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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：本发明公开了一种可判别陷落柱时空动态活化程度的方法，涉及陷落柱监测技术领域。该方法包括：首先在采掘工作开始前计算陷落柱周边受开采影响的损伤范围，在此基础上布设固定监测钻孔并安装第一监测探头；第一监测探头安装完成后注浆密封，在采掘过程中启用监测设备收集各钻孔的双参数数据并处理分析，绘制双参数与时间的关系变化图；根据固定监测钻孔数据获得的陷落柱活化规律布设动态监测钻孔并开展监测，分析动态监测钻孔数据，绘制双参数与时间的关系变化图；最后综合分析固定监测钻孔与动态监测钻孔获得的数据，绘制陷落柱构造双参数三维立体等值线图，划定陷落柱活化区域，以实现陷落柱时空动态活化程度的监测和分析。

主权项：1.一种可判别陷落柱时空动态活化程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、在采掘工作开始前计算陷落柱周边受开采影响的损伤范围；步骤a中，损伤范围r的计算步骤为：假设无限长深埋圆形硐室的围岩性质为均质线弹性且无蠕变或黏性行为，其竖向荷载P0对称于横轴，水平荷载λP0对称于竖轴，λ为侧压力系数，σθ、σr分别为极坐标表示的切向应力和径向应力，R0为圆形硐室的半径，θ为圆形硐室围岩角度，τrθ为极坐标表示的剪应力，采用平面应变问题的方法，得到围岩应力分布解析式，具体公式如1、2、3所示： 应用坐标系变化法则，可以得到公式4；岩体损失准则如公式5： σ1-σ3＝Aσu5；式4、5中，σ1、σ3分别为最大主应力和最小主应力；A为岩石的相关系数；σu为岩石饱和单轴抗压强度，利用式1、4、5联立，即可根据已知围岩初始应力、岩石单轴抗压强度，求出损伤区的范围r；b、确定钻孔参数并布设若干个固定监测钻孔；c、在固定监测钻孔内安装第一监测探头并注浆密封，所述的第一监测探头连接有第一数据收集系统，所述的第一监测探头包括测量电极、供电电极以及数据传输线；d、通过供电电极向大地供电，通过布置的第一监测探头测量电场变化信号，电场变化信号传输给第一数据收集系统；e、数据收集，第一数据收集系统收集储存的电场信号转化为数字信号并输出至数据分析系统，储存到数据存储设备，该数字信号主要包含探测陷落柱构造的视电阻率和视极化率双参数；f、数据处理，对转换后所得视电阻率和视极化率双参数数字信号变化情况进行分析处理，绘制视电阻率、视极化率与时间的关系变化图；g、数据分析，根据绘制的视电阻率与时间的关系变化图和视极化率与时间的关系变化图，综合分析不同时刻各个固定监测钻孔附近的构造活化程度，获得陷落柱构造活化规律；h、布置若干个动态监测钻孔，根据步骤g得到的陷落柱构造活化规律来布置动态监测钻孔，并在动态监测钻孔内安装第二监测探头，第二监测探头活动安装在动态监测钻孔内，所述的第二监测探头连接有第二数据收集系统，所述的第二监测探头结构与第一监测探头结构相同；i、通过布置的第二监测探头来测量电场变化信号，并将其传输给第二数据收集系统，通过所述的第二数据收集系统进行处理、分析动态监测钻孔的数据，并绘制视电阻率、视极化率与时间的关系变化图；j、综合处理数据，综合分析同一时刻，所有固定监测钻孔与动态监测钻孔的数据，利用origin软件进行处理，绘制出陷落柱构造附近的双参数视电阻率三维立体等值线图与视极化率三维立体等值线图，通过观测其变化情况，判别陷落柱构造活化状态，划定陷落柱构造活化区域，动态监测陷落柱构造活化程度。

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