辽宁大学代连朋获国家专利权
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龙图腾网获悉辽宁大学申请的专利一种监测煤体应力预警冲击地压的临界指标值确定方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117252019B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311261131.0,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种监测煤体应力预警冲击地压的临界指标值确定方法是由代连朋;罗帅;潘一山;王爱文;罗浩;李玉伟;肖永惠;王岗设计研发完成,并于2023-09-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种监测煤体应力预警冲击地压的临界指标值确定方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种监测煤体应力预警冲击地压的临界指标值确定方法,涉及监测煤体应力预警冲击地压技术领域。首先确定巷道冲击地压发生的临界地应力;并将巷道冲击地压发生的临界地应力转化为巷道冲击地压发生的临界采动峰值应力;然后明确应力计钻孔与应力计之间受载变形的互馈平衡特征表征曲线;最后将临界采动峰值应力作为应力计所安装的钻孔周围的“最危险应力”状态,通过绘制临界采动峰值应力作用下应力计所处的钻孔与应力计之间受载变形的互馈平衡特征表征曲线,进而确定应力计预警巷道冲击地压危险性的临界预警指标值。该方法充分考虑了预警初值与煤体冲击倾向性、应力计刚度、钻孔尺寸等因素间的耦合关联程度。
本发明授权一种监测煤体应力预警冲击地压的临界指标值确定方法在权利要求书中公布了:1.一种监测煤体应力预警冲击地压的临界指标值确定方法,其特征在于: 确定巷道冲击地压发生的临界地应力; 考虑巷道开挖引起采动应力重新分布的效应,将巷道冲击地压发生的临界地应力转化为巷道冲击地压发生的临界采动峰值应力; 明确应力计钻孔与应力计之间受载变形的互馈平衡特征表征曲线; 将冲击地压发生的临界采动峰值应力作为应力计所安装的钻孔周围的“最危险应力”状态,通过绘制临界采动峰值应力作用下应力计所处的钻孔与应力计之间受载变形的互馈平衡特征表征曲线,进而确定应力计预警巷道冲击地压危险性的预警临界指标值; 包括以下步骤: 步骤1:获取待监测预警巷道围岩中煤体的岩石力学参数; 步骤2:计算待监测预警巷道冲击地压发生的临界地应力Pcr; 步骤3:采用实验室测试的方法,确定巷道冲击地压发生的临界应力值的修正函数曲线,并绘制函数图,确定巷道冲击地压发生的临界地应力的不等压修正系数ηmod-lateral和断面形式修正系数ηmod-sec; 步骤4:确定巷道冲击地压发生的临界地应力的不等压和断面形式修正值Pcr-mod; 所述巷道冲击地压发生的临界地应力的不等压和断面形式修正值Pcr-mod如下公式所示: Pcr-mod=ηmod-secηmod-lateralPcr1 式中,当巷道断面形式为圆形时,ηmod-sec取值为1; 步骤5:计算待监测预警巷道围岩应力集中区内冲击地压发生的临界采动峰值应力Pmcr; 步骤6:确定待监测预警巷道围岩应力集中区内多点应力计监测测点深度范围; 根据步骤2计算得到的巷道冲击地压发生的临界软化区半径ρcr,临界破碎区半径ρfcr,确定多点应力计监测测点深度范围为[ρfcr-ρ0,ρcr-ρ0],其中,ρ0为将待监测巷道等效为均质、连续且各向同性的圆形巷道后的巷道半径; 步骤7:计算用于确定应力监测预警临界指标值的冲击地压发生临界采动峰值应力折减值Pmcr-monitor,如下公式所示: Pmcr-monitor=ηcPmcr2 其中,ηc为冲击地压发生临界采动峰值应力值折减系数; 步骤8:试验测试得到待设计钻孔应力计的载荷-位移响应曲线,即测试得到应力计的受载变形响应特征曲线,得到待设计钻孔应力计的变形刚度; 步骤9:令监测钻孔所处的巷道围岩弹性区内采动应力P=Pmcr-monitor,绘制冲击地压发生临界采动峰值应力折减值Pmcr-monitor控制下的钻孔收敛曲线; 步骤10:并将步骤8得到的应力计的载荷-位移响应曲线绘入冲击地压发生临界采动峰值应力折减值控制下钻孔收敛曲线,得到冲击地压巷道“钻孔-应力计”互馈平衡曲线图,通过两条曲线的交点,确定监测煤体应力预警冲击地压的临界指标值a1。
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