恭喜山东科技大学文志杰获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网恭喜山东科技大学申请的专利基于温度梯度的冲击地压/岩爆危险性预警评价方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114635754B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210386974.2,技术领域涉及:E21F17/18;该发明授权基于温度梯度的冲击地压/岩爆危险性预警评价方法是由文志杰;宋振骐;肖鹏;李利平;左宇军;彭康设计研发完成,并于2022-04-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于温度梯度的冲击地压/岩爆危险性预警评价方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种基于温度梯度的冲击地压岩爆危险性预警评价方法,创新之处在于通过精准捕捉采动应力场发生冲击前、发生时温度场梯度的细微变化,将钻孔全长范围内的温度梯度值和钻孔特定位置的温度变化率同时作为冲击倾向性评价指标,依此进行量化定性和预警分析,划分无、弱、中和强冲击这4个等级并以此进行精准的解危;温度传感器从钻孔表面至采动应力高峰区范围即高于弹性区原岩应力范围内进行连续布置监测,监测范围涵盖到深部开采空间形成至采掘结束整个时间段,尤其是深部矿井工作面初次来压及周期来压时期、工作面见方时期,以及跨地质构造复杂区域等特殊时期,灵敏度高、时效性强,可以精准预测预报冲击地压岩爆危险性及其强度等级。
本发明授权基于温度梯度的冲击地压/岩爆危险性预警评价方法在权利要求书中公布了:1.一种基于温度梯度的冲击地压岩爆危险性预警评价方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:初步评估待监测区域冲击地压岩爆的危险等级对待监测区域的冲击地区岩爆进行评估,根据评估结果确定待监测区域的危险区域及其危险等级,从而将该监测区域划分为无冲击危险区、弱冲击危险区、中等冲击危险区,以及强冲击危险区;第二步:获取待监测区域岩石破坏时试块的温度变化率E在待监测区域进行煤岩取样,对煤样试块进行冲击破坏实验,记录试块破坏时温度变化率E阀,从而作为预警临界值;第三步:在待监测区域布置温度传感器首先提前在待监测区域布置采动应力监测传感器,用于监测采动应力场的变化规律,以此确定煤层或岩层高应力区以及高于弹性区原岩应力范围;在煤层或岩层高应力区以及高于弹性区原岩应力范围设计钻孔间距和温度传感器布置方案,要求温度传感器由钻孔表面开始连续布置至应力高峰区,温度传感器监测最大深度应位于煤层或岩层弹性区域侧的高于弹性区原岩应力范围;根据初步评估的危险等级按照危险等级越高布置传感器组数越多原则设计温度传感器的布置方式,记录下各温度传感器所处的安装位置参数,并进行挂牌管理;第四步:利用温度梯度初步预测能量集聚集中区域所处的区域4.1:实时采集每个温度传感器的温度,根据相邻温度传感器的温度差值ΔT与间距ΔL确定相邻传感器在不同时刻的温度梯度; 式中:M表示为温度梯度值,单位为℃m;ΔT表示为温度传感器对应的监测温度变化量,单位为℃;ΔL表示为相邻监测传感器距离,单位为m;4.2:获取钻孔长度范围内温度梯度预警曲面以时间为横坐标X轴,钻孔深度为横坐标Y轴,以温度传感器对应的温度监测值为纵坐标Z轴,绘制不同时刻,待监测区域温度梯度曲面;也就是说,每相邻传感器随着时间推移对应一个温度梯度曲面;4.3:获取特定位置温度变化率曲线作为预警曲线定时采集处于特定位置的温度传感器监测到的温度值,然后进行数据分析得到处于特定位置的温度传感器的温度变化率曲线;所述的特定位置指的是:从采动应力场峰值位置分别向两侧的塑性区和弹性区展开到原岩应力位置的区域;4.4:根据温度梯度和温度变化率初步预测能量集聚集中区域操作时,比较所有钻孔的温度梯度曲面并结合特定位置温度传感器的温度变化率,找出温度梯度和温度变化率发生显著变化的曲面和曲线,温度梯度和温度变化率大时对应的位置范围是能量集聚集中区域,温度梯度显著变化的时间范围对应的是冲击破坏开始发生直至发生的过程;第五步:利用温度变化率找到距离能量集聚集中区域最近的温度传感器,根据该温度传感器的安装位置参数精准确定能量集聚集中区域的具体位置5.1:利用4.3步温度传感器监测到的温度数据,绘制出处于能量集聚集中区域的温度传感器的温度变化率曲线;5.2:剔除无效的温度变化率曲线,目的是排除环境温度的误差数值,操作时,将第二步得到的温度变化率E阀作为确定煤层的温度变化率的阀值;然后将第5.1步的每条温度变化率曲线的斜率与该阀值相比较,当某一温度变化率曲线的斜率大于该阀值的一定系数,则该条温度变化率曲线为无效温度变化率曲线,反之为有效温度变化率曲线;5.3:比较所有有效温度变化率曲线斜率,曲线斜率越大,说明温度变化率越大,与能量集聚集中区域距离越近,基于这一原理,找出曲线斜率最大的那条温度变化率曲线对应的温度传感器编号,根据该温度传感器编号找到其位置参数,通过该温度传感器的位置参数推出能量集聚集中区域更具体的位置;第六步:确定能量集聚集中区域的危险等级6.1:根据5.3步得到的冲击能量集聚更具体的位置,并结合温度梯度显著变化区域时间范围确定冲击破坏发生过程,计算发生显著变化的温度梯度曲面对应的监测值M与温度变化率曲线对应的监测值E,并事先设定弱冲击的温度梯度预警下限值为M1、温度变化率预警下限值为E1;中等冲击的温度梯度预警下限值为M2、温度变化率预警下限值为E2;强冲击的温度梯度预警下限值为M3、温度变化率预警下限值为E3;6.2:将能量集聚集中区域的温度梯度监测值M与事先设定的弱冲击的温度梯度预警下限值M1作比较,将出现显著变化温度变化率监测值E与温度变化率预警下限值E1作比较,判断:温度梯度是否大于M1,变化温度变化率是否大于E1;若否,则判断为无冲击,无需报警器进行报警;若是,则激发报警器进行报警,并且进一步执行冲击地压危险性等级预警判定;1若M1≤M<M2,E1≤E<E2,则判断为弱冲击,显示屏幕闪烁为绿色,发出弱冲击绿色预警;2若M2≤M<M3,E2≤E<E3,则判断为中等冲击,显示屏幕闪烁为黄色,发出中等冲击黄色预警;3若M>M3,E>E3,则判断为强冲击,显示屏幕闪烁为红色,发出强冲击红色预警;第七步:根据能量集聚集中区域的具体位置以及危险等级指定防治冲击地压岩爆防治措施。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人山东科技大学,其通讯地址为:266590 山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。