一种煤矿冲击地压巷道三级吸能支护设计方法技术

一种煤矿冲击地压巷道三级吸能支护设计方法，其步骤包括：获取矿井发生过最严重冲击地压造成的巷道表面位移R、矿井微震系统监测到的最大能量值E

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿冲击地压巷道三级吸能支护设计方法
本专利技术涉及煤矿巷道支护
，特别是一种煤矿冲击地压巷道三级吸能支护设计方法。
技术介绍
冲击地压是煤矿开采过程中遇到的最为严重的动力灾害之一，冲击地压发生时，煤岩系统储存的弹性能瞬间释放，会造成支护设备毁坏、采掘空间变形及人员伤亡等重大损失。近些年，针对煤矿巷道吸能支护成为防治冲击地压的重要研究课题。例如，煤炭学报第39卷第2期发表的冲击地压矿井巷道支护理论研究及应用，以及ZL201110363855.7、ZL201310132032.2、ZL201210579310.4、ZL201210086781.1、ZL201210248890.9、ZL201510297577.8、ZL201510297522.7等专利分别提供了多种类型的防冲吸能支护构件。包括这些防冲吸能支护构件在内，利用现有支护构件设计煤矿冲击地压巷道吸能支护参数，目前大都依靠经验或工程类别选取。这种设计方法，如果支护参数选取不合理，可能造成防冲能力不够，引起安全事故；或者防冲能力过大，导致支护成本增加，影响企业经济效益。...

【技术保护点】
1.一种煤矿冲击地压巷道三级吸能支护设计方法，其特征是包括以下步骤：/n步骤1、通过调研，获取矿井发生过最严重冲击地压造成的巷道表面位移R、矿井微震系统监测到的最大能量值E

【技术特征摘要】
1.一种煤矿冲击地压巷道三级吸能支护设计方法，其特征是包括以下步骤：
步骤1、通过调研，获取矿井发生过最严重冲击地压造成的巷道表面位移R、矿井微震系统监测到的最大能量值EL和最大微震震源距离巷道破坏点的距离L0；若矿井未发生过冲击地压，则采用工程类比法选取相邻矿井或地质条件与该矿井煤层冲击倾向性相似、且已经发生过冲击地压的矿井的上述相关数据；
步骤2、计算巷道围岩冲击松动半径R0：
根据步骤1获取的矿井发生过最严重冲击地压造成的巷道表面位移R，巷道围岩冲击松动半径R0按下述关系式计算得到：



式中：ε为煤样在三轴加载条件下总应变值，一般取1％～1.5％；
步骤3、计算巷道冲击地压发生时单位走向长度松动围岩冲击产生的动能Ec：
利用步骤1获取的矿井微震系统监测到的最大微震震源距离巷道破坏点的距离L0和步骤2计算出的巷道围岩冲击松动半径R0，先计算出最大微震震源到巷道松动范围外边界R0处的距离L0-R0；然后按下述关系式计算得到冲击地压发生时巷道松动范围外边界R0处的围岩质点振动峰值速度v′：
lg(L0-R0)v′＝3.95+0.57ML
式中：ML为步骤1中最大震源能量EL对应的微震震级，
取巷道松动范围岩体冲击运动速度v＝2v′；
按以下公式计算巷道冲击地压发生时单位走向长度松动围岩冲击产生的动能Ec：



式中M为单位走向长度松动围岩的质量；
步骤4、选取吸能支护构件及吸能支护方式
选取锚杆、吸能防冲锚索、吸能O型棚、吸能液压支架作为吸能支护构件，其中锚杆选普通螺纹钢锚杆或高冲击韧性锚杆；吸能防冲锚索的单根吸能量为Es，承压托盘为圆形或正方形，圆形直径或正方形边长为D；吸能O型棚单架吸能量为Eo，宽度为U；吸能液压支架单架吸能量为Ep，宽度为S；分别选...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱文，潘一山，范德威，肖永惠，徐连满，代连朋，蔡荣宦，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21