【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于傾斜煤層開采，尤其涉及一種傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法、評價終端及存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、目前，近距離煤層群、傾斜煤層賦存廣泛且儲量豐富，但大部分礦井受原開采技術(shù)條件限制，上覆煤層開采時往往留設(shè)了一定寬度的區(qū)段煤柱，并對下伏煤層的開采造成影響，尤其當下伏煤層具有沖擊傾向性時，下伏煤層極易因上覆煤層遺留區(qū)段煤柱的應(yīng)力擾動作用，而誘發(fā)沖擊地壓災(zāi)害。
2、如何正確地分析傾向煤層群上覆煤層與下伏煤層聯(lián)合開采的沖擊危險性，最大程度降低傾斜煤層群間的相互影響，并有效評價上覆傾斜煤層遺留煤柱對下伏傾斜煤層的沖擊危險程度，從而避免沖擊地壓災(zāi)害發(fā)生，對提升近距離煤層群、傾斜煤層等復(fù)雜條件下的煤炭采出率、保障礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。
3、現(xiàn)有技術(shù)中，多煤層聯(lián)合開采復(fù)雜條件下沖擊煤層沖擊地壓防治方法及沖擊地壓監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化方法方面相關(guān)性專利包括：多煤層開采礦井沖擊地壓綜合防治方法，一種地面鉆井卸壓的多煤層沖擊礦壓防治方法，一種近距離煤層群沖擊地壓地面防治方法，一種煤層群的沖擊地壓井下防治方法，一種沖擊地壓礦井煤層群協(xié)同開采布置方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，一種煤層群開采礦井采空區(qū)內(nèi)煤柱留設(shè)方法和系統(tǒng)，一種煤層、采區(qū)或工作面頂板巖層結(jié)構(gòu)的分帶評價方法，一種降載減撬防治大傾角煤層群沖擊地壓的方法，沖擊地壓與礦震實時監(jiān)測系統(tǒng)及方法，基于模糊數(shù)學和微震監(jiān)測的沖擊地壓多參量預(yù)警方法，一種煤礦地下開采中沖擊地壓危險性的監(jiān)測方法，沖擊地壓微震監(jiān)測系統(tǒng)布置方法等。
4、而現(xiàn)在工程現(xiàn)場往往依靠工程經(jīng)驗，多采取外錯上覆
5、當外錯上覆遺留煤柱一段距離后，下伏煤層的區(qū)段煤柱留設(shè)寬度增加，煤炭資源回收率大大降低；且下伏煤層開采時外錯上覆遺留煤柱的距離也依靠人為經(jīng)驗判定，對傾斜煤層群上覆遺留煤柱與下伏煤層沖擊危險的認識不清，下伏煤層開采受上覆遺留區(qū)段煤柱的應(yīng)力集中影響不一定能完全避免。
6、同時，下伏煤層開采時布置卸壓鉆孔的依據(jù)不清晰，未能明確下伏煤層開采時需要降低的應(yīng)力集中程度，且當前應(yīng)力、微震監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性差，難以對沖擊災(zāi)害起到有效預(yù)警。
7、因此，亟需提供一種符合工程實際的沖擊危險性評價方法，從而準確判定下伏煤層開采的沖擊危險區(qū)域及沖擊危險程度，以避免沖擊災(zāi)害發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，方法基于實驗數(shù)據(jù)和理論計算，能夠真實地反映煤層開采過程中的應(yīng)力狀態(tài)和沖擊危險性。
2、方法包括：
3、s101：確定開采現(xiàn)場的目標研究區(qū)域，獲取目標區(qū)域的煤的標準巖樣，采用單軸壓縮試驗分別獲得標準煤樣破壞時的單軸抗壓強度 σc、彈性模量 e和泊松比 v，并計算其峰后軟化模量 λ；
4、s102：根據(jù)開采現(xiàn)場上覆煤層的埋深 h，計算上覆遺留煤柱上覆巖層的垂直壓應(yīng)力 σ1，其中， σ1= γh；
5、s103：分別計算煤柱內(nèi)的極限強度 σmax，側(cè)向支承壓力峰值沿傾斜方向距煤柱側(cè)幫的距離 xm，以及上覆遺留煤柱沿水平方向距煤柱側(cè)幫的距離 l= xmcos α；
6、s104：根據(jù)彈性傳播理論，并在擾動應(yīng)力波自震動源傳至煤層時，獲取上覆遺留煤柱的側(cè)向支承壓力衰減；
7、s105：在進行下伏煤層開采時，解析采場前方超前支承壓力 σt；
8、s106：基于下伏煤層開采擾動的超前支承壓力 σt和上覆遺留煤柱對下伏煤層的擾動應(yīng)力疊加作用，獲取疊加后的應(yīng)力為 σ；
9、s107：根據(jù)煤體的擾動失穩(wěn)判別準則，獲取沖擊地壓的臨界應(yīng)力 σcr；
10、s108：根據(jù)下伏煤層開采過程中疊加應(yīng)力的大小及與沖擊地壓臨界應(yīng)力的關(guān)系，判定下伏煤層開采的沖擊風險。
11、進一步需要說明的是，步驟s101中，采用三軸壓縮試驗獲得任一圍壓及目標區(qū)域圍壓分別為 σ30、 σ31兩種情況下煤的三軸抗壓強度 σ10、 σ11，并通過下述方式計算圍壓對抗壓強度的影響系數(shù) k；
12、 k=( σ11- σ10)/( σ31- σ30)；
13、基于 φ=arcsin[( k-1)/( k+1)]和 c= σc(1-sin φ)/(2cos φ)得到煤樣的內(nèi)摩擦角 φ和內(nèi)聚力 c。
14、進一步需要說明的是，步驟s102中根據(jù)下述公式計算煤層內(nèi)水平應(yīng)力 σ3；
15、；
16、定義上覆煤層的厚度為 m，煤柱側(cè)幫的支護阻力為 p，根據(jù)下述公式計算沿煤層傾斜方向距煤柱側(cè)幫不同距離 x處的側(cè)向支承壓力 σz；
17、。
18、進一步需要說明的是，步驟s103中采用下述公式計算煤柱內(nèi)的極限強度 σmax：
19、；
20、式中， ηc為煤的流變系數(shù)。
21、進一步需要說明的是，步驟s104還包括：
22、步驟4：上覆遺留煤柱的側(cè)向支承壓本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟S101中，采用三軸壓縮試驗獲得任一圍壓及目標區(qū)域圍壓分別為σ30、σ31兩種情況下煤的三軸抗壓強度σ10、σ11，并通過下述方式計算圍壓對抗壓強度的影響系數(shù)k；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟S102中根據(jù)下述公式計算煤層內(nèi)水平應(yīng)力σ3；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟S103中采用下述公式計算煤柱內(nèi)的極限強度σmax：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟S104還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟S105中的超前支承壓力σt計算方式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟S106中的疊加后的應(yīng)力σ計算方式為：
8.根
9.一種評價終端，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至8任一項所述傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法的步驟。
10.一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至8任一項所述傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟s101中，采用三軸壓縮試驗獲得任一圍壓及目標區(qū)域圍壓分別為σ30、σ31兩種情況下煤的三軸抗壓強度σ10、σ11，并通過下述方式計算圍壓對抗壓強度的影響系數(shù)k；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟s102中根據(jù)下述公式計算煤層內(nèi)水平應(yīng)力σ3；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟s103中采用下述公式計算煤柱內(nèi)的極限強度σmax：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層群聯(lián)合開采沖擊危險性評價方法，其特征在于，步驟s104還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏禮剛，李春元，楊凱，李海濤，張良，張哲，王瑞，張允源，郭英強，朱兆凱，付立志，趙衛(wèi)東，韓玉忠，顏磊，杜偉升，
申請(專利權(quán))人：新汶礦業(yè)集團有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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