[發明專利]無煤柱自成巷平衡開采設計方法及系統在審
| 申請號： | 202110913879.9 | 申請日： | 2021-08-10 |
| 公開（公告）號： | CN113803066A | 公開（公告）日： | 2021-12-17 |
| 發明（設計）人： | 王琦;蔣振華;馬玉琨;江貝 | 申請（專利權）人： | 王琦 |
| 主分類號： | E21C41/18 | 分類號： | E21C41/18;E21D11/00 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 武博 |
| 地址： | 274700 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 無煤柱 自成 平衡 開采 設計 方法 系統 | ||
1.無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，包括：
利用巖體碎脹函數方程，得到巖體碎脹系數；
基于巖體碎脹系數，利用采場碎脹控制方程，得到使采場達到碎脹平衡的切頂高度；
獲取頂板巖層摩擦力系數，經切縫面摩擦力比較得到采場頂板垮落阻力最小時的切頂角度；
獲取自成巷支護平衡參數，將切頂高度、切頂角度及自成巷支護平衡參數進行驗證處理，得到平衡開采設計參數，最終形成無煤柱自成巷平衡開采方案。
2.根據權利要求1所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，獲取頂板垮落矸石初始碎脹系數、擬合系數和時間變量，將初始碎脹系數、擬合系數和時間變量代入巖體碎脹函數方程，得到巖體碎脹系數。
3.根據權利要求1所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，所述碎脹控制方程表示為采礦體積與開采面積的比值和巖體碎脹系數所構成的比例系數的乘積。
4.根據權利要求3所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，所述比例系數為1/(K-1)，其中，K表示巖體碎脹系數。
5.根據權利要求1所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，所述自成巷支護平衡參數包括錨索長度、錨索預應力、錨索間排距。
6.根據權利要求5所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，錨索長度根據穩定巖層以上設定高度確定.
7.根據權利要求5所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，根據吸能支護材料性質確定錨索預應力。
8.根據權利要求7所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，高預應力恒阻錨索的預應力設置為錨索恒阻力的50％～90％。
9.根據權利要求5所述的無煤柱自成巷平衡開采設計方法，其特征在于，錨索間排距基于巷道開挖后臨空面的應力損失補償原則，利用開挖應力補償方程得到。
10.無煤柱自成巷平衡開采設計系統，其特征在于，包括：
巖體碎脹系數計算模塊，其用于利用巖體碎脹函數方程，得到巖體碎脹系數；
切頂高度計算模塊，其用于基于巖體碎脹系數，利用采場碎脹控制方程，得到使采場達到碎脹平衡的切頂高度；
切頂角度計算模塊，其用于獲取切縫面摩擦力系數，經切縫面摩擦力比較得到采場頂板垮落阻力最小時的切頂角度；
開采方案形成模塊，其用于獲取自成巷支護平衡參數，將切頂高度、切頂角度及自成巷支護平衡參數進行驗證處理，得到平衡開采設計參數，最終形成無煤柱自成巷平衡開采方案。
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