【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于倾斜煤层开采，尤其涉及一种倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法、评价终端及存储介质。
技术介绍
1、目前，近距离煤层群、倾斜煤层赋存广泛且储量丰富，但大部分矿井受原开采技术条件限制，上覆煤层开采时往往留设了一定宽度的区段煤柱，并对下伏煤层的开采造成影响，尤其当下伏煤层具有冲击倾向性时，下伏煤层极易因上覆煤层遗留区段煤柱的应力扰动作用，而诱发冲击地压灾害。
2、如何正确地分析倾向煤层群上覆煤层与下伏煤层联合开采的冲击危险性，最大程度降低倾斜煤层群间的相互影响，并有效评价上覆倾斜煤层遗留煤柱对下伏倾斜煤层的冲击危险程度，从而避免冲击地压灾害发生，对提升近距离煤层群、倾斜煤层等复杂条件下的煤炭采出率、保障矿井安全生产具有重要意义。
3、现有技术中，多煤层联合开采复杂条件下冲击煤层冲击地压防治方法及冲击地压监测系统优化方法方面相关性专利包括：多煤层开采矿井冲击地压综合防治方法，一种地面钻井卸压的多煤层冲击矿压防治方法，一种近距离煤层群冲击地压地面防治方法，一种煤层群的冲击地压井下防治方法，一种冲击地压矿井煤层群协同开采布置方法、系统及存储介质，一种煤层群开采矿井采空区内煤柱留设方法和系统，一种煤层、采区或工作面顶板岩层结构的分带评价方法，一种降载减撬防治大倾角煤层群冲击地压的方法，冲击地压与矿震实时监测系统及方法，基于模糊数学和微震监测的冲击地压多参量预警方法，一种煤矿地下开采中冲击地压危险性的监测方法，冲击地压微震监测系统布置方法等。
4、而现在工程现场往往依靠工程经验，多采取外错上覆
5、当外错上覆遗留煤柱一段距离后，下伏煤层的区段煤柱留设宽度增加，煤炭资源回收率大大降低；且下伏煤层开采时外错上覆遗留煤柱的距离也依靠人为经验判定，对倾斜煤层群上覆遗留煤柱与下伏煤层冲击危险的认识不清，下伏煤层开采受上覆遗留区段煤柱的应力集中影响不一定能完全避免。
6、同时，下伏煤层开采时布置卸压钻孔的依据不清晰，未能明确下伏煤层开采时需要降低的应力集中程度，且当前应力、微震监测数据准确性差，难以对冲击灾害起到有效预警。
7、因此，亟需提供一种符合工程实际的冲击危险性评价方法，从而准确判定下伏煤层开采的冲击危险区域及冲击危险程度，以避免冲击灾害发生。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，方法基于实验数据和理论计算，能够真实地反映煤层开采过程中的应力状态和冲击危险性。
2、方法包括：
3、s101：确定开采现场的目标研究区域，获取目标区域的煤的标准岩样，采用单轴压缩试验分别获得标准煤样破坏时的单轴抗压强度 σc、弹性模量 e和泊松比 v，并计算其峰后软化模量 λ；
4、s102：根据开采现场上覆煤层的埋深 h，计算上覆遗留煤柱上覆岩层的垂直压应力 σ1，其中， σ1= γh；
5、s103：分别计算煤柱内的极限强度 σmax，侧向支承压力峰值沿倾斜方向距煤柱侧帮的距离 xm，以及上覆遗留煤柱沿水平方向距煤柱侧帮的距离 l= xmcos α；
6、s104：根据弹性传播理论，并在扰动应力波自震动源传至煤层时，获取上覆遗留煤柱的侧向支承压力衰减；
7、s105：在进行下伏煤层开采时，解析采场前方超前支承压力 σt；
8、s106：基于下伏煤层开采扰动的超前支承压力 σt和上覆遗留煤柱对下伏煤层的扰动应力叠加作用，获取叠加后的应力为 σ；
9、s107：根据煤体的扰动失稳判别准则，获取冲击地压的临界应力 σcr；
10、s108：根据下伏煤层开采过程中叠加应力的大小及与冲击地压临界应力的关系，判定下伏煤层开采的冲击风险。
11、进一步需要说明的是，步骤s101中，采用三轴压缩试验获得任一围压及目标区域围压分别为 σ30、 σ31两种情况下煤的三轴抗压强度 σ10、 σ11，并通过下述方式计算围压对抗压强度的影响系数 k；
12、 k=( σ11- σ10)/( σ31- σ30)；
13、基于 φ=arcsin[( k-1)/( k+1)]和 c= σc(1-sin φ)/(2cos φ)得到煤样的内摩擦角 φ和内聚力 c。
14、进一步需要说明的是，步骤s102中根据下述公式计算煤层内水平应力 σ3；
15、；
16、定义上覆煤层的厚度为 m，煤柱侧帮的支护阻力为 p，根据下述公式计算沿煤层倾斜方向距煤柱侧帮不同距离 x处的侧向支承压力 σz；
17、。
18、进一步需要说明的是，步骤s103中采用下述公式计算煤柱内的极限强度 σmax：
19、；
20、式中， ηc为煤的流变系数。
21、进一步需要说明的是，步骤s104还包括：
22、步骤4：上覆遗留煤柱的侧向支承压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤S101中，采用三轴压缩试验获得任一围压及目标区域围压分别为σ30、σ31两种情况下煤的三轴抗压强度σ10、σ11，并通过下述方式计算围压对抗压强度的影响系数k；
3.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤S102中根据下述公式计算煤层内水平应力σ3；
4.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤S103中采用下述公式计算煤柱内的极限强度σmax：
5.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤S104还包括：
6.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤S105中的超前支承压力σt计算方式为：
7.根据权利要求6所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤S106中的叠加后的应力σ计算方式为：
8.根
9.一种评价终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法的步骤。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤s101中，采用三轴压缩试验获得任一围压及目标区域围压分别为σ30、σ31两种情况下煤的三轴抗压强度σ10、σ11，并通过下述方式计算围压对抗压强度的影响系数k；
3.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤s102中根据下述公式计算煤层内水平应力σ3；
4.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤s103中采用下述公式计算煤柱内的极限强度σmax：
5.根据权利要求1所述的倾斜煤层群联合开采冲击危险性评价方法，其特征在于，步骤s104还包括：
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏礼刚，李春元，杨凯，李海涛，张良，张哲，王瑞，张允源，郭英强，朱兆凯，付立志，赵卫东，韩玉忠，颜磊，杜伟升，
申请(专利权)人：新汶矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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