一种矿井冲击地压强度的预测方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种矿井冲击地压强度的预测方法及装置，方法包括以下步骤：基于开采条件下的采动煤体总能量与煤体损伤消耗能量，确定煤体的开采积聚能量UT‑D；基于煤体破坏损失能量和破碎煤体抛出能量，确定冲击地压的临界能量UL；基于所述开采积聚能量UT‑D和所述临界能量UL，预测发生冲击地压的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井冲击地压强度的预测方法及装置
本公开一般涉及地质灾害防治
，尤其涉及一种矿井冲击地压强度的预测方法及装置。
技术介绍
随着煤矿开采深度和开采强度的越来越大，矿井动力灾害发生的频次也随之增多，对于冲击地压矿井，冲击地压动力灾害是煤矿安全生产的重中之重。冲击地压是在煤岩体能量达到或超过冲击地压临界能量时，煤岩体聚积的弹性能突然释放，将煤岩体抛出，伴随着强烈声响，对井下设备、井下工程空间造成破坏，甚至对井下工作人员造成伤亡。此外，冲击地压发生还会对其他矿井灾害产生影响。由于冲击地压发生机理复杂，又受地质条件和开采条件影响较大，因而对冲击地压研究是保证煤矿安全生产的重要课题之一。目前国内外学术界关于冲击地压发生机理研究主要有刚度理论、强度理论、冲击倾向理论，随着对冲击地压发生机理研究更加深入，又进一步提出了三准则理论、剪切滑移理论、“三因素”理论和变形失稳理论等，对煤矿冲击地压防治和保障安全生产起到了举足轻重的作用。(1)刚度理论：压力试验机出现以后，Petukhov和Cook及Digest最先发现冲击地压可以用岩石试件在刚度较小的柔性试验机上的动态破坏来描述，进而提出了冲击地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井冲击地压强度的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：基于开采条件下的采动煤体总能量与煤体损伤消耗能量，确定煤体的开采积聚能量UT‑D；基于煤体破坏损失能量和破碎煤体抛出能量，确定冲击地压的临界能量UL；基于所述开采积聚能量UT‑D和所述临界能量UL，预测发生冲击地压的强度。

【技术特征摘要】
1.一种矿井冲击地压强度的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：基于开采条件下的采动煤体总能量与煤体损伤消耗能量，确定煤体的开采积聚能量UT-D；基于煤体破坏损失能量和破碎煤体抛出能量，确定冲击地压的临界能量UL；基于所述开采积聚能量UT-D和所述临界能量UL，预测发生冲击地压的强度。2.根据权利要求1所述的一种矿井冲击地压强度的预测方法，其特征在于，通过相应的能量密度来获取相应的所述采动煤体总能量、煤体损伤消耗能量和/或破碎煤体抛出能量。3.根据权利要求1所述的一种矿井冲击地压强度的预测方法，其特征在于，所述采动煤体总能量根据原岩煤体总能量和采动能量获得。4.根据权利要求1所述的一种矿井冲击地压强度的预测方法，其特征在于，所述原岩煤体总能量考虑地质构造、新构造运动和现代构造应力场，通过地质区划方法划分活动断裂，判断对冲击地压的控制作用。5.根据权利要求4所述的一种矿井冲击地压强度的预测方法，其特征在于，所述地质构造所产生的能量为：式中：W-单位煤体的弹性潜能，J；σ(εi)-三个方向主应力，MPa；εi-三个方向主应变；6.根据权利要求4所述的一种矿井冲击地压强度的预测方法，其特征在于，所述现代构造应力场所产生的原岩能量包括自重应力场下能量和构造应力场下能量，自重应力场下能量WZ为：式中：E-弹性模量，GPa；μ-单元体的泊松比；γ-上覆岩层的平均容重，KN/m3；H-单元体所处位置的深度，m；R-冲击地压系统尺度半径，m；构造应力场下能量WG为：式中：k1-最大主应力应力集中系数；k2-中间主应力...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭超，芦志刚，张立新，张大明，李刚，刘光伟，郜富平，王振华，李洪涛，秦勇，邢萌，邱高伟，范宸，韩世勇，杨超，
申请(专利权)人：山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿，辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：山西,14