CN102519627A - 煤矿动态应力范围定量监测方法 - Google Patents

煤矿动态应力范围定量监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种煤矿动态应力范围定量监测方法，它首先获得静态敏感准则判定值，然后采用动态应力逼近观测，从未受到扰动的区域开始，连续观测顶板下沉速度，获得顶板下沉速度突变的地点，在该地点逐步缩小动态仪的间隔距离继续观测，直至间隔距离小于0.5米，逐步逼近静态敏感准则判定值，从而获得其定量的影响范围值。本发明通过在远离工作面、巷道工作地点的区域安装敏感动态仪器，获得静态敏感准则，再采用组合的顶板动态法，逐步逼近工作地点，获得动态应力范围，定量描述顶态应力的分布规律，及时判定了动应力范围。

Description

煤矿动态应力范围定量监测方法
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域。
背景技术
井下工作面开采始终处于动态运动中，工作面开采形成的动态应力处于变化中，确定动态应力的范围对工作面超前支护范围、冲击煤层预测范围的确定具有重要参考意义。目前监测技术主要包括以下几个方面。
应力法：支承压力分布特征，即支承压力峰值大小及其距煤壁的远近，它的测定一般采用钻孔应力法监测。通过在煤层中打直径42～50mm的钻孔，根据应力的变化判断应力分布范围。但由于应力监测体的刚度与煤体的刚度不匹配，安装差异性大，其监测的数据不能代表煤体变化的真实应力。煤体应力变化往往出现滞后效应。
顶板动态法：主要用来进行顶板运动预测预报，特别适应于坚硬顶板的老顶来压预报。同时也用来判断内外应力场、特别是内应力场的范围。
其它预测方法：如开采判定法、巷道变形判断法、岩层离层判断法等，由于观测精度差，测量范围差异性大，属于定性范围。
就动态应力范围的定量观测，还没有形成系统、可靠的观测方法，特别是大于800米的深井条件下，岩层的软化作用明显，其动应力范围的判断准则很难建立，目前的观测手段与方法很难取得定量数值。根据具体情况，采用组合方法进行观测已成为目前动应力范围预测的主要途径。关于动应力范围的组合逼近判断方法还没有报导，因此本发明具有填补空白的特点。
发明内容
本发明的目的是针对工作面开采形成的动态应力范围快速预测中存在的问题，根据组合逼近判断原理，提出一种煤矿动态应力范围定量监测方法。
本发明的技术方案是：
第一步：获得静态敏感准则判定值
在工作面开采、巷道掘进过程中，在离工作面、巷道工作地点200米之外，布置4-6个顶板动态仪，顶板动态仪间隔1.0米，通过顶板动态仪观测顶板未受到扰动的儒变特性，经2天以上的连续观测，获得未受到扰动的顶板下沉速度，取多个数据的平均值作为静态敏感准则判定值；
第二步：动态应力逼近观测
从未受到扰动的区域开始，直到工作面煤壁、巷道迎头附近为止，每间隔10米距离，布置一个顶板动态仪，进行连续观测顶板下沉速度，获得顶板下沉速度突变的地点，在该地点逐步缩小动态仪的间隔距离继续观测，直至间隔距离小于0.5米，逐步逼近静态敏感准则判定值，从而获得其定量的影响范围值。
本发明的积极效果是：通过在远离工作面、巷道工作地点的区域安装敏感动态仪器，获得静态敏感准则，再采用组合的顶板动态法，逐步逼近工作地点，获得动态应力范围，定量描述顶态应力的分布规律，及时判定了动应力范围。
附图说明
图1是本发明静态区域观测示意图；
图2是本发明组合逼近顶板动态仪布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的实施。
一、获得静态敏感准则判定值
在工作面开采、巷道掘进过程中，在离工作面、巷道工作地点200米之外，布置4-6个顶板动态仪，顶板动态仪间隔1.0米，见图1；通过顶板动态仪观测顶板未受到扰动的儒变特性，经2天以上的连续观测，获得未受到扰动的顶板下沉速度，初步划定未受到扰动的区域，取多个数据的平均值作为静态敏感准则判定值；
二、动态应力逼近观测
从未受到扰动的区域开始，直到工作面煤壁、巷道迎头附近为止，每间隔10米距离，布置一个顶板动态仪，进行连续观测顶板下沉速度，获得顶板下沉速度突变的地点，在该地点逐步缩小动态仪的间隔距离继续观测，直至间隔距离小于0.5米，见图2；逐步逼近静态敏感准则判定值，从而获得其定量的影响范围值。

Claims (1)

1.一种煤矿动态应力范围定量监测方法，其特征在于，步骤如下：
第一步：获得静态敏感准则判定值
在工作面开采、巷道掘进过程中，在离工作面、巷道工作地点200米之外，布置4-6个顶板动态仪，顶板动态仪间隔1.0米，通过顶板动态仪观测顶板未受到扰动的儒变特性，经两天以上的连续观测，获得未受到扰动的顶板下沉速度，取多个数据的平均值作为静态敏感准则判定值；
第二步：动态应力逼近观测
从未受到扰动的区域开始，直到工作面煤壁、巷道迎头附近为止，每间隔10米距离，布置一个顶板动态仪，进行连续观测顶板下沉速度，获得顶板下沉速度突变的地点，在该地点逐步缩小动态仪的间隔距离继续观测，直至间隔距离小于0.5米，逐步逼近静态敏感准则判定值，从而获得其定量的影响范围值。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
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Inventor after: Chen Liqiang

Inventor before: Pan Liyou

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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: PAN LIYOU TO: PAN LIYOU CHEN LIQIANG

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