矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法技术

本发明专利技术公开了一种矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，包括如下步骤：S1、基于巷道围岩的岩石力学参数、巷道的三维尺寸参数构建巷道的三维模型，通过对三维模型的仿真分析获取巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量；S2、基于所述巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量设置预警阀值；S3、基于巷道顶板变形位移量、振动频率以及预警阀值实现巷道冒顶隐患高度的预测。本发明专利技术基于红外线光幕组实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率的采集，可以实现巷道内情况的全面监测，从而可以较为准确的实现巷道冒顶隐患高度的预测。

【技术实现步骤摘要】
矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法
本专利技术涉及巷道冒顶隐患预测方法领域，具体涉及一种矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法。
技术介绍
巷道冒顶是我国煤矿安全生产的主要安全隐患之一，一旦发生，就会导致巨大的人员伤亡和经济损失。在巷道掘进过程中，为了防止冒顶事故的发生，目前煤矿上主要采用顶板离层仪来监测，在现场测试中，顶板离层仪是将顶板孔内多个固定装置随岩层变化的值通过测量钢丝绳反映到设在顶板表面的测读数装置上，通过顶板不同层位的位移差，判断出巷道顶板的稳定性和巷道的支护效果，从而实现巷道冒顶隐患的检测，在整个过程中，并不能全面的实现巷道内部情况的监测，因此，不能准确的实现巷道冒顶隐患的检测。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，可以全面的实现巷道内情况的监测，从而可以较为准确的实现巷道冒顶隐患高度的预测。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，基于巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率以及巷道围岩的岩石力学参数实现巷道冒顶隐患高度的预测。进一步地，包括如下步骤：S1、基于巷道围岩的岩石力学参数、巷道的三维尺寸参数构建巷道的三维模型，通过对三维模型的仿真分析获取巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量；S2、基于所述巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量设置预警阀值；S3、基于巷道顶板变形位移量、振动频率，巷道侧面的变形位移量、振动频率以及预警阀值实现巷道冒顶隐患高度的预测。进一步地，所述步骤S1中基于Flac3D构建巷道的三维模型。进一步地，基于红外线光幕组实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率的采集。进一步地，基于所述红外线光幕组所采集到的参数进行顶板变形位移量以及巷道侧面的变形位移量发生位置的确定。进一步地，所述红外线光幕组内载一三维姿态传感器，用于采集红外线光幕组的姿态信息。进一步地，基于所述姿态信息实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率参数的校正，基于校正后的巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率实现巷道冒顶隐患高度的预测。本专利技术具有以下有益效果：基于红外线光幕组实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率的采集，可以实现巷道内情况的全面监测，从而可以较为准确的实现巷道冒顶隐患高度的预测。附图说明图1为本专利技术实施例1的流程图。图2为本专利技术实施例2的流程图。图3为本专利技术实施例3的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，包括如下步骤：S1、采用Flac3D基于巷道围岩的岩石力学参数、巷道的三维尺寸参数构建巷道的三维模型，通过ANSYS有限元分析软件对三维模型的仿真分析获取巷道（包括巷道顶板和巷道侧壁）最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量；S2、基于所述巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量设置预警阀值；巷道最大可承受变形位移量预警阀值小于巷道最大可承受变形位移量；巷道最大可承受振动频率小于巷道最大可承受振动频率；巷道累积可承受的变形位移总量预警阀值小于巷道累积可承受的变形位移总量；巷道累积可承受的振动频率总量预警阀值小于巷道累积可承受的振动频率总量；一般的，取仿真分析所得值的0.8倍。S3、基于红外线光幕组实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率的采集，并基于巷道顶板变形位移量、振动频率，巷道侧面的变形位移量、振动频率以及预警阀值实现巷道冒顶隐患高度的预测。将采集到的道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率与巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率的预警阀值进行对比，其中任意一个值大于预设的预警阀值时，均需停止开采。实施例2矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，包括如下步骤：S1、采用Flac3D基于巷道围岩的岩石力学参数、巷道的三维尺寸参数构建巷道的三维模型，将三维模型根据巷道所处位置分割成若干个区域，通过ANSYS有限元分析软件对三维模型的仿真分析获取每个区域巷道（包括巷道顶板和巷道侧壁）最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量；S2、基于所述巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量设置预警阀值；S3、基于红外线光幕组实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率的采集，实现顶板变形位移量以及巷道侧面的变形位移量发生位置的确定；S4、基于巷道顶板变形位移量、振动频率，巷道侧面的变形位移量、振动频率及其对应的发生位置以及该发生位置对应的预警阀值实现巷道冒顶隐患高度的预测。实施例3矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，包括如下步骤：S1、采用Flac3D基于巷道围岩的岩石力学参数、巷道的三维尺寸参数构建巷道的三维模型，通过ANSYS有限元分析软件对三维模型的仿真分析获取巷道（包括巷道顶板和巷道侧壁）最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量；S2、基于所述巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量设置预警阀值；S3、基于红外线光幕组实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率的采集，并基于红外线光幕组的姿态信息实现巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率参数的校正；S4、基于校正后的巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率以及预警阀值实现巷道冒顶隐患高度的预测。本实施例中，所述红外线光幕组内载一三维姿态传感器，用于采集红外线光幕组的姿态信息。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，其特征在于：基于巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率以及巷道围岩的岩石力学参数实现巷道冒顶隐患高度的预测。/n

【技术特征摘要】
1.矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，其特征在于：基于巷道顶板变形位移量、振动频率以及巷道侧面的变形位移量、振动频率以及巷道围岩的岩石力学参数实现巷道冒顶隐患高度的预测。


2.如权利要求1所述的矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、基于巷道围岩的岩石力学参数、巷道的三维尺寸参数构建巷道的三维模型，通过对三维模型的仿真分析获取巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量；
S2、基于所述巷道最大可承受变形位移量、振动频率以及累积可承受的变形位移总量和振动频率总量设置预警阀值；
S3、基于巷道顶板变形位移量、振动频率，巷道侧面的变形位移量、振动频率以及预警阀值实现巷道冒顶隐患高度的预测。


3.如权利要求2所述的矿区重复采动巷道冒顶隐患高度预测方法，其特征在于：所述步骤S1中基于Flac3D构建巷道的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文彬，蔡庆生，胡波，王金东，王朋飞，
申请(专利权)人：呼伦贝尔学院，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15