深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114893233A(43)申请公布日2022.08.12(21)申请号202210512640.5G06Q10/06(2012.01)(22)申请日2022.05.12(71)申请人鲁东大学地址264000山东省烟台市芝罘区红旗中路186号申请人山东启橙工程科技有限公司(72)发明人王雷鹿伟宋克志孙会彬吴怡林蔺维南(74)专利代理机构烟台双联专利事务所(普通合伙)37225专利代理师姜宏艺(51)Int.Cl.E21D20/02(2006.01)E21D11/15(2006.01)E21F17/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法(57)摘要本发明公开了深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法，其特点是，包括以下步骤：采集巷道掘进区间、工作面回采区间和留巷区间两帮、两肩和顶板的注浆锚杆和注浆锚索的受力，并对监测数据进行标准化无量纲处理，分别计算权重值和综合评价指数，建立平均耦合度模型和平均耦合协同度模型，对深部巷道锚注支护体系耦合协同进行评价；优化巷道锚注支护参数，对巷道不同区间锚注支护体系耦合协同控制进行评价，保证深部巷道全过程的稳定性。CN114893233ACN114893233A权利要求书1/2页1.深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a在掘进巷道两帮、两肩和顶板施打注浆锚杆和注浆锚索，并安装注浆锚杆和注浆锚索测力计，采集巷道掘进区间、工作面回采区间和留巷区间两帮、两肩和顶板的注浆锚杆和注浆锚索的受力；b对注浆锚杆和注浆锚索每天、每个部位和每个区间的受力数据进行标准化无量纲处理，利用熵值法计算掘进区间、工作面回采区间和留巷区间巷道注浆锚杆和注浆锚索的权重值；c计算深部巷道不同时刻、不同部位、不同区间的注浆锚杆和注浆锚索的综合评价指数，建立注浆锚杆和注浆锚索平均耦合度模型；d建立注浆锚杆和注浆锚索平均耦合协同度模型，评价深部巷道锚注支护体系耦合协同情况，对比分析深部巷道掘进区间、回采区间和留巷区间耦合协同度大小，调整深部巷道锚注支护参数，确保深部巷道全过程稳定。2.根据权利要求1所述的深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法，其特征在于，所述的步骤a中巷道两帮、两肩和顶板的注浆锚杆和注浆锚索测力计在一个监测断面上。3.根据权利要求1所述的深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法，其特征在于，所述的步骤b中对注浆锚杆和注浆锚索每天、每个部位和每个区间的受力数据进行标准化无量纲处理，计算公式为，uij为巷道注浆锚杆和注浆锚索每天、每个部位和每个区间的受力原始数据，in(uj)为不同区间每一根注浆锚杆和注浆锚索开始时初始值，max(uj)每根注浆锚杆和注浆锚索不同区间的最大值，i为监测天数，j为每个区间注浆锚杆和注浆锚索数；所述的掘进区间、工作面回采区间和留巷区间巷道不同部位注浆锚杆和注浆锚索的权重值为，ej为掘进区间、工作面回采区间和留巷区间巷道不同部位注浆锚杆和注浆锚索的熵值，m为监测总天数；所述的掘进区间、工作面回采区间和留巷区间巷道不同部位注浆锚杆和注浆锚索的熵值为，kij为巷道注浆锚杆和注浆锚索每天、每个部位和每个区间的指标比重；所述的巷道注浆锚杆和注浆锚索每天、每个部位和每个区间的指标比重为。4.根据权利要求1所述的深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法，其特征在于，所述的步骤c中巷道不同区间的注浆锚杆的综合评价指数为,巷道不同区间注2CN114893233A权利要求书2/2页浆锚索的综合评价指数为，n注浆锚索总数。5.根据权利要求1所述的深部巷道锚注支护体系协同控制方法，其特征在于，所述的步骤c中注浆锚杆和注浆锚索平均耦合度模型为。6.根据权利要求1所述的深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法，其特征在于，所述的步骤d中注浆锚杆和注浆锚索平均耦合协同度模型为,评价深部巷道锚注支护体系耦合协同等级，δ、ε为重要性系数，注浆锚杆和注浆锚索的重要程度。3CN114893233A说明书1/5页深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法技术领域[0001]本发明涉及地下工程中安全技术领域，具体地讲是深部巷道锚注支护体系耦合协同控制方法。背景技术[0002]深部巷道地应力高，围岩受到应力扰动和超前压力影响，围岩松散破碎，自承载能力弱，支护构件无稳定的锚固岩层，支护构件无法发挥支护潜能，造成巷道顶板下沉、底鼓和两帮内挤，巷道大变形严重，直接影响巷道运输设备运行、工作人员安全和工作面正常回采。[0003]利用注浆锚杆和注浆锚索对软弱破碎围岩进行支护，将水泥浆液充填裂隙中，破碎岩石重新胶结成整体，提高围岩自承载能力，利用注浆锚杆和注浆锚索对胶结围岩施加预应力，增加围岩主动支护强度，增强巷道稳