[发明专利]一种三心拱巷道断面参数确定方法及装置

权利要求书

1.一种三心拱巷道断面参数确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：

获取围岩内摩擦角；

根据所述围岩内摩擦角，确定巷道两帮移动角；

获取巷道稳定性安全系数、巷道围岩普氏系数和巷道宽度；

根据所述巷道两帮移动角、巷道稳定性安全系数、巷道围岩普氏系数和巷道宽度，确定三心拱拱高，其中，三心拱拱高按照以下公式确定：

其中，H1为三心拱拱高，单位m；k为巷道稳定性安全系数；B为巷道宽度，单位m；H为巷道墙高，单位m；f为巷道围岩普氏系数；

根据所述巷道宽度、三心拱拱高和巷道两帮移动角，确定三心拱的大圆弧半径和大圆弧圆心，其中，所述大圆弧圆心位于巷道中心线上，且距离三心拱拱顶的距离为大圆弧半径，大圆弧半径按照以下公式确定：

其中，R为大圆弧半径，单元m；H1为三心拱拱高，单位m；α为巷道两帮移动角，单位°；B为巷道宽度，单位m；

根据所述大圆弧半径、巷道宽度和三心拱拱高，确定三心拱的小圆弧半径和小圆弧圆心，其中，两个所述小圆弧圆心分别位于两个三心拱巷道端墙上端点靠近三心拱巷道的中心线的一侧，且与对应的三心拱巷道端墙上端点的距离均为小圆弧半径，三心拱的小圆弧半径按照以下公式确定：

其中，r为小圆弧半径，单位m；B为巷道宽度，单位m；R为大圆弧半径，单元m；H1为三心拱拱高，单位m。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述围岩内摩擦角，确定巷道两帮移动角按照以下公式确定：

α＝45°+φ/2；

其中，φ为巷道围岩内摩擦角，单位°；α为巷道两帮移动角，单位°。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述巷道稳定性安全系数根据巷道类型和服务年限确定。

4.一种三心拱巷道断面参数确定装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取围岩内摩擦角；

第一确定单元，用于根据所述围岩内摩擦角，确定巷道两帮移动角；

第二获取单元，用于获取巷道稳定性安全系数、巷道围岩普氏系数和巷道宽度；

第二确定单元，用于根据所述巷道两帮移动角、巷道稳定性安全系数、巷道围岩普氏系数和巷道宽度，确定三心拱拱高，其中，三心拱拱高按照以下公式确定：

其中，H1为三心拱拱高，单位m；k为巷道稳定性安全系数；B为巷道宽度，单位m；H为巷道墙高，单位m；f为巷道围岩普氏系数；

第三确定单元，用于根据所述巷道宽度、三心拱拱高和巷道两帮移动角，确定三心拱的大圆弧半径和大圆弧圆心，其中，所述大圆弧圆心位于巷道中心线上，且距离三心拱拱顶的距离为大圆弧半径，大圆弧半径按照以下公式确定：

其中，R为大圆弧半径，单元m；H1为三心拱拱高，单位m；α为巷道两帮移动角，单位°；B为巷道宽度，单位m；

第四确定单元，用于根据所述大圆弧半径、巷道宽度和三心拱拱高，确定三心拱的小圆弧半径和小圆弧圆心，其中，两个所述小圆弧圆心分别位于两个三心拱巷道端墙上端点靠近三心拱巷道的中心线的一侧，且与对应的三心拱巷道端墙上端点的距离均为小圆弧半径，三心拱的小圆弧半径按照以下公式确定：

其中，r为小圆弧半径，单位m；B为巷道宽度，单位m；R为大圆弧半径，单元m；H1为三心拱拱高，单位m。