【技术实现步骤摘要】
煤矿动力灾害高预应力吸能控制设计方法
[0001]本申请涉及地下工程安全
，特别是涉及一种煤矿动力灾害高预应力吸能控制设计方法。
技术介绍
[0002]由于浅部煤矿资源的日益枯竭，深部煤矿开采将成为常态。随着煤矿开采深度和开采强度的增加，在煤矿巷道中以冲击地压、煤与瓦斯突出等为代表的煤矿动力灾害问题呈上升趋势。煤矿动力灾害是一种破坏性巨大的工程灾害，具有突发性、剧烈性、随机性的特点，给作业人员的人身安全带来较大的威胁，直接影响我国煤矿的安全生产和能源的有效供给。因此，为降低发生煤矿动力灾害的风险，保证施工安全，亟需煤矿动力灾害高预应力吸能控制设计方法。
技术实现思路
[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种煤矿动力灾害高预应力吸能控制设计方法。
[0004]第一方面，提供了一种煤矿动力灾害高预应力吸能控制设计方法，所述方法包括：获取巷道围岩钻进过程中的随钻参数和目标支护构件的性能参数；根据所述随钻参数，确定巷道单位长度对应的围岩积聚能量；根据所述性能参数，确定所述目标支护构件的最小能...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种煤矿动力灾害高预应力吸能控制设计方法，其特征在于，所述方法包括：获取巷道围岩钻进过程中的随钻参数和目标支护构件的性能参数；根据所述随钻参数，确定巷道单位长度对应的围岩积聚能量；根据所述性能参数，确定所述目标支护构件的最小能量吸收量；根据所述巷道单位长度对应的围岩积聚能量、所述目标支护构件的最小能量吸收量、预先存储的巷道单位长度其它支护构件的能量吸收量、预设安全系数、预设的动力灾害发生临界能量和预设的巷道断面支护长度，确定巷道单位长度内所述目标支护构件的支护参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述随钻参数，确定巷道单位长度对应的围岩积聚能量，包括：根据所述随钻参数、岩体强度参数随钻反演模型、预先存储的钻头参数和拟合系数，确定所述巷道支护范围内围岩的岩体等效抗压强度和岩体等效弹性模量；根据所述岩体等效抗压强度和所述岩体等效弹性模量，确定所述巷道支护范围内围岩的储存弹性应变能；将所述储存弹性应变能与预设的所述巷道单位长度对应的围岩体积的乘积，确定为所述巷道单位长度对应的围岩积聚能量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述随钻参数包括钻进速度、钻头转速、钻进扭矩和钻进压力，所述钻头参数包括钻头切削刃与孔底岩石间的摩擦系数、实心解析钻头的半径、第一列切削刃长度、第二列切削刃长度和第三列切削刃长度，所述拟合系数包括第一拟合系数、第二拟合系数、第三拟合系数和第四拟合系数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述岩体等效抗压强度和所述岩体等效弹性模量，确定所述巷道支护范围内围岩的储存弹性应变能的公式为：其中，U
s
表示巷道支护范围内围岩的储存弹性应变能，表示岩体等效抗压强度，表示岩体等效弹性模量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能参数包括所述目标支护构件的静力性能参数、低应变率动力冲击条件下的第一动力性能参数和高应变率动力冲击条件下的第二动力性能参数，根据所述性能参数，确定所述目标支护构件的最小能量吸收量，包括：根据所述静力性能参数，确定所述目标支护构件的第一能量吸收量；根据所述第一动力性能参数和所述第二动力性能参数，确定所述目标支护构件的第二能量吸收量；将所述第一能量吸收量和所述第二能量吸收量中的最小值，确定为所述目标支护构件的最小能量吸收量。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述静力性能参数包括所述目标支护构件的屈服荷载、所述目标支护构件的屈服荷载对应的第一延伸量、所述目标支护构件的预应力施加设计值、所述目标支护构件的预应力施加设计值对应的第二延伸量和所述目标支护
构件的破断强度对应的第三延伸量，根据所述静力拉伸性能参数，确定所述目标支护构件的第一能量吸收量的公式为：E
1 =（F
y + F
p
）（D
y
ꢀ‑ꢀ
D
技术研发人员：王琦，吴文瑞，高红科，魏华勇，王帅，马凤林，王业泰，
申请(专利权)人：北京力岩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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