一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法，包括：（1）分析邻空巷道所处地质环境，建立动静载叠加作用下的数值分析模型；（2）基于动静载作用下巷道围岩响应的数值分析方法，以工程允许的极限位移为标准，反演特定静载应力下动载应力的阈值；（3）改变静载应力的大小，重复步骤（1）和步骤（2），拟合确定采空区侧向支承应力对应的动载阈值分布函数；（4）用动载阈值与实测区域内动载应力的比值作为衡量巷道布置的标准，将巷道布置在比值大于1的区域，以保证巷道围岩处于较小的动载应力环境内；本发明专利技术考虑了静载和动载的叠加作用，能避免邻空巷道承受较大的动载扰动作用，减少支护及维护费用。

A Method of Determining Reasonable Location of Neighboring Goaf Roadway Based on Dynamic Load Stress Field

The invention discloses a method for determining the reasonable position of adjacent goaf roadway based on dynamic load stress field, which includes: (1) analyzing the geological environment of adjacent goaf roadway, establishing a numerical analysis model under dynamic and static load superposition; (2) inversion of dynamic load response under specific static load stress based on numerical analysis method of roadway surrounding rock response under dynamic and static load, taking engineering allowable limit displacement as standard. Threshold of force; (3) Change the magnitude of static load stress, repeat steps (1) and (2) to fit and determine the distribution function of dynamic load threshold corresponding to lateral support stress in goaf; (4) Use the ratio of dynamic load threshold and dynamic load stress in measured area as the criterion to measure roadway layout, and arrange roadway in the area with ratio greater than 1 to ensure that roadway surrounding rock is in a smaller dynamic load. In the stress environment, the invention considers the superposition effect of static and dynamic loads, avoids the large dynamic load disturbance of adjacent goaf roadway, and reduces the support and maintenance costs.

【技术实现步骤摘要】
一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法
本专利技术涉及井下邻空巷道布置领域，尤其是一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法。
技术介绍
邻空巷道是沿采空区边缘留设煤柱或不留煤柱掘进的或保留的巷道，用于服务长壁工作面回采，其合理的布置方式是实现工作面安全、高效、智能、绿色开采的关键；采动覆岩运动产生的动载应力以应力波的形式向下位煤岩层传播，作用于邻空巷道，围岩从静力加载产生的累积应变过渡到瞬时高应变率状态，随着开采深度（强度）的增加，围岩承受静载应力逐渐增加，受同样动载扰动产生的动力灾害逐渐凸显，邻空巷道冒顶、片帮、底鼓、非对称大变形以及冲击矿压等发生的几率被大大提高，严重影响邻空巷道的安全使用；如何预防此类动力灾害的发生成为该领域工程技术人员急需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服已有技术的不足之处，提供一种经济成本低、劳动强度小、操作简单、考虑动载扰动的邻空巷道合理位置的预测方法。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法，第一步，分析邻空巷道所处地质环境，建立动静载叠加作用下的数值分析模型；第二步，基于动静载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，分析邻空巷道所处地质环境，建立动静载叠加作用下的数值分析模型；第二步，基于动静载作用下巷道围岩响应的数值分析方法，以工程允许的极限位移为标准，反演特定静载应力下动载应力的阈值；第三步，改变静载应力的大小，重复步骤一和步骤二，拟合确定采空区侧向支承应力对应的动载阈值分布函数；第四步，用动载阈值与实测区域内动载应力的比值作为衡量巷道布置的标准，将巷道布置在比值大于1的区域，以保证巷道围岩处于较小的动载应力环境内。

【技术特征摘要】
1.一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，分析邻空巷道所处地质环境，建立动静载叠加作用下的数值分析模型；第二步，基于动静载作用下巷道围岩响应的数值分析方法，以工程允许的极限位移为标准，反演特定静载应力下动载应力的阈值；第三步，改变静载应力的大小，重复步骤一和步骤二，拟合确定采空区侧向支承应力对应的动载阈值分布函数；第四步，用动载阈值与实测区域内动载应力的比值作为衡量巷道布置的标准，将巷道布置在比值大于1的区域，以保证巷道围岩处于较小的动载应力环境内。2.根据权利要求1所述一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法，其特征在于，所述第一步具体为，分析邻空巷道所处地质环境，建立动静载叠加作用下的数值分析模型，模拟邻空巷道围岩的静载应力环境。3.根据权利要求2所述一种基于动载应力场确定邻空巷道合理位置的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：神文龙，李学龙，陈淼，南华，王猛，肖同强，王襄禹，柏建彪，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41