CN111257953A - 巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法 - Google Patents

巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法 Download PDF

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CN111257953A CN202010230873.7A CN202010230873A CN111257953A CN 111257953 A CN111257953 A CN 111257953A CN 202010230873 A CN202010230873 A CN 202010230873A CN 111257953 A CN111257953 A CN 111257953A
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Abstract

本发明提供了一种巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法，包括：在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工激发孔和接收孔。利用电磁波CT设备按预设探测方式探测电磁波穿过激发孔和接收孔之间的探测区域衰减后的场强，依据场强分析探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure DDA0002429241420000011
和煤体吸收系数差异指数R1。在探测区域内施工大直径卸压钻孔后，利用电磁波CT设备按指定时间间隔和按照预设探测方式探测电磁波穿过施工大直径卸压钻孔后的探测区域衰减后的场强直到探测到的场强稳定，分析场探测区域卸压后强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure DDA0002429241420000012
和煤体吸收系数差异指数R2。通过分析两次探测得到的煤体吸收系数平均值以及煤体吸收系数差异指数可有效地得出大直径钻孔的卸压效果。

Description

巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法
技术领域
本发明涉及煤矿安全开采技术领域，特别是一种巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法。
背景技术
冲击地压是煤矿井下积聚在采场围岩内的弹性能瞬间释放，造成采掘空间破坏、设备损坏或人员伤亡的动力灾害。冲击地压因具有突发性、破坏性及复杂性等特征，给煤矿的生产和安全带来巨大的隐患，严重威胁了煤矿生产者的生命安全和矿井的经济效益。
当前冲击地压的防治手段中，大直径钻孔卸压是最常用的方法之一，该方法通过在巷道内向待采煤层内施工一定数量的大直径钻孔，利用钻孔的收缩、变形及坍塌等过程释放冲击危险区域积聚的弹性能，从而降低冲击致灾危险，该方法操作工艺简单、卸压效果明显。但现有技术缺乏对大直径钻孔卸压效果的有效评价方法，导致对施工大直径钻孔后的冲击危险区域的危险程度降低与否难以判断，同时难以指导大直径钻孔卸压参数的优化。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法，能够有效地得出大直径钻孔的卸压效果，清楚地了解到施工大直径钻孔后的冲击危险煤层的危险程度是否降低。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法，包括：
在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔，分别作为电磁波CT探测的激发孔和接收孔；
利用电磁波CT设备按预设探测方式探测电磁波穿过所述激发孔和接收孔之间的探测区域衰减后的场强，依据所述场强分析所述探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000021
和煤体吸收系数差异指数R1；
在所述探测区域内施工大直径卸压钻孔；
利用所述电磁波CT设备按指定时间间隔和所述按照预设探测方式探测电磁波穿过施工大直径卸压钻孔后的探测区域衰减后的场强，直到探测到的场强稳定，依据稳定时的场强分析探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000022
和煤体吸收系数差异指数R2；
依据所述卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000023
煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000024
煤体吸收系数差异指数R2检验大直径钻孔卸压效果。
可选地，在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔之前，还包括：
采用多因素耦合法确定巷道不同区域的冲击危险等级；
将具有冲击危险性的冲击危险等级对应的巷道区域划分为巷道冲击危险区域。
可选地，所述预设探测方式包括：
将所述电磁波CT设备的激发端和接收端分别移动至所述激发孔的孔底和所述接收孔的孔底；
将所述激发端以预设歩距向激发孔的孔口移动激发孔长度后，将所述接收端向接收孔的孔口移动一个所述预设歩距；
将所述激发端重新移动至所述激发孔的孔底，将所述激发端再次以预设歩距向激发孔的孔口移动激发孔长度后，继续将所述接收端向接收孔的孔口移动一个所述预设歩距，直到所述接收端移动至所述接收孔的孔口；
其中，所述激发端每次移动后激发电磁波，所述接收端在相应位置接收所述激发端激发的电磁波，且每次接收电磁波后探测得到相应的场强数据。
可选地，依据所述场强分析所述探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000025
和煤体吸收系数差异指数R1，包括：
基于所述接收端移动至所述接收孔的孔口过程中多次接收到电磁波后探测得到的场强数据，分别按照预设煤体吸收系数计算方法计算得到对应的多个煤体吸收系数；
对所述多个煤体吸收系数求平均得到所述探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000031
基于所述多个煤体吸收系数中的最大值、最小值和煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000032
确定探测区域卸压前的煤体吸收系数差异指数R1。
可选地，依据稳定时的场强分析探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000033
和煤体吸收系数差异指数R2，包括：
基于所述接收端移动至所述接收孔的孔口过程中多次接收到电磁波后探测得到的场强稳定时的场强数据，分别按照预设煤体吸收系数计算方法计算得到场强稳定时对应的多个煤体吸收系数；
对场强稳定时的多个煤体吸收系数求平均得到探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000034
基于场强稳定时的多个煤体吸收系数中的最大值、最小值和煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000035
确定探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数差异指数R2。
可选地，依据所述煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000036
煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000037
煤体吸收系数差异指数R2检验大直径钻孔卸压效果，包括：
依据所述卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000039
和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000038
计算煤体吸收系数平均值变化率；
依据所述卸压前的煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数差异指数R2计算煤体吸收系数差异指数比值；
为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重；
基于分配权重后煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值确定大直径钻孔的卸压效果的评价指标，利用所述评价指标检验大直径钻孔的卸压效果。
可选地，为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重，包括：
依据所述巷道冲击危险区域所属冲击危险等级，分析所述吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值对所述巷道冲击危险区域卸压效果的影响力大小；
依据所述吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值对所述巷道冲击危险区域卸压效果的影响力大小，为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重。
可选地，在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔，包括：
在冲击危险煤层中利用矿用钻机按照预设施工参数分别施工激发孔和接收孔，其中，所述激发孔和接收孔的施工参数相同。
可选地，施工大直径卸压钻孔所处平面高于所述激发孔和接收孔。
本发明实施例利用电磁波CT设备探测并分析电磁波穿过探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值和煤体吸收系数差异指数后，继续探测电磁波穿过施工大直径卸压钻孔后探测区域衰减后的场强，待探测的施工大直径卸压钻孔后探测区域的场强稳定时，分析探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值和煤体吸收系数差异指数，通过分析两次得到的煤体吸收系数平均值以及煤体吸收系数差异指数，可以方便、有效地得出大直径钻孔的卸压效果，清楚地了解到施工大直径钻孔后的冲击危险煤层的危险程度是否降低，避免了由于大直径钻孔的卸压效果不好导致的冲击地压的致灾危险。进一步地，还能够有效指导大直径钻孔卸压参数的优化。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施例的巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明一实施例的电磁波CT探测示意图；
图3示出了根据本发明一实施例的大直径卸压钻孔施工示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法。图1示出了根据本发明一实施例的巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法的流程示意图。参见图1，巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法包括以下步骤S102至步骤S110。
步骤S102，在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔，分别作为电磁波CT探测的激发孔和接收孔。
步骤S104，利用电磁波CT设备按预设探测方式探测电磁波穿过激发孔和接收孔之间的探测区域衰减后的场强，依据场强分析探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000051
和煤体吸收系数差异指数R1。
本发明实施例中的电磁波CT设备可以是电磁波CT探测仪。
步骤S106，在探测区域内施工大直径卸压钻孔。
步骤S108，利用电磁波CT设备按指定时间间隔和按照预设探测方式探测电磁波穿过施工大直径卸压钻孔后的探测区域衰减后的场强，直到探测到的场强稳定，依据稳定时的场强分析探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000052
和煤体吸收系数差异指数R2。
本发明实施例的指定时间间隔一般不超过5天，当缩短探测间隔时间时，后续对大直径钻孔卸压效果的评价结果也会越可靠。
步骤S110，依据卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000053
煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000054
煤体吸收系数差异指数R2检验大直径钻孔卸压效果。
参见上文步骤S102，在本发明一实施例中，在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔之前，还可以先对巷道区域划分出巷道冲击危险区域。当巷道区域为巷道冲击危险区域则进行钻孔操作，以免造成资源和人力的浪费。
本发明实施例可以采用多因素耦合法划分出巷道冲击危险区域。采用多因素耦合法确定巷道不同区域的冲击危险等级后，将具有冲击危险性的冲击危险等级对应的巷道区域划分为巷道冲击危险区域。采用多因素耦合法划分出巷道冲击危险区域具体过程如下。
首先，分析影响巷道冲击危险性的各类因素(如地质条件因素、开采条件因素等)，并根据单一因素确定相应的影响区。然后，将各个因素影响区叠加至一张巷道布置图上。最后，根据同一区域的影响因素个数确定巷道不同区域的冲击危险程度。冲击危险程度可以划分为无冲击危险、弱冲击危险、中等冲击危险和强冲击危险四个等级。其中，弱冲击危险等级、中等冲击危险等级和强冲击危险等级对应的巷道区域具有冲击危险性，将对应巷道区域划分为巷道冲击危险区域。
继续参见上文步骤S102，在本发明一实施例中，在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔时，可以在巷道冲击危险区域利用矿用钻机按照预设施工参数分别施工激发孔和接收孔，其中，激发孔和接收孔的施工参数相同。例如，钻孔(激发孔和接收孔)的孔口位置距离巷道底板高度h为0.5～1m，钻孔轴线垂直于巷道帮部，钻孔直径d不小于50mm，钻孔长度m不小于15m，两钻孔的间距n为3～25m。
在本发明一可选实施例中，在步骤S104和步骤S108中电磁波CT设备进行探测过程中采用的预设探测方式包含如下内容。
首先，将电磁波CT设备的激发端和接收端分别移动至激发孔的孔底和接收孔的孔底。
在该实施例中，还会为电磁波CT设备设置初始探测参数。并且在将电磁波CT设备的激发端和接收端分别移动至激发孔的孔底和接收孔的孔底之前，还可以先将电磁波CT设备的激发端和接收端分别与不同的控制面板相连接，控制面板用于对激发端和接收端进行控制和参数设置，例如可以设置激发端和接收端的供电参数、工作频率等参数。本发明实施例对两个控制面板分别设置相同的工作频率f和孔间距n，通常，所设工作频率可介于10～32MHz之间。
将电磁波CT设备的激发端和接收端分别移动至激发孔的孔底和接收孔的孔底中时，可以将激发端和接收端同步地推送至相应的激发孔的孔底和接收孔的孔底，激发端和接收端分别被推入相应的孔底位置后，激发端便可以开始激发电磁波，且接收端接收电磁波并探测得到相应的场强数据。
然后，将激发端以预设歩距向激发孔的孔口移动激发孔长度后，将接收端向接收孔的孔口移动一个预设歩距。
例如，将激发端以m0(0.5m≤m0≤2m)为歩距向激发孔的孔口移动激发孔长度m，激发端每次移动一个步距激发一次电磁波，接收端接收相应电磁波。当激发端移动激发孔长度m后，即激发端移动至激发孔的孔口位置后，接收端向接收孔的孔口移动m0的长度。
最后，将激发端重新移动至激发孔的孔底，将激发端再次以预设歩距向激发孔的孔口移动激发孔长度后，继续将接收端向接收孔的孔口移动一个预设歩距，直到接收端移动至接收孔的孔口。
当激发端移动至激发孔的孔口位置，且接收端向接收孔的孔口移动m0的长度，会将激发端重新移动至激发孔的孔底，并按照上述介绍的激发端和接收端移动的方式再次移动激发端和接收端，当接收端移动至接收孔的孔口位置后，激发端和接收端不再移动，且电磁波CT设备完成一次完整的全程探测过程。
在该实施例中，激发端每次移动一个预设步距后都会激发电磁波，这里的移动不包含激发端从孔口移动至孔底的过程。接收端在移动后的位置固定并接收激发端激发的电磁波，且每次接收电磁波后探测得到相应的场强数据。
例如，参见图2，接收孔中的各个接收点表示接收端在移动过程中的移动位置，激发孔中的各个激发点表示激发端在移动过程中的移动位置，移动步距为m0，n表示接收孔和激发孔之间的距离，m表示接收孔和激发孔的孔长。接收点和激发点之间的每一个线条表示激发端激发一次电磁波，且接收端接收一次电磁波。
本发明实施例的电磁波CT设备的探测方式适用于没有施工大直径卸压钻孔之前的激发孔和接收孔之间探测区域的探测，也适用于施工大直径卸压钻孔之后的激发孔和接收孔之间探测区域的探测。
在本发明一实施例中，在没有施工大直径卸压钻孔之前电磁波CT设备探测得到电磁波穿过激发孔和接收孔之间的探测区域衰减后的场强之后，依据场强分析探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000081
和煤体吸收系数差异指数R1的过程如下。
首先，基于接收端移动至接收孔的孔口过程中多次接收到电磁波后探测得到的场强数据，分别按照预设煤体吸收系数计算方法计算得到对应的多个煤体吸收系数。
在本发明实施例中，预设煤体吸收系数计算方法可以包括公式1的计算方式，利用公式1计算出探测区域的煤体吸收系数。
Figure BDA0002429241400000082
其中，Si为探测介质的电磁波的煤体吸收系数，单位dB/m；Ei为接收端的场强值，单位V/m；E0为激发端初始辐射常数，单位V/m；f(θ)为激发端天线的方向因子函数；θ为激发端天线的辐射角度，单位(°)；ri为激发端与接收端之间的距离，单位m。
然后，对多个煤体吸收系数求平均得到探测区域的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000083
该实施例中，结合公式1，对多次计算出的探测区域的煤体吸收系数求平均的过程可以采用公式2计算。
Figure BDA0002429241400000084
其中，l可以表示为一次探测过程中激发端的激发次数，公式2中的其他参数可以参见上文对公式1的解释。
最后，基于多个煤体吸收系数中的最大值、最小值和煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000085
确定探测区域卸压前的煤体吸收系数差异指数R1。
该实施例中，确定煤体吸收系数差异指数R1过程可以采用公式3计算。
Figure BDA0002429241400000086
其中，(Si)max为探测区域内的电磁波的煤体吸收系数最大值，(Si)min为探测区域内的电磁波的煤体吸收系数最小值，
Figure BDA0002429241400000087
为煤体吸收系数平均值。
在本发明另一实施例中，在施工大直径卸压钻孔后电磁波CT设备探测得到电磁波穿过激发孔和接收孔之间的探测区域衰减后的场强，且探测到的场强稳定之后，依据稳定时的场强分析探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000091
和煤体吸收系数差异指数R2过程如下。
首先，基于接收端移动至接收孔的孔口过程中多次接收到电磁波后探测得到的场强稳定时的场强数据，分别按照预设煤体吸收系数计算方法计算得到场强稳定时对应的多个煤体吸收系数。预设煤体吸收系数计算方法可以参见上文公式1的计算方式，此处不再进行赘述。
然后，对场强稳定时的多个煤体吸收系数求平均得到探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000092
煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000093
的计算方式可以参见上文公式2。
最后，基于场强稳定时的多个煤体吸收系数中的最大值、最小值和煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000094
确定探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数差异指数R2。煤体吸收系数差异指数R2的确定过程可以参见上文公式3。
参见上文步骤S106，在本发明一实施例中，可以采用矿用钻机在探测区域内施工大直径卸压钻孔。在该实施例中，施工大直径卸压钻孔所处平面应高于在激发孔和接收孔所处平面，单排施工，钻孔直径不小于100mm，钻孔长度不小于探测孔长度，钻孔数量为(n/b-1)个，b为大直径钻孔排间距，n为激发孔和接收孔之间的间距，具体施工参数可以根据巷道的冲击危险等级而定，通常，冲击危险区域属于弱冲击危险等级，b值取2。冲击危险区域属于中等冲击危险等级，b值取1。冲击危险区域属于强冲击危险等级b值取0.5。结合图3，在一可选实施例中，若巷道冲击危险区域属于中等冲击危险等级，大直径卸压钻孔的施工参数可选择钻孔直径为153mm，钻孔长度为20m(图中未示出)，排间距为1m，钻孔数量为(n-1)个，钻孔的孔口位置距离巷道底板高度为1.5m，接收孔和激发孔距离巷道底板高度用h表示，钻孔轴线垂直于巷道帮部。
对于巷道冲击危险区域，煤体应力或应力集中度水平的改变，均会造成巷道冲击危险程度的改变，且这种改变是正相关的，因此在检验大直径钻孔卸压效果时，可以综合考虑这两个方面的影响。本发明实施例可以建立大直径钻孔卸压效果的电磁波CT评价模型评价大直径钻孔的卸压效果。
参见上文步骤S110，在本发明一实施例中，依据卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000095
煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000101
煤体吸收系数差异指数R2检验大直径钻孔卸压效果的具体过程如下。
首先，依据卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000102
和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure BDA0002429241400000103
计算煤体吸收系数平均值变化率。
由于电磁波的煤体吸收系数与煤体内的裂隙及结构面的状态有关，煤体的裂隙及结构面处于张弛状态时，电磁波穿透煤体所损耗的场强值越多，则电磁波的吸收系数越大。煤体应力会改变煤体内裂隙及结构面的状态，应力增大时，裂隙及结构面将趋于闭合状态。因此，本发明实施例利用大直径钻孔卸压前后煤体系数平均值的变化率
Figure BDA0002429241400000104
衡量煤体应力水平的变化。
该实施例中，可以采用公式4计算煤体吸收系数平均值变化率
Figure BDA0002429241400000105
Figure BDA0002429241400000106
然后，依据卸压前的煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后强稳定时的煤体吸收系数差异指数R2计算煤体吸收系数差异指数比值。
该实施例中，吸收系数差异指数R的大小可以衡量探测区域煤体应力的集中程度，R越大，煤体应力集中程度越高。因此，大直径钻孔卸压后的煤体应力集中度的改变可以采用煤体吸收系数差异指数比值
Figure BDA0002429241400000107
衡量。
进而，为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重。
最后，基于分配权重后煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值确定大直径钻孔的卸压效果的评价指标，利用评价指标检验大直径钻孔的卸压效果。
该实施例中，可以采用公式5确定大直径钻孔的卸压效果的评价指标D。
Figure BDA0002429241400000108
其中，α为煤体吸收系数平均值变化率(即煤体应力的变化)的权重，β为煤体吸收系数差异指数比值(即煤体应力集中度)的权重。
本发明实施例可以将大直径钻孔的卸压效果分为4个等级，分别为差(D≤0.25)、中(0.25<D≤0.5)、良(0.5<D≤0.75)和优(D>0.75)。通过分析确定出的大直径钻孔的卸压效果的评价指标D所在数值范围，可以快速地检验出大直径钻孔的卸压效果。
在本发明一实施例中，在为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重的过程中，还需要考虑巷道冲击危险区域的冲击危险等级，冲击危险等级不同，分配的权重也会不同。
首先，依据巷道冲击危险区域所属冲击危险等级，分析吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值对巷道冲击危险区域卸压效果的影响力大小。然后，依据吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值对巷道冲击危险区域卸压效果的影响力大小，为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重。
通常，对于影响力大的因素分配权重相对较大，对于影响力小的因素分配权重相对较小。例如，对于弱冲击危险等级的巷道冲击危险区域，煤体应力的变化影响较大，因此，α和β可以分别取0.75和0.25。对于中等冲击危险等级的巷道冲击危险区域，煤体应力的变化和煤体应力集中度的影响一样大，α和β可以均取0.5，对于强冲击危险等级的巷道冲击危险区域，煤体应力集中度的影响较大，α和β可以分别取0.25和0.75。
实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当程序指令被计算设备的处理器执行时，计算设备执行本发明各实施例方法的全部或部分步骤。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。

Claims (9)

1.巷道冲击危险区域大直径钻孔卸压效果检验方法，其特征在于，包括：
在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔，分别作为电磁波CT探测的激发孔和接收孔；
利用电磁波CT设备按预设探测方式探测电磁波穿过所述激发孔和接收孔之间的探测区域衰减后的场强，依据所述场强分析所述探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000011
和煤体吸收系数差异指数R1；
在所述探测区域内施工大直径卸压钻孔；
利用所述电磁波CT设备按指定时间间隔和所述按照预设探测方式探测电磁波穿过施工大直径卸压钻孔后的探测区域衰减后的场强，直到探测到的场强稳定，依据稳定时的场强分析探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000012
和煤体吸收系数差异指数R2；
依据所述卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000013
煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000014
煤体吸收系数差异指数R2检验大直径钻孔卸压效果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔之前，还包括：
采用多因素耦合法确定巷道不同区域的冲击危险等级；
将具有冲击危险性的冲击危险等级对应的巷道区域划分为巷道冲击危险区域。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设探测方式包括：
将所述电磁波CT设备的激发端和接收端分别移动至所述激发孔的孔底和所述接收孔的孔底；
将所述激发端以预设步距向激发孔的孔口移动激发孔长度后，将所述接收端向接收孔的孔口移动一个所述预设步距；
将所述激发端重新移动至所述激发孔的孔底，将所述激发端再次以预设步距向激发孔的孔口移动激发孔长度后，继续将所述接收端向接收孔的孔口移动一个所述预设步距，直到所述接收端移动至所述接收孔的孔口；
其中，所述激发端每次移动后激发电磁波，所述接收端在相应位置接收所述激发端激发的电磁波，且每次接收电磁波后探测得到相应的场强数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据所述场强分析所述探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000021
和煤体吸收系数差异指数R1，包括：
基于所述接收端移动至所述接收孔的孔口过程中多次接收到电磁波后探测得到的场强数据，分别按照预设煤体吸收系数计算方法计算得到对应的多个煤体吸收系数；
对所述多个煤体吸收系数求平均得到所述探测区域卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000022
基于所述多个煤体吸收系数中的最大值、最小值和煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000023
确定探测区域卸压前的煤体吸收系数差异指数R1。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据稳定时的场强分析探测区域卸压后的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000024
和煤体吸收系数差异指数R2，包括：
基于所述接收端移动至所述接收孔的孔口过程中多次接收到电磁波后探测得到的场强稳定时的场强数据，分别按照预设煤体吸收系数计算方法计算得到场强稳定时对应的多个煤体吸收系数；
对场强稳定时的多个煤体吸收系数求平均得到探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000025
基于场强稳定时的多个煤体吸收系数中的最大值、最小值和煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000026
确定探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数差异指数R2。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000027
煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000028
煤体吸收系数差异指数R2检验大直径钻孔卸压效果，包括：
依据所述卸压前的煤体吸收系数平均值
Figure FDA0002429241390000029
和探测区域卸压后场强稳定时的煤体吸收系数平均值
Figure FDA00024292413900000210
计算煤体吸收系数平均值变化率；
依据所述卸压前的煤体吸收系数差异指数R1和探测区域卸压后强稳定时的煤体吸收系数差异指数R2计算煤体吸收系数差异指数比值；
为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重；
基于分配权重后煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值确定大直径钻孔的卸压效果的评价指标，利用所述评价指标检验大直径钻孔的卸压效果。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重，包括：
依据所述巷道冲击危险区域所属冲击危险等级，分析所述吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值对所述巷道冲击危险区域卸压效果的影响力大小；
依据所述吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值对所述巷道冲击危险区域卸压效果的影响力大小，为煤体吸收系数平均值变化率和煤体吸收系数差异指数比值分别分配权重。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在巷道冲击危险区域内的同侧帮部施工两个钻孔，包括：
在冲击危险煤层中利用矿用钻机按照预设施工参数分别施工激发孔和接收孔，其中，所述激发孔和接收孔的施工参数相同。
9.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，施工大直径卸压钻孔所处平面高于所述激发孔和接收孔。
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