一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法技术

技术编号:41858030 阅读:41 留言:0更新日期:2024-06-27 18:32
本发明专利技术专利属于煤矿灾害防治领域,具体涉及一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法。本发明专利技术是利用岩体加载过程中超声波波速超前于应力峰值跌落存在平台期进行早期预警矿山灾害的方法。其核心是基于室内岩体力学实验得知,超声波波速和岩体强度均存在平台期,且前者平台期超前于后者,岩体强度在进入平台期初始阶段出现小幅度突然跌落,平台期应力值为σ<subgt;cm,min</subgt;。现场布置超声波和应力传感器,将波速出现平台期作为初期预警的判定条件,将巷道两帮应力达到σ<subgt;cm,min</subgt;且出现应力突降和巷道顶板应力达到(1/8~1/10)σ<subgt;cm,min</subgt;作为最终预警的判断条件。实现煤矿灾害的超前预警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利属于煤矿灾害防治领域,具体涉及一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法


技术介绍

1、超声波探测方法可用于确定物理和力学性质,根据超声波速可以预测岩体破坏。同时超声波检测技术是无损的,易于在现场和实验室条件下应用。现有研究发现在岩体破坏前,随着新的微裂纹的增加和扩展,p波波速在峰值应力前存在一个平台期,s波波速存在缓慢下降的阶段。同时岩体强度也存在平台期且进入平台期初始阶段会发生突降。上述平台期以及岩体峰值强度跌落是预测岩体破坏的关键信号。

2、因此,有必要设计一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法。本专利技术是利用岩体加载过程中超声波波速超前于应力峰值跌落存在平台期进行早期预警矿山灾害的方法。其核心是基于室内岩体力学实验得知,超声波波速和岩体强度均存在平台期,且前者平台期超前于后者,岩体强度在进入平台期初始阶段出现小幅度突然跌落,平台期应力值为σcm,min。将波速出现平台期和所得平台期应力值作为预警判定条件应用于现场,实现超前预警煤矿灾害。


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技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其包含步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其中样品选取边长100mm~300mm的正方体。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其中超声波测试的间隔时间为30秒。

4.根据权利要求1所述的一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其中P波波速平台期阶段以及S波波速缓慢下降阶段的波速波动范围,以砂岩为例,一般情况下P波波速为2700m/s~2900...

【技术特征摘要】

1.一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其包含步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其中样品选取边长100mm~300mm的正方体。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其中超声波测试的间隔时间为30秒。

4.根据权利要求1所述的一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法,其中p波波速平台期阶段以及s波波速...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙运江汪嘉楠左建平李道涵冯宇豪王亚鹏
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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