申请/专利权人：中国矿业大学(北京)

申请日：2024-04-26

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118242144A

主分类号：E21F17/18

分类号：E21F17/18;E21F17/00;E21F11/00

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.25#公开

摘要：本发明专利属于煤矿灾害防治领域，具体涉及一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法。本发明是利用岩体加载过程中超声波波速超前于应力峰值跌落存在平台期进行早期预警矿山灾害的方法。其核心是基于室内岩体力学实验得知，超声波波速和岩体强度均存在平台期，且前者平台期超前于后者，岩体强度在进入平台期初始阶段出现小幅度突然跌落，平台期应力值为σcm,min。现场布置超声波和应力传感器，将波速出现平台期作为初期预警的判定条件，将巷道两帮应力达到σcm,min且出现应力突降和巷道顶板应力达到18～110σcm,min作为最终预警的判断条件。实现煤矿灾害的超前预警。

主权项：1.一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法，其包含步骤：a应力的平台期会随着样品尺寸的增大而增长，因此从现场取不同尺寸的正方体样品进行单轴试验，获得其从开始加载至发生破坏期间的应力变化曲线；b进行单轴试验同时每间隔一定时间进行超声波测试，记录超声波发射器和接收器之间超声波传播时间，通过已知的传播距离计算出相应的超声波速度，获得P波和S波波速变化曲线；c分析实验结果发现P波波速平台期超前于岩体强度平台期，且P波波速开始出现平台期时S波波速会缓慢降低，同时大尺寸试样的岩体强度在进入平台期初始阶段会发生小幅度突然跌落。根据实验测得的不同尺寸试样岩体强度出现平台期时的应力值，获得一个应力平台期最小值记为σcm,min；d现场布置应力传感器以及超声波发射和接收器，实时监测现场巷道顶板和两帮的应力变化以及P波和S波的波速变化。由于波速变化波动较大，无法用准确的数值作为预警判断的标准，因此采用观察P波波速变化的斜率判断其是否进入平台期。通过步骤1所诉的超声波测试方法获得超声波波速，拟合出P波与S波波速变化曲线并计算P波波速变化曲线各点斜率；e根据试验和现场监测结果，通过以下流程进行现场预警。当现场监测应力值小于σcm,min，此时观察P波波速变化曲线各点的斜率，若连续多点斜率均接近零，即P波波速出现平台期，同时发现S波波速降低，可进行初期预警，当巷道两帮应力达到σcm,min且应力出现突降或巷道顶板应力达到18～110σcm,min，可进行最终预警。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学(北京) 一种基于超声波速平台期超前岩体峰值强度跌落预警煤矿围岩失稳的方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD