[發明專利]煤礦井下地應力場主應力方向預測方法有效

申請號：	201610643679.5	申請日：	2016-08-09
公開（公告）號：	CN106285745B	公開（公告）日：	2019-07-09
發明（設計）人：	崔洪慶;關金鋒;劉勇;鐘福平;肖知國;司小昆;馬志奇;曹漢生;蔡寒宇;王永周;李瑩瑩;郭明	申請（專利權）人：	河南理工大學
主分類號：	E21D21/00	分類號：	E21D21/00;E21D9/00
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	454003 河南***	國省代碼：	河南;41
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摘要：
搜索關鍵詞：	地應力場方向預測煤礦井最大水平構造運動巖層方向關系工程費用觀測地點觀測區域痕跡特征幾何特征經濟實用區域構造巷道變形演化歷史預測區域支護井下巷道測試煤礦
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【權利要求書】：

1.一種煤礦井下地應力場主應力方向預測方法，首先是分析目標煤礦所處區域的構造演化歷史和現今構造運動特點，初步預測區域地應力場類型：當區域地質運動以水平運動為主時，地應力場是σ_H＞σ_h＞σ_v型或是σ_H＞σ_v＞σ_h型，當區域地質運動以升降運動為主時，地應力場類型是σ_v＞σ_H＞σ_h型；其次是選取同一巖層內相互交叉、支護類型相同的巷道進一步判斷觀測區域地應力場類型；同時，結合井下應力痕跡幾何特征，判斷觀測地點的地應力場最大水平主應力方向；最后，結合地應力場類型及最大水平主應力方向，判斷地應力場最大主應力方向、中間主應力方向和最小主應力方向。

2.權利要求1所述的一種煤礦井下地應力場主應力方向預測方法，其特征在于判斷區域地應力場類型和最大水平主應力方向的方法：選取同一巖層內相互交叉和支護方式相同的巷道(1)和巷道(2)，對巷道的破壞特征進行觀測，當巷道(1)和(2)均以兩幫破壞為主時，則地應力場為σ_v＞σ_H＞σ_h型，當巷道(1)和(2)均以頂底板破壞為主時，則地應力場為σ_H＞σ_h＞σ_v型，當一條巷道以兩幫破壞為主、另一條巷道以頂底板破壞為主時，則地應力場為σ_H＞σ_v＞σ_h型；同時，統計井下圍巖應力痕跡特征，包括巷道槽溝式破壞、張裂面和剪切面、橢圓形冒落、鉆孔閉合變形特征、交叉巷道破壞特征：當槽溝式破壞位于巷道交叉處，則最大水平主應力方向垂直于槽溝走向，當槽溝式破壞位于巷道中，則最大水平主應力方向與巷道軸向大角度相交，當巷道頂板出現張裂隙破壞，則最大水平主應力方向平行于張裂隙走向，當巷道頂板出現橢圓形冒頂，則最大水平主應力方向垂直于橢圓形長軸方向，當巷道頂板出現剪切面破壞，則最大水平主應力方向垂直于剪切面走向，當巷道頂板鉆孔出現閉合變形時，則最大水平主應力垂直于鉆孔閉合的長軸方向，當出現交叉巷道破壞，則最大水平主應力方向垂直于破壞最嚴重巷道軸向。

3.權利要求1所述的一種煤礦井下地應力場主應力方向預測方法，其特征在于結合地應力場類型及最大水平主應力方向，判斷地應力場最大主應力方向、中間主應力方向和最小主應力方向的方法：當地應力場為σ_v＞σ_H＞σ_h型時，觀測的最大水平主應力方向為地應力場中間主應力方向，豎直方向為地應力場最大主應力方向；當地應力場為σ_H＞σ_v＞σ_h型時，觀測的最大水平主應力方向為地應力場最大主應力方向、豎直方向為中間主應力方向；當地應力場為σ_H＞σ_h＞σ_v型時，觀測的最大水平主應力方向為地應力場最大主應力方向、豎直方向為地應力場最小主應力方向。