[发明专利]一种深井巷道围岩动态控制方法

说明书

本发明涉及一种深井巷道围岩动态控制方法，特别涉及地下采矿工程领域。包括以下步骤：S1：获取初始资料；S2：根据所述初始资料构建精细参数化数值模型；S3：获取完善资料；S4：利用所述完善资料及时动态完善模型参数；S5：根据所述精细参数化数值模型和所述动态完善修改材料得到多源信息共建的巷道围岩受力变形演化模型；S6：输入基础信息到所述巷道围岩受力变形演化模型并得到动态优化调整的巷道围岩控制参数。本方案解决了因以往常规设计法中存在的设计基础资料不完善、巷道围岩控制效果不理想、支护参数无法动态调整导致的问题，进而提高支护可靠性的技术问题，适用于不影响矿井生产需要前提下的深井巷道围岩动态控制设计计算。

技术领域

本发明涉及地下采矿工程领域，特别涉及一种深井巷道围岩动态控制方法。

背景技术

煤炭资源长期以来一直占我国能源生产和消费总量的60％以上，近年来国民生产对能源需求总量的大幅度扩张，浅部煤炭资源的逐渐枯竭，我国煤炭开采逐步转向深部，预计在未来20a内我国很多煤矿将进入到1000-1500m的开采深度。随着开采深度的增加,地应力增大、涌水量加大、地温升高等深部地质环境愈加复杂，开巷前围岩处于高地应力状态，而且构造应力场复杂；开巷后围岩中出现很高的集中应力和偏应力，引起围岩变形特征发生显著变化，表现出明显的软岩特性，传统支护方法难以控制的深井、软岩巷道明显增多，深部工程灾害日益严重。

深部煤炭资源开采过程中，地应力大、围岩稳定性差、支护结构体承载能力发挥不佳，且受采动强烈影响，极易发生严重底鼓、顶板剧烈下沉、冒顶塌落等失稳破坏现象，多数巷道需多次返修、扩刷与支护，且常常出现前掘后修、重复翻修的现象，不仅施工速度慢、掘进支护费用高，而且围岩开裂、断面收敛及底鼓严重，巷道掘出不长时间即表现出大范围巷表岩体及支护体离层、悬空，对作业人员、矿山机电运输、通风系统等构成重大安全威胁。

虽然，今年来国内外许多学者为此进行了大量的理论研究和工程实践，并取得了一些研究成果，但由于岩体介质本身的复杂性和煤矿开采技术的不可复制性，致使深部高应力软岩巷道支护问题依然面临许多新的难题与挑战，软岩巷道支护仍是当今世界采矿及地下工程中的一项重要而极其复杂的技术问题。特别是，深部煤炭矿井巷道开挖前的应力环境及煤岩地质力学属性、开挖扰动、生产维护中的时间效应均对深井巷道围岩应力场、位移场、裂隙场等分布规律及演化特征产生重要影响。

然而，当前的巷道设计还主要依据理论计算法、经验类别法、设计-施工-反馈-修正法等常规设计方法，不能及时有效地利用现场监测数据进行动态修正设计，无法根据现场实际情况有效给出巷道重点支护部位与时机，不能有针对性地采取有效的控制对策。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何解决因以往常规设计法中存在的设计基础资料不完善、巷道围岩控制效果不理想、支护参数无法动态调整导致的问题，进而提高支护可靠性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种深井巷道围岩动态控制方法，包括以下步骤：

S1：获取初始资料；

S2：根据所述初始资料构建精细参数化数值模型；

S3：获取完善资料；

S4：利用所述完善资料及时动态完善模型参数；

S5：根据所述精细参数化数值模型和所述动态完善修改材料得到多源信息共建的巷道围岩受力变形演化模型；

S6：输入基础信息到所述巷道围岩受力变形演化模型并得到动态优化调整的巷道围岩控制参数。