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专利号: 2021110055000
申请人: 安徽建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿软岩巷道底板返修治理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,建立巷道数值模型,得到巷道的底板围岩变形分布规律;根据底板围岩变形分布规律,划分出底板零点位移位置与拉应变范围;

步骤2,在巷道中选择多个断面,在每个断面处采集底板表面位移数值,利用钻孔探测仪得到底板松动破坏范围;

步骤3,根据底板零点位移位置、拉应变范围、底板表面位移数值与底板松动破坏范围的数值,确定底鼓范围影响率与底板破坏扩展率;

步骤4,利用压力计采集锚杆或锚索工作载荷,得到杆体强度使用率;

利用钻孔应力计采集底板应力峰值强度,利用点荷载仪获取岩体单轴强度,以确定岩体强度稳定率;

步骤5,根据底鼓范围影响率、底板破坏扩展率、杆体强度使用率、岩体强度稳定率,按比例分配权重系数后得到底板返修分区综合指标;

步骤6,根据底板返修分区综合指标,定量划分出底板分区标准S,确定不同分区的底板返修方案;

步骤7,不同的分区范围,选择锚注加固支护T1、爆破卸压支护T2与拱架封闭支护T3中的一种或多种支护方式组合进行返修;

步骤8,返修施工完成后,继续监测底板表面位移、底板松动破坏范围与锚杆或锚索工作载荷。

2.根据权利要求1所述的底板返修治理方法,其特征在于,根据底板零点位移位置与拉应变范围,确定巷道底板零点最大位移位置L0、拉应变最大范围Dε;

根据底板表面位移数值与底板松动破坏范围,确定底板表面最大位移L与底板围岩最大破坏范围D。

3.根据权利要求2所述的底板返修治理方法,其特征在于,在所述步骤3中,底鼓范围影响率的计算公式为η1=L/L0×100%;

底板破坏扩展率的计算公式为η2=D/Dε×100%。

4.根据权利要求3所述的底板返修治理方法,其特征在于,在所述步骤4中,在同一位置测得锚杆受力为Fm,锚索受力为Fc,锚杆屈服强度为Em,锚索屈服强度为Ec;

锚杆强度使用率为Fm/Em×100%;

锚索强度使用率为Fc/Ec×100%。

5.根据权利要求4所述的底板返修治理方法,其特征在于,根据锚杆强度使用率与锚索强度使用率以及不同位置杆体强度使用率分配系数为αi来计算杆体强度使用率;

杆体强度使用率的计算公式为η3=∑αi(Fm/Em×100%+Fc/Ec×100%);

αi为分配系数,i=1~2,且∑αi=1。

6.根据权利要求5所述的底板返修治理方法,其特征在于,在步骤4中,利用钻孔应力计获取底板应力峰值强度σmax,利用点荷载仪获取岩体单轴强度σc;

岩体强度稳定率的计算公式为η4=σc/σmax×100%。

7.根据权利要求6所述的底板返修治理方法,其特征在于,分区标准S由低到高依次划分为S1、S2、S3、S4四个分区范围。

8.根据权利要求7所述的底板返修治理方法,其特征在于,分区S1采用T1即锚注加固支护;

分区S2采用T2即爆破卸压支护和T1即锚注加固支护组合支护返修;

分区S3采用T1即锚注加固支护和T3即拱架封闭组合支护返修;

分区S4采用T2即爆破卸压支护、T1即锚注加固支护和T3即拱架封闭支护组合支护返修。

9.根据权利要求7所述的底板返修治理方法,其特征在于,在步骤5中,分配权重系数为βi,∑βi=1;

返修区综合指标的技术公式为η=∑βiηi,i=1~4。

10.根据权利要求9所述的底板返修治理方法,其特征在于,根据返修区综合指标的取值范围,确定四个分区的划分标准为:无影响区S1∈[η,3/4η)、弱影响区S2∈[3/4η,1/2η)、中影响区S3∈[1/2η,1/4η)、强影响区S4∈[1/4η,0)。