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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种基于巷道围岩储能分区的大直径钻孔深度设计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：CN119293903B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202411292219.3，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种基于巷道围岩储能分区的大直径钻孔深度设计方法是由郭伟耀;孙鹏;李博;陈玏昕;谭云亮;张东晓;张磊;赵勇强;张骞设计研发完成，并于2024-09-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于巷道围岩储能分区的大直径钻孔深度设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于巷道围岩储能分区的大直径钻孔深度设计方法，属于深埋巷道冲击地压灾害防治技术领域，包括以下步骤：步骤A.搜集现场资料；步骤B.煤岩力学属性测定；步骤C.巷道近场围岩分区储能理论；步骤D.数值模拟计算；步骤E.进行能量监测；步骤F.构建巷道围岩动态能量分区演化模型；步骤G.根据巷道围岩储能区范围设计大直径卸压钻孔深度；步骤H.检验及优化。本发明中，利用数值模拟手段，通过构建巷道围岩动态能量分区演化模型来分析储能区范围，从而确定煤体施工大直径钻孔深度设计深度，通过判断巷道围岩储能区范围是否下降或者往深部移动确定大直径钻孔深度设计是否合理，因此对储能分区的巷道围岩的卸压效果评估更加准确。

本发明授权一种基于巷道围岩储能分区的大直径钻孔深度设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于巷道围岩储能分区的大直径钻孔深度设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤A.搜集现场资料； 步骤B.煤岩力学属性测定； 步骤C.巷道近场围岩分区储能理论； 步骤D.数值模拟计算； 步骤E.进行能量监测； 步骤F.构建巷道围岩动态能量分区演化模型； 步骤G.根据巷道围岩储能区范围设计大直径卸压钻孔深度； 步骤H.检验及优化； 所述步骤C中，在冲击地压发生过程中，巷道两帮浅部煤体属于释能区，最终会因应力超载或能量超限而发生破坏；巷道两侧的顶板及深部弹性区煤体属于储能区，在浅部煤体破坏瞬间，顶板下方以及深部煤体侧向的约束力突然减小，被压缩的顶板恢复变形、受约束的煤体侧向膨胀，两者均会释放应变能供给浅部煤体，转化为浅部煤体裂纹扩展耗散能以及煤块抛出的动能；因此，“释能区+储能区”共同影响冲击地压是否发生及其发生剧烈程度的大小； 所述步骤E中，首先，利用FLAC3D数值模拟软件中的相关语言编写能量计算程序，模型单元i的能量密度U计算公式为： （1）； 式中，、、分别为单元i的最大主应力、中间主应力和最小主应力，MPa；μ为单元的泊松比；E为单元体的弹性模量，GPa，利用数值模拟软件计算巷道围岩能量密度U；若数值模拟软件具备该功能，则不需要编程直接进行下一步； 其次，在构建好的数值模型中布置能量测线，考虑到冲击地压发生在巷道掘进迎头后方300m以及采场前方500m的位置，因此，测线布置在巷道两帮及顶底板，具体测线数目、间距根据模型及实际工程应力复杂程度而定；最后，根据数值模拟结果，将布置在各巷道不同位置的能量测线上的数据进行整理及输出，通过Origin数据分析软件绘制巷道围岩弹性能密度分区曲线，将弹性能密度低于E的区域定义为释能区，大于1.3E的区域为储能区，从而得出工作面采掘期间巷道围岩弹性能密度分布特征； 所述步骤F中，基于数据分析结果和输出的弹性能密度分区曲线，建立巷道近场围岩分区储能模型；根据本模型，将巷道围岩划分为释能区和储能区；在巷道开挖前，距离巷道较近的顶底板在初始地应力作用下积聚了弹性能，在巷道开挖后，顶底板储存的弹性能得到释放，形成了释能区；由于煤层相比岩层更易储存弹性能，在巷道迎头前方出现了储能区；对于巷帮煤体，距离巷道较近的煤体内部储存的弹性能得到释放，形成了释能区；而距离巷道一定范围的煤体以及巷道迎头前方形成了储能区； 所述步骤G中，首先，大直径卸压钻孔深度的设计要符合生产实际； 其次，钻孔深度设计的根本依据是巷道围岩储能区的范围，设计深度须超过巷道围岩储能区的范围； 所述步骤H中，首先，通过超前钻孔探测前方的地质构造；如遇到断层、褶曲特殊地质构造，无论是正断层还是逆断层，采掘扰动及其产生的应力叠加是断层冲击地压发生的必要条件之一；因而，当钻孔临近煤层断层地质构造时，钻孔孔深须不少于3.5倍的煤层厚度，需要在原有的钻孔深度基础上适当增加钻孔深度；其次，利用数值模拟的方法，结合现场实际情况，如采空区、煤柱影响，在原有模型的基础上增加钻孔，将设计好的大直径卸压钻孔深度参数代入巷道围岩能量分区演化模型，并将数据输出，观测其能量变化是否符合储能区范围下降或者往深部转移；最后，采用现场检验的方法，通过观察巷道矿压显现以及使用钻孔应力计或是采用钻屑法方式检验所设计的大直径钻孔深度是否有理想的卸压效果。

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