考虑双向不等压应力场的巷道冒顶隐患分级方法技术

技术编号:10357011 阅读:208 留言:0更新日期:2014-08-27 13:13
本发明专利技术涉及一种考虑双向不等压应力场的巷道冒顶隐患分级方法,该方法根据巷道埋深、围岩容重、双向压力比值、围岩内聚力和内摩擦角得出塑性区径向深度,由塑性区径向深度获得冒顶隐患高度,通过冒顶隐患高度来进行冒顶隐患级别划分,此种巷道冒顶隐患分级方法依据的计算公式均由理论分析获得,保证了冒顶隐患分级的科学合理性,同时充分考虑了地应力的作用,并克服了常规围岩分类法仅适用于双向等压应力环境的缺陷,具有更好的适用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于巷道冒顶分级领域,具体的说涉及一种,具有更广的适用范围和更高的准确性。
技术介绍
由于锚杆支护煤巷冒顶隐患的隐蔽性、冒顶的突发性和高度危险性,不得不采用过度支护来预防冒顶事故,很多煤矿每年的支护浪费高达数百至上千万元,即便如此,仍不能有效杜绝冒顶事故的发生,因此,有必要对巷道进行冒顶隐患分级,对不同冒顶隐患程度巷道进行差别化支护,确保巷道安全,降低支护成本。目前巷道冒顶隐患分级方法主要有两种,一种是认为顶板深部存在稳定岩层,稳定岩层位置决定了顶板冒顶隐患程度,此种方法对于低应力条件下的层状复合顶板针对性控制起到了很好的效果,但是由于没有直接引入地应力这一重要指标,对于高应力巷道冒顶隐患分级有一定的局限;另一种分类方法是根据巷道松动范围进行围岩稳定性分类,此种方法虽然考虑了地应力,但仅适用于双向等压条条件下的巷道,而绝大多数高应力 巷道为双向不等压应力环境。具有更广泛的适用范围,对于巷道冒顶的控制和防止具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,该方法通过计算冒顶隐患高度来进行冒顶隐患级别划分,冒顶隐患高度可由塑性区径向深度得出。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:首先根据巷道埋深H、围岩容重Y、双向压力比值λ、围岩内聚力C和内摩擦角Φ等指标,利用式(I)获得巷道围岩不同Θ时的塑性区径向深度r。
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【技术保护点】
考虑双向不等压应力场的巷道冒顶隐患分级方法,其特征在于通过计算冒顶隐患高度来进行冒顶隐患级别划分,冒顶隐患高度可由塑性区径向深度与所对应的极角得出,即: 式中h为巷道冒顶隐患高度,r为塑性区径向深度,θ为极坐标极角,R0为巷道半径。

【技术特征摘要】
1.考虑双向不等压应力场的巷道冒顶隐患分级方法,其特征在于通过计算冒顶隐患高度来进行冒顶隐患级别划分,冒顶隐患高度可由塑性区径向深度与所对应的极角得出,即: 2...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵志强贾后省马振凯赵希栋
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:北京;11

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