(19)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 202210761582.X (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 兖煤菏泽能化有限公司 地址 274705 山东省菏泽市郓城县南赵楼 镇赵楼煤矿 申请人 北京力岩科技有限公司 　 中国矿业大 学 （北京） 　 山东能源集团有限公司 (72)发明人 姚刚　张瑞凯　李士栋　蒋振华　 孟祥阁　李冬冬　岳远雷　周猛猛　 孙建华　崔小超　宾海雄　刘旭　 张修峰　章冲　江贝　高红科　 王帅　薛浩杰　 (74)专利代理 机构 北京中北知识产权代理有限 公司 11253 专利代理师 宋波(51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) G06F 30/20(2020.01) E21C 41/18(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 深部矿井回采巷道卸压时机优化方法 (57)摘要 本发明提供了一种深部矿井回采巷道卸压 时机优化方法， 属于地下工程技术领域， 包括： 将 巷道卸压阶段分为掘进期煤体卸压、 回采期煤体 卸压和回采期岩体卸压， 并通过煤体外围围岩的 应力值和变形量综合评定卸压效果； 掘进期煤体 卸压后测量应力值a1和变形量b1， 若卸压效果符 合要求， 则结束， 若卸压效果不符合要求， 则继续 进行回采期煤体卸压； 回采期煤体卸压测量应力 值a2和变形量b2， 若卸压效果符合要求， 则结束， 若卸压效果不符合要求， 则继续进行回采期岩体 卸压； 回采期岩体卸压后测量应力值a3和变形量 b3， 若卸压效果符合要求， 则结束， 若卸压 效果不 符合要求， 则重复上述步骤。 本发明可得出好的 卸压方案、 卸压时机， 避免卸压过度或卸压不足。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115169672 A 2022.10.11 CN 115169672 A 1.一种深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特 征在于， 包括： 将巷道卸压阶段分为掘进期煤体卸压、 回采期煤体卸压以及回采期岩体卸压； 在掘进期煤体卸压后， 测量煤体外围围岩的应力值a1和变形量b1， 并通过应力值 a1和变 形量b1综合评定卸压效果； 若掘进期煤体卸压效果符合要求， 则结束优化过程， 若卸压效果不符合要求， 则继续进 行回采期煤体卸压； 在回采期煤体卸压后， 测量煤体外围围岩的应力值a2和变形量b2， 并通过应力值 a2和变 形量b2综合评定卸压效果； 若回采期煤体卸压效果符合要求， 则结束优化过程， 若卸压效果不符合要求， 则继续进 行回采期岩体卸压； 在回采期岩体卸压后， 测量煤体外围围岩的应力值a3和变形量b3， 并通过应力值 a3和变 形量b3综合评定卸压效果； 若回采期岩体卸压效果符合要求， 则结束优化过程， 若卸压效果不符合要求， 则 重复上 述步骤。 2.根据权利要求1的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 通过应力 值和变形量建立应力位移综合评价指标， 应力位移综合评价指标包括综合标准值Z和综合 测定值E， 并对卸压方案进行如下判断： 若综合测定值E＜综合标准值Z， 说明卸压效果满足设计要求； 若综合测定值E≥综合标 准值Z， 说明卸压效果 不满足设计要求， 卸压方案设置不 合理； 其中， 应力值为应力值a1、 应力值a2和应力值a3中之一， 变形量为变形量b1、 变形量b2和 变形量b3中之一。 3.根据权利要求2的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 若应力值 为A， 变形量 为B， 则， 综合测定值E＝A ×c+B×d， 其中， c和d是一组相关系数， 且c+d＝1。 4.根据权利要求3的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 式中： f为被卸压煤体/岩体的普氏硬度， 等于单轴抗压强度UCS/100， 取值为0～20； RQD的取 值为0～1； RQD为通过采用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进， 连续钻取岩芯， 回次钻进所 取岩芯中， 长度大于10 cm的岩芯段的长度之和与该回 次进尺的比值。 5.根据权利要求3的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 掘进期煤 体卸压通过现场监测或数值模拟两种方法确定应力值a1和变形量b1； 回采期煤体卸压通过现场监测或数值模拟两种方法确定应力值a2和变形量b2； 回采期岩体卸压通过现场监测或数值模拟两种方法确定应力值a3和变形量b3。 6.根据权利要求3的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 在回采期 煤体卸压阶段， 采用随采随卸方案I、 超前范围卸压方案II和全巷一次卸压方案III三种方 案进行卸压， 其中， 随采随卸方案 Ⅰ测量应力值a2I和变形量b2I， 超前范围内卸压方案 Ⅱ测量 应力值a2II和变形量b2II， 全巷一次卸压方案 Ⅲ测量应力值a2III和变形量b2III， 通过应力值权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169672 A 2a2I和变形量b2I计算综合测定值E2I， 通过应力值a2II和变形量b2II计算综合测定值E2II， 通过 应力值a2III和变形量b2III计算综合测定值E2III， 通过比较综合测定值E2I、 综合测定值E2II和 综合测定值E2III确定最小的综合测定值E2min， 并通过综合测定值E2min与综合标准值Z的大小 关系， 确定回采期间煤体卸压方案的合理性。 7.根据权利要求6的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 超前范围 内卸压方案 Ⅱ的超前卸压距离分为超前影响范围、 2倍超前影响范围与3倍超前影响范围， 以确定超前影响范围对卸压效果的影响中， 超前影响范围根据现场监测情况而定 。 8.根据权利要求3的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 在回采期 岩体卸压阶段， 采用随采随卸方案IV、 超 前范围卸压方案V和全巷一次卸压方案V I三种方案 进行卸压， 其中， 随采随卸方案IV测量应力值a3IV和变形量b3IV， 超前范围内卸压方案V测量 应力值a3V和变形量b3V， 全巷一次卸压方案VI测量的应力值a3VI和变形量b3VI， 通过应力值 a3IV和变形量b3IV计算综合测定值E3IV， 通过应力值a3V和变形量b3V计算综合测定值E3V， 通过 的应力值 a3VI和变形量b3VI计算综合测定值E3VI， 通过比较综合测定值E3IV、 综合测定值E3V和 综合测定值E3VI确定最小的综合测定值E3min， 并通过综合测定值E3min与综合标准值Z的大小 关系， 确定回采期间岩体卸压方案的合理性。 9.根据权利要求8的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 超前范围 内卸压方案V的超前卸压距离 分为超前影响范围、 2 倍超前影响范围与3倍超前影响范围， 以 确定超前影响范围对卸压效果的影响中， 超前影响范围根据现场监测情况而定 。 10.根据权利要求1的所述深部矿井回采巷道卸压时机优化方法， 其特征在于， 掘进期 煤体卸压的手段为煤体爆破或钻孔卸压； 回采期煤体卸压的手段为煤体爆破或钻孔卸压； 回采期岩体卸压的手段为切顶卸压或断顶爆破。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169672 A 3