【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于断层滑移监测，尤其涉及地下工程断层滑移监测系统与控制方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、断层是地下工程中最为常见的地质构造，在断层影响区进行施工时，易造成严重的事故，这里包括断层滑移诱发地震、煤矿工作面开采诱发断层活化、隧道开挖诱发断层活化等工况，其破坏性巨大，严重危害人类的生命和财产安全。目前地下工程断层滑移的常规监测方法主要针对位移、水位等进行监测，这些参数是产生灾变的必要条件，而非充分条件，不能作为灾变预测的主要依据。同时传统锚杆/网索支护难以满足在冲击、大变形条件下的灾害控制需求。
3、因此，如何对地下工程断层滑移进行准确及时的监测预警，以及对地下工程断层进行有效的控制，是目前需要解决的问题。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了地下工程断层滑移监测系统与控制方法，综合不同评价参数对地下工程断层滑移进行监测，实现对断层滑移灾害的实时、准确预警；通过恒阻吸能锚索超常力学特性分析，实现对断层滑移灾害的有效控制。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一个方面提供地下工程断层滑移监测系统，包括：
3、数据采集模块，其被配置为：采集巷道位移，断层面扰动力以及采场微震能量；
4、计算模块，其被配置为：根据所采集的巷道位移，断层面扰动力以及采场微震能量，分别计算对应的评价参数，所述评价参数包括：巷道位移平均变化率，断层面牛顿力
5、数据评价模块，其被配置为：根据预设的预警等级对所计算的评价参数进行综合分析，根据分析结果进行预警。
6、本专利技术的第二个方面提供地下工程断层滑移控制方法，当上述地下工程断层滑移监测系统监测的结果为需要加强防护时，采用恒阻吸能锚索进行支护设计。
7、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
8、在本专利技术中，综合巷道位移平均变化率，断层面牛顿力曲线斜率和断层面牛顿力增量，以及巷道稳定微震能量与巷道稳定平均微震能量的比值，对地下工程断层滑移进行监测，实现对断层滑移灾害的实时、准确预警。
9、在本专利技术中，基于恒阻吸能锚索超常力学特性的分析，确定支护设计能量准则，实现对断层滑移灾害的有效控制，更加有利于保障人员安全以及维护巷道稳定。
10、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述计算模块中，具体包括：根据断层双体灾变力学模型中扰动力的加固角、断层面与水平面夹角、断层破碎带各土层内摩擦角的加权平均值、断层破碎带各土层内粘聚力的加权平均值以及滑动面的面积，结合所采集的断层面扰动力，计算断层面牛顿力；根据所计算的断层面牛顿力，得到断层面牛顿力曲线斜率和断层面牛顿力增量。
3.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述计算模块中，具体包括：根据监测点微震总能量和微震最大能量计算巷道稳定微震能量，根据各个监测点的巷道稳定微震能量求平均，得到巷道稳定平均微震能量。
4.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述计算模块中，具体包括：根据各个监测点测得的巷道顶底板高度相对于原始巷道顶底板高度的变化率，以及各个监测点测得的两帮距离相对于原始巷道两帮距离的变化率，计算巷道位移平均变化率。
5.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述数据评价模块中，若
6.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述数据评价模块中，还包括：若评价参数所对应的均为第一预警区，则预警结果为稳定施工；若评价参数中任一属于第二预警区，则预警结果为暂停施工并加强防护；若评价参数中任一属于第三预警区，或评价参数中其中两个属于第二预警区，则预警结果为停止设备工作。
7.地下工程断层滑移控制方法，其特征在于，当如权利要求1-6任一项所述的地下工程断层滑移监测系统监测的结果为需要加强防护时，采用恒阻吸能锚索进行支护设计。
8.如权利要求7所述的地下工程断层滑移控制方法，其特征在于，采用恒阻吸能锚索进行支护设计，具体包括：
9.如权利要求8所述的地下工程断层滑移控制方法，其特征在于，根据恒阻吸能锚索的恒阻力、巷道断面收缩而产生的位移，以及在理想弹性阶段，当外加载荷小于恒阻吸能锚索的恒阻力时的位移，确定单根恒阻吸能锚索吸收的能量。
10.如权利要求8所述的地下工程断层滑移控制方法，其特征在于，恒阻吸能锚索总吸收的能量为安全系数与单根恒阻吸能锚索吸收的能量，以及恒阻吸能锚索数量的乘积。
...【技术特征摘要】
1.地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述计算模块中，具体包括：根据断层双体灾变力学模型中扰动力的加固角、断层面与水平面夹角、断层破碎带各土层内摩擦角的加权平均值、断层破碎带各土层内粘聚力的加权平均值以及滑动面的面积，结合所采集的断层面扰动力，计算断层面牛顿力；根据所计算的断层面牛顿力，得到断层面牛顿力曲线斜率和断层面牛顿力增量。
3.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述计算模块中，具体包括：根据监测点微震总能量和微震最大能量计算巷道稳定微震能量，根据各个监测点的巷道稳定微震能量求平均，得到巷道稳定平均微震能量。
4.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述计算模块中，具体包括：根据各个监测点测得的巷道顶底板高度相对于原始巷道顶底板高度的变化率，以及各个监测点测得的两帮距离相对于原始巷道两帮距离的变化率，计算巷道位移平均变化率。
5.如权利要求1所述的地下工程断层滑移监测系统，其特征在于，在所述数据评价模块中，若所计算的巷道位移平均变化率不大于第一预设阈值，则属于第一预警区；若所计算的巷道位移平均变化率大于第一预设阈...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，薛浩杰，张舒，张修峰，陈洋，王保齐，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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