巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法技术

本发明专利技术提供了巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，包括有以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法


[0001]本专利技术涉及煤矿巷道领域，具体而言，涉及巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法
。

技术介绍

[0002]20
世纪中期对巷道围岩变形特性的研究已逐渐展开
,
从静压巷道到动压巷道，从准备巷道到采场再到回采巷道，渐渐的从浅部巷道发展到深部巷道，现在，已经对各种复杂环境下的巷道变形特性作了形形色色的研究
。
[0003]在各种应力的作用下，围岩变形是煤矿开采中时常发生的情况，为了矿井安全稳定的生产，就要控制围岩变形而改善井下作业环境与劳动条件，使巷道畅通和完好
。
[0004]深埋巷道围岩失稳是一个相当复杂的过程，在“三高一扰动”条件下，通常伴随着变形的非均匀性
、
非连续性和大位移等特点，是一个复杂的
、
非线性的科学问题，对其开挖扰动后围岩变形破坏程度及深度需进行多种方法综合评价分析，通常有理论分析
、
相似材料模拟
、
数值分析和现场实测，其中现场实测无疑是最准确的一种评价方法
。
现场实测中主要有声波测试
、
地质雷达
、
地震波法
、
电阻率法等物探方法，另外，还有压水试验
、
多点位移监测和钻孔成像技术方法
。
每一种方法都有其优缺点，一般根据现场条件和要求进行选择
。

技术实现思路

[0005]为了弥补以上不足，本专利技术提供了巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，旨在改善在“三高一扰动”条件下，通常伴随着变形的非均匀性
、
非连续性和大位移等特点，是一个复杂的
、
非线性的科学问题，现场实测中主要有声波测试
、
地质雷达
、
地震波法
、
电阻率法等物探方法，另外，还有压水试验
、
多点位移监测和钻孔成像技术方法
。
每一种方法都有其优缺点，一般根据现场条件和要求进行选择问题
。
[0006]本专利技术实施例提供了巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，包括有以下步骤：
[0007]S1、
根据收集资料，结合相互交流结果：查询到巷道的施工平面图和检测剖面图，并且考虑大巷揭露地层特征，设计Ⅲ3
采区轨运集中斜巷开拓井巷围岩2处实测位置；
[0008]S2、
实现对巷道钻孔的位置
、
深度和结果进行设计：根据平面图和对比剖面图进行深部围岩巷道变形破坏程度及深度的钻孔位置及钻孔结构及深度设计；
[0009]S3、
修正平面，便于进行钻孔操作：在需要钻孔的位置进行修正处理，使得巷道表面保持平整，便于实现对钻孔设备进行安放，然后进行钻孔处理；
[0010]S4、
钻孔操作处理：当施工到设计的钻孔位置后1‑
2m
，尽快按设计中参数组织施工4个钻孔，完成后再掘进施工，成孔后立即进行孔壁围岩观测1次，作为对比的基础参照图像；
[0011]S5、
在推进的过程中，实时进行检测：根据深埋巷道开拓施工进度，迎头每推进2‑
3m
观测一次，每个测点的4个测孔初步测试3‑4次，具体根据现场条件再确定测试次数；
[0012]S6、
多孔成像技术的深埋巷道围岩破坏深度现场实测值：通过对同一个钻孔不同
施工进度下的3‑4次钻孔成像对比分析，获得孔壁同一位置随施工进度的差异性变形破坏程度对比照片，从而可获得每个钻孔受开挖扰动的围岩变形破坏程度及深度量化参数，形成基于多孔成像技术的深埋巷道围岩破坏深度现场实测值
。
[0013]在一种具体的实施方案中，所述
S1
中基于Ⅲ3
采区轨运集中斜巷拨门施工平面图和剖面图基础，设计Ⅲ3
采区轨运集中斜巷现场巷道围岩开拓扰动变形破坏深度相关实测部分平面图和对应的剖面图，便于实现对后续的钻孔进行提供位置和钻孔操作
。
[0014]在上述实现过程中，通过拨门施工平面图和剖面图基础实现对钻孔的位置进行检测，实现对钻孔提供技术支持，便于后续进行钻孔操作
。
[0015]在一种具体的实施方案中，所述
S1
中的2处实测位置每一处均设置有四个钻孔位置，并且四个钻孔位置成矩形排列，并且四个边角钻孔的位置之间距离相同，形成一个正方形，并且通过煤层的深度进行钻孔深度进行确定
。
[0016]在上述实现过程中，正方形的钻孔位置的设定，可以有效的实现对实测位置的情况进行多次数据采集，便于实现对钻孔位置的进行精准的实测检测
。
[0017]在一种具体的实施方案中，所述
S2
中的平面图和对比剖面图除了通过斜巷拨门施工平面图和剖面图基础进行确定，还通过物探方法进行测量处理，有效的实现对煤层和岩层进行检测，提高平面图和对比剖面图的精准性，便于后续对钻孔提供技术支持
。
[0018]在上述实现过程中，为了实现对巷道的现有情况进行采集处理，进而提高斜巷拨门施工平面图和剖面图基础的精准度，对于后续的钻孔进行技术支持，提高平面图和对比剖面图的精准性
。
[0019]在一种具体的实施方案中，所述物探方法包括有地质目测
、
钻探
、
地面物探方法，所述地面物探方法主要有电
、
磁
、
重
、
震和放射性5种方法，使用最多的是电法，其次有放射性探测法
、
甚低频磁法，所述电法中采用的有电法分，并且电法分中包括有直流电法和交流电法，所述直流电法包括有电测深与电剖面法，所述交流电法包括有音频电磁法与瞬变电磁法；所述放射性探测法是利用天然放射性元素在岩石裂隙中富集造成放射性异常，仪器可测到异常带；所述甚低频磁法是采用甚低频探测仪测地下磁场随空间变化的方法；通过震的三维地震勘探进行检测，所述三维地震勘探是用反射波法进行的，三维反射波法与二维反射波法在基础原理上有许多相似之处，三维地震又叫面积观测法
。
[0020]在上述实现过程中，通过物探方法实现对巷道进行有效的检测，并且根据不同的清苦对巷道进行精准的检测，即不同的方法可以有效的适应不同的巷道情况，适应性广泛
。
[0021]在一种具体的实施方案中，所述
S2
中的围岩巷道变形破坏是在深部高地应力的影响下，使巷道支护体系不能承受时，巷道将会发生变形，甚至破坏，引起片帮
、
顶板冒落等危险，其变形形态也不一样，包括有以下几种变形形态：
[0022]顶板下沉：由巷道上方破碎岩体自重压力
、
上覆岩层压力或其他地应力而引起的垂直应力；
[0023]顶底板移近：在是垂直压力作用下而引起的支护变形，垂直压力包括松散岩块压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，其特征在于，包括有以下步骤：
S1、
根据收集资料，结合相互交流结果：查询到巷道的施工平面图和检测剖面图，并且考虑大巷揭露地层特征，设计Ⅲ3
采区轨运集中斜巷开拓井巷围岩2处实测位置；
S2、
实现对巷道钻孔的位置
、
深度和结果进行设计：根据平面图和对比剖面图进行深部围岩巷道变形破坏程度及深度的钻孔位置及钻孔结构及深度设计；
S3、
修正平面，便于进行钻孔操作：在需要钻孔的位置进行修正处理，使得巷道表面保持平整，便于实现对钻孔设备进行安放，然后进行钻孔处理；
S4、
钻孔操作处理：当施工到设计的钻孔位置后1‑
2m
，尽快按设计中参数组织施工4个钻孔，完成后再掘进施工，成孔后立即进行孔壁围岩观测1次，作为对比的基础参照图像；
S5、
在推进的过程中，实时进行检测：根据深埋巷道开拓施工进度，迎头每推进2‑
3m
观测一次，每个测点的4个测孔初步测试3‑4次，具体根据现场条件再确定测试次数；
S6、
多孔成像技术的深埋巷道围岩破坏深度现场实测值：通过对同一个钻孔不同施工进度下的3‑4次钻孔成像对比分析，获得孔壁同一位置随施工进度的差异性变形破坏程度对比照片，从而可获得每个钻孔受开挖扰动的围岩变形破坏程度及深度量化参数，形成基于多孔成像技术的深埋巷道围岩破坏深度现场实测值
。2.
根据权利要求1所述的巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，其特征在于，所述
S1
中基于Ⅲ3
采区轨运集中斜巷拨门施工平面图和剖面图基础，设计Ⅲ3
采区轨运集中斜巷现场巷道围岩开拓扰动变形破坏深度相关实测部分平面图和对应的剖面图，便于实现对后续的钻孔进行提供位置和钻孔操作
。3.
根据权利要求1所述的巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，其特征在于，所述
S1
中的2处实测位置每一处均设置有四个钻孔位置，并且四个钻孔位置成矩形排列，并且四个边角钻孔的位置之间距离相同，形成一个正方形，并且通过煤层的深度进行钻孔深度进行确定
。4.
根据权利要求2所述的巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，其特征在于，所述
S2
中的平面图和对比剖面图除了通过斜巷拨门施工平面图和剖面图基础进行确定，还通过物探方法进行测量处理，有效的实现对煤层和岩层进行检测，提高平面图和对比剖面图的精准性，便于后续对钻孔提供技术支持
。5.
根据权利要求4所述的巷道围岩破坏基于多孔成像的实测方法，其特征在于，所述物探方法包括有地质目测
、
钻探
、
地面物探方法，所述地面物探方法主要有电
、
磁
、
重
、
震和放射性5种方法，使用最多的是电法，其次有放射性探测法
、
甚低频磁法，所述电法中采用的有电法分，并且电法分中包括有直流电法和交流电法，所述直流电法包括有电测深与电剖面法，所述交流电法包括有音频电磁法与瞬变电磁法；所述放射性探测法是利用天然放射性元素在岩石裂隙中富集造成放射性异...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈诚，朱冠宇，肖青林，向阳，刘纪良，万志能，刘涛，何晓，叶茂林，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：