【CN109915189A】基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防治方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910280084.1

(22)申请日 2019.04.09

(71)申请人 湖南科技大学

地址 411201 湖南省湘潭市雨湖区桃源路

(72)发明人 李青锋　彭跃金　

(74)专利代理机构 湘潭市汇智专利事务所(普

通合伙) 43108

代理人 颜昌伟

(51)Int.Cl.

E21D 21/02(2006.01)

E21F 17/18(2006.01)

(54)发明名称

基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防

治方法

(57)摘要

本发明公开了一种基于断层采动活化监测

的浅表岩溶塌陷防治方法，包括如下步骤：1）确

定工作面区段煤柱及断层保护煤柱的宽度，在断

层保护煤柱中掘进一条监测与治理巷；2）在监测

与治理巷靠近断层一侧布置锚索，使监测与治理

巷、锚索以及断层形成一个抗滑移支护整体；3）

在锚索端部安装力敏传感器，将力敏传感器与数

据采集仪连接使锚索的受力数据持续在数据采

集仪中显示；4）在工作面推进过程中，当监测到

锚索受力达到预警值时，停止采动，停采位置作

为停采线；5）收尾并在收尾后充填监测与治理

巷。本发明通过实时监测手段对断层滑移进行监

测，判断断层的滑移对整个开采煤层的影响程

度，能更加精确的确定整个回采的进程以及便于

停采线的确定。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109915189 A 2019.06.21

C N 109915189

A

权　利　要　求　书1/1页CN 109915189 A

1.一种基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防治方法，包括如下步骤：

1）确定工作面区段煤柱及断层保护煤柱的宽度，并在断层保护煤柱中掘进一条监测与治理巷，监测与治理巷采用锚杆支护，以确保监测与治理巷的相对稳定及正常使用；

2）在监测与治理巷靠近断层的一侧布置锚索，使监测与治理巷、锚索及断层形成一个抗滑移支护整体；

3）在锚索上安装力敏传感器，将力敏传感器与数据采集仪连接，使锚索的受力数据在数据采集仪中显示；

4）在工作面推进过程中，当监测到锚索受力达到预警值时，表明断层滑移及活化受到采动影响剧烈，立即停止采动，此时的停采位置作为回采结束的停采线；

5）回采结束后，以监测与治理巷作为收尾的回撤巷道进行收尾，并在收尾后充填监测与治理巷。

2.根据权利要求1所述的基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防治方法，步骤1）中，通过物探法对岩溶发育区中的区域岩溶洞进行位置判断，位于区域岩溶洞下方的下区段回风平巷和上区段运输平巷内的工作面区段煤柱垂直布置。

3.根据权利要求1所述的基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防治方法，步骤1）中工作面区段煤柱宽度，式中：为工作面区段煤柱靠近采空区侧的宽度，M为工作面区段煤柱的高度；

其中：

式中：H为巷道垂深；f 为煤层与顶底板之间的摩擦因素；为煤的单轴抗压强度；

R为工作面区段煤柱靠近巷道侧塑性区宽度，，式中：γ为煤体的平均体积力；为巷道等效半径；为支护阻力；为煤体的内摩

擦角；C为煤体的粘聚力。

4.根据权利要求1所述的基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防治方法，步骤2）中，锚索孔间排距按下列计算式选取：

式中：L-锚索孔长度，m；

S-锚索孔间排距，m。

5.根据权利要求1所述的基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防治方法，步骤2）中，锚固锚索时，采用树脂药卷作为锚固剂，当锚索锚固结束之后，对锚索锚固段进行养护，然后再安装托梁、托盘以及锁具，力敏传感器设置在托盘上。

6.根据权利要求1所述的基于断层采动活化监测的浅表岩溶塌陷防治方法，步骤3）中，将数据采集仪通过STRONGLINK钢索基站连接数据终端进行实时分析。

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