沖擊地壓的預測及控制顯得極其困難，給深部礦產資源開采及地下工程設計、施工與維護等帶來前所未有的挑戰，亟需進一步研究。

發明內容

本申請的目的在于提供一種深部煤巖體沖擊地壓自適應原位調控方法和系統，以解決或緩解上述現有技術中存在的問題。

為了實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

本申請提供了一種深部煤巖體沖擊地壓自適應原位調控方法，包括：基于室內單軸壓縮試驗，得到預先獲取的深部煤巖體的煤巖樣在不同改性調控措施下的應力應變曲線；其中，改性調控措施至少包括：注水軟化措施、鉆孔卸壓措施和充填加固措施；根據煤巖樣在不同改性調控措施下的應力應變曲線，構建煤巖樣在不同改性調控措施下的彈性能耗比曲線，以及，得到煤巖樣在不同改性調控措施下的能量轉化效率；根據煤巖樣在不同改性調控措施下的彈性能耗比曲線，預測不同改性調控措施下煤巖樣的屈服時機，以及，根據煤巖樣在不同改性調控措施下的能量轉化效率，確定煤巖樣在不同改性調控措施下的破壞程度；根據煤巖樣在不同改性調控措施下的屈服時機和破壞程度，對深部煤巖體的沖擊地壓能量進行調控。

本申請實施例還提供一種深部煤巖體沖擊地壓自適應原位調控系統，包括：樣本試驗單元，配置為基于室內單軸壓縮試驗，得到預先獲取的深部煤巖體在不同改性調控措施下的應力應變曲線；其中，改性調控措施至少包括：注水軟化措施、鉆孔卸壓措施和充填加固措施；第一處理單元，配置為根據煤巖樣在不同改性調控措施下的應力應變曲線，構建煤巖樣在不同改性調控措施下的彈性能耗比曲線，以及，得到煤巖樣在不同改性調控措施下的能量轉化效率；第二處理單元，配置為根據煤巖樣在不同改性調控措施下的彈性能耗比曲線，預測不同改性調控措施下煤巖樣的屈服時機，以及，根據煤巖樣在不同改性調控措施下的能量轉化效率，確定煤巖樣在不同改性調控措施下的破壞程度；調控執行單元，配置為根據煤巖樣在不同改性調控措施下的屈服時機和破壞程度，對深部煤巖體的沖擊地壓能量進行調控。

有益效果：