【技术实现步骤摘要】
基于应力叠加法的工作面冲击地压危险等级划分方法和系统
本专利技术涉及一种工作面冲击危险预评价和冲击地压危险区域的划分方法，具体涉及一种适用于煤矿工作面回采前的基于应力叠加法的冲击地压危险等级和冲击地压危险区域的划分方法，属于冲击地压防控
技术介绍
近年来，随着开采深度的增加，工作面冲击地压灾害发生的频度和烈度也随之增加，严重影响了的矿井的安全开采和员工的人身安全。根据《防治冲击地压细则》(2018)规定矿井需在工作面回采前确定冲击危险等级与冲击危险区域，以便提前做好相关防冲措施，因此迫切需要科学、精确、定量分析的冲击地压危险早期评价及划分方法。目前，工作面冲击地压危险早期预评价方法及其相应指标，这一工程技术难题目前仍缺乏有效的理论依据，大多只是依靠经验。其次，评价标准及其判断冲击危险等级的各项指标存在异议，忽略了大量的现场实际工程条件。因此，面对工作面冲击地压日益严峻的形势，有必要提出确定工作面采前更为有效的冲击地压危险评价方法。
技术实现思路
为了解决现有冲击显现无法用强度准则等定量表...
【技术保护点】
1.基于应力叠加法的工作面冲击地压危险区域的划分方法，其特征在于：包括以下步骤：/n根据收集的待评价工作面的地质信息确定自重应力；/n将待评价的工作面冲击地压危险区域按照设定间距进行划分得到各网格节点，确定各网格节点的影响因素；根据自重应力以及每个网格节点的影响因素确定各网格节点上方静载荷和动载荷，基于静载荷和动载荷计算出各网格节点动静组合叠加应力；/n将各网格节点动静组合叠加应力与预先建立的工作面冲击地压危险区域划分模型进行匹配，判别冲击危险指标与危险等级。/n
【技术特征摘要】
1.基于应力叠加法的工作面冲击地压危险区域的划分方法，其特征在于：包括以下步骤：
根据收集的待评价工作面的地质信息确定自重应力；
将待评价的工作面冲击地压危险区域按照设定间距进行划分得到各网格节点，确定各网格节点的影响因素；根据自重应力以及每个网格节点的影响因素确定各网格节点上方静载荷和动载荷，基于静载荷和动载荷计算出各网格节点动静组合叠加应力；
将各网格节点动静组合叠加应力与预先建立的工作面冲击地压危险区域划分模型进行匹配，判别冲击危险指标与危险等级。
2.根据权利要求1所述的基于应力叠加法的工作面冲击地压危险区域的划分方法，其特征在于：所述地质信息数据包括：煤岩层的基本物理力学属性、矿井开采与工作面布置数据，所述基本物理力学属性包括厚度、密度、内聚力、弹性模量、泊松比、内摩擦角和/或抗拉强度。
3.根据权利要求1所述的基于应力叠加法的工作面冲击地压危险区域的划分方法，其特征在于：所述影响因素包括：断层、巷道交叉、沿空巷道煤柱、留底煤、采深和/或采前超前支承压力。
4.根据权利要求1所述的基于应力叠加法的工作面冲击地压危险区域的划分方法，其特征在于：自重应力σ0的计算公式如下：
σ0＝γH
其中，γ为工作面上覆岩层的容重；H为工作面的埋深。
5.根据权利要求1所述的基于应力叠加法的工作面冲击地压危险区域的划分方法，其特征在于：根据确定的各网格节点影响因素以及自重应力分别计算出各网格节点上方静载荷和动载荷具体为：
①各网格节煤体的静载荷表示为：
其中，σj为煤岩体中的静载荷，σ0为自重应力，λi为各网格节第i个影响因素所引起的应力增量系数，n是影响因素的个数；
②各网格节煤体的动载载荷σd计算公式为：
其中，ρ为煤岩介质密度；σdP，τdS分别为P波、S波产生的动载；υP，υS分别为P波、S波传播的速度；(υpp)P，(υpp)S分别为质点由P波、S波传播引起的峰值震动速度。
6.根据权利要求1所述的基于应力叠加法的工作面冲击地压危险区域的划分方法，其特征在于：所述工作面冲击地压危险区域划分模型包括本煤层发生过冲击地压的冲击地压危险区域划分模型；所述本煤层发生过冲击地压的冲击地压危险区域划分模型如下：
若各网格节点的动静组合叠加应力均小于应力下临界值，则判定无危险等级；
若各网格节点的动静组合叠加应力均大于等于应力下临界值且小于应...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱广安，刘海洋，冯泽杰，林志强，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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