断层型冲击地压监测方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及煤矿安全，尤其涉及一种断层型冲击地压监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、断层型冲击地压是因矿区井田范围内存在的断层、节理及层理等不连续面，在采矿活动影响下而引起的突发相对错动。断层型冲击地压与岩体的错动摩擦关系密切，同时与煤柱型冲击地压、顶板断裂型冲击地压相比，其牵涉的范围更广，可以影响更大范围的煤岩体，具有释放能量多、震级高的特点。并且由于其震源浅，波及地面，震中区烈度远高于同震级的天然地震，不仅对井下安全生产构成严重威胁，还给矿区人民的生命和财产造成危害。

2、相关技术中，无法量化断层型冲击地压是否发生的判别指标，因此也无法对断层型冲击地压进行有效监测。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、第一方面，本申请提出一种断层型冲击地压监测方法，所述方法包括：获取断层与煤层超前支承压力峰值位置之间的目标距离值；获取判别阈值；其中，所述判别阈值为使断层面上的剪应力等于断层面抗剪强度时的距离值；基于所述目标距离值和所述判别阈值，进行断层型冲击地压的监测。

3、在一种实现方式中，所述获取判别阈值，包括：获取煤层的煤体峰值强度；获取顶板对应的第一物理力学参数；获取所述断层面的第二物理力学参数；基于所述煤体峰值强度、所述第一物理力学参数和所述第二物理力学参数，获取所述判别阈值。

4、在一种可选地实现方式中，所述第一物理力学参数包括以下至少一项：顶板厚度值；顶板等效剪切模量；均布载荷值；所述顶板与煤层的竖向平均刚度；所述第二物理力学参数包括以下至少一项：断层倾角；断层面抗剪强度。

5、在一种可选地实现方式中，可以使用以下公式基于所述煤体峰值强度、所述第一物理力学参数和所述第二物理力学参数，获取所述判别阈值：

6、

7、其中，q为所述判别阈值，σc为所述煤体峰值强度、h为所述顶板厚度值、g为所述顶板等效剪切模量、q为所述均布载荷值、k为所述顶板与煤层的竖向平均刚度、θ为所述断层倾角、τf为所述断层面抗剪强度。

8、在一种实现方式中，所述基于所述目标距离值和所述判别阈值，进行断层型冲击地压的监测，包括：响应于所述距离值等于所述判别阈值，确定达到断层型冲击地压发生的临界条件。

9、第二方面，本申请提出一种断层型冲击地压监测装置，包括：第一获取模块，用于获取断层与煤层超前支承压力峰值位置之间的目标距离值；第二获取模块，用于获取判别阈值；其中，所述判别阈值为使断层面上的剪应力等于断层面抗剪强度时的距离值；处理模块，用于基于所述目标距离值和所述判别阈值，进行断层型冲击地压的监测。

10、在一种实现方式中，所述第二获取模块可以用于：获取煤层的煤体峰值强度；获取顶板对应的第一物理力学参数；获取所述断层面的第二物理力学参数；基于所述煤体峰值强度、所述第一物理力学参数和所述第二物理力学参数，获取所述判别阈值。

11、在一种可选地实现方式中，所述第一物理力学参数包括以下至少一项：顶板厚度值；顶板等效剪切模量；均布载荷值；所述顶板与煤层的竖向平均刚度；所述第二物理力学参数包括以下至少一项：断层倾角；断层面抗剪强度。

12、在一种可选地实现方式中，可以使用以下公式基于所述煤体峰值强度、所述第一物理力学参数和所述第二物理力学参数，获取所述判别阈值：

13、

14、其中，q为所述判别阈值，σc为所述煤体峰值强度、h为所述顶板厚度值、g为所述顶板等效剪切模量、q为所述均布载荷值、k为所述顶板与煤层的竖向平均刚度、θ为所述断层倾角、τf为所述断层面抗剪强度。

15、在一种实现方式中，所述处理模块可以用于：响应于所述距离值等于所述判别阈值，确定达到断层型冲击地压发生的临界条件。

16、第三方面，本申请提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的断层型冲击地压监测方法。

17、第四方面，本申请提出一种计算机可读存储介质，用于存储有指令，当所述指令被执行时，使如第一方面所述的方法被实现。

18、第五方面，本申请提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如第一方面所述的断层型冲击地压监测方法的步骤。

19、本申请提供的断层型冲击地压监测方法、装置、设备及存储介质，可以获取判别阈值作为对断层型冲击地压进行监测的量化指标，以基于判别阈值和断层与煤层超前支承压力峰值位置之间的距离值，对断层型冲击地压进行监测。能够实现断层型冲击地压是否发生的判别指标的量化，从而实现对断层型冲击地压的有效监测。

20、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种断层型冲击地压监测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取判别阈值，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一物理力学参数包括以下至少一项：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，可以使用以下公式基于所述煤体峰值强度、所述第一物理力学参数和所述第二物理力学参数，获取所述判别阈值：

5.如权利要求1～4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标距离值和所述判别阈值，进行断层型冲击地压的监测，包括：

6.一种断层型冲击地压监测装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取判别阈值，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1～5中任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1～5中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出一种断层型冲击地压监测方法、装置、设备及存储介质，其中，该方法包括：获取断层与煤层超前支承压力峰值位置之间的目标距离值；获取判别阈值；其中，所述判别阈值为使断层面上的剪应力等于断层面抗剪强度时的距离值；基于所述目标距离值和所述判别阈值，进行断层型冲击地压的监测。通过本申请的技术方案，能够实现断层型冲击地压是否发生的判别指标的量化，从而实现对断层型冲击地压的有效监测。

技术研发人员：朱小景,李海涛,齐庆新,石晓闪,何团,李春元
受保护的技术使用者：煤炭科学研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/5