[发明专利]巷道构造应力显现过程观测方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

我国煤矿属于构造复杂、矿井煤层赋存变化大和煤岩结构差异性大的特点。随着矿井开采深度的增加，开采的边界条件的复杂化，地质构造引发的灾害(如冲击地压、底板突水等)更加突出。在构造区域与开采形成的动应力场相互作用下的灾害越来越严重，特别是采深的增加，加大了构造型灾害强度，构造区域巷道掘进过程常伴随有大的动力现象，尤其在顶板向斜构造轴部，能量释放力度大，造成的灾害严重。因此，深井构造复杂区域的巷道掘进构造应力显现过程的观测就显得相当重要。

目前因构造应力引起的显现及控制一般采取先有显现后再治理的被动措施，造成人力、财物的极大浪费。特别是对相关灾害的预防控制，由于没有采取早期的预报，往往引发严重的破坏和隐含重大安全隐患。目前虽然对构造应力的原始场进行现场观测取得了进展，但就构造应力的显现过程的观测手段还没有系统性的技术。

因此构造区、大埋深条件下的构造应力显现过程的观测方法急需从根本上解决问题，需发明一种高敏感性、能连续观测构造应力显现过程的观测方法。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术无法对巷道构造应力显现过程进行系统性观测的技术问题，提出了一种高敏感性巷道构造应力显现过程观测方法。

本发明采取的技术方案是：

第一步：原始构造地应力观测

在巷道掘进经过的地质构造区域，通过类比、巷道压力显现特征的分析、判定，同时根据掘进出现的构造展布情况，获得地应力大小和方向，确定出原始构造地应力相对较大的区域。

第二步：构造应力显现观测

巷道掘进支护完成后，在原始构造地应力相对较大区域的巷道底板中，布置地应力观测仪器；布置时首先在巷道底板两角部位对称打孔，孔深打至完整岩层中，将地应力观测仪器浇筑在孔底，每间距1.0米为一个布置断面，然后连续记录地应力数据，获得构造应力的变化规律；根据构造应力的变化规律提前制定预防灾害的安全措施。

本发明的积极效果是：1.通过在构造高应力区域内进行构造应力连续观测，整体把握构造应力的分布特征，以便预防控制地质灾害的发生。

附图说明

图1是原始构造地应力分布示意图；

图2是巷道底板中地应力观测仪器布置俯视图

图3是在巷道底板中地应力观测仪器布置断面图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施。

第一步：在巷道掘进经过的地质构造区域，通过类比、巷道压力显现特征的分析、判定，同时根据掘进出现的构造展布情况，获得地应力大小和方向，确定出原始构造地应力相对较大的区域，见图1。图1中所示原始构造地应力相对较大的区域分布在地质构造的向斜轴部。

第二步：构造应力显现观测

巷道掘进支护完成后，在原始构造地应力相对较大区域的巷道底板中，布置地应力观测仪器；布置时首先在巷道底板两角部位对称打孔，孔深打至完整岩层中，将地应力观测仪器浇筑在孔底，每间距1.0米为一个布置断面，如图2图3所示，然后连续记录地应力数据，获得构造应力的变化规律。