[发明专利]一种基于煤岩采动力学的时滞型冲击地压灾害预警方法

权利要求书

1.一种基于煤岩采动力学的时滞型冲击地压灾害预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、煤矿工作面顶底板取样：从具有冲击地压灾害的煤矿回采工作面顶底板进行钻孔取样，并确定煤矿工作面的冲击矿压强度P_c；

步骤二、获取试样达到完全破碎的极限抗压强度与时间：对煤矿工作面试样进行单轴抗压试验，获取试样达到完全破碎的极限抗压强度P_max与时间T；

步骤三、统计煤矿工作面不同推进速度对应的平均周期来压强度：对具有冲击地压灾害的煤矿工作面的采煤机推进速度进行等级划分，统计煤矿工作面不同推进速度对应的平均周期来压强度

步骤四、试样达到完全破碎的时间的分段：以实际煤矿的每天工作时间制度为基础，对试样达到完全破碎的时间T进行分段，得到T＝aT+bT，其中，a为实际煤矿的每天工作时间占比且0＜a＜1，b为实际煤矿的每天不工作时间占比且0＜b＜1，a+b＝1；

aT为循环加卸载单轴抗压试验中单次加卸载实验的加载时间，bT为循环加卸载单轴抗压试验中单次加卸载实验的卸载时间；

步骤五、计算循环加卸载单轴抗压试验中单次加载峰值强度：根据公式计算循环加卸载单轴抗压试验中单次加载峰值强度P_d；

步骤六、计算循环加卸载单轴抗压试验中单次加卸载实验的加卸载速率：根据公式计算循环加卸载单轴抗压试验中单次加卸载实验的加卸载速率

步骤七、循环加卸载单轴抗压试验并绘制循环加卸载强度曲线，过程如下：

步骤701、利用WANCE万能试验机对试样进行首次加卸载实验，以单次加卸载实验的加卸载速率对试样加载，试样加载时长为aT且达到单次加载峰值强度P_d后，再以单次加卸载实验的加卸载速率对试样卸载，试样卸载时长为bT后，完成试样的首次加卸载实验，以时间为横坐标，加载强度为纵坐标，坐标原点为起点，绘制首次加卸载强度曲线；

步骤702、以上次的单次加卸载实验结束点为本次单次加卸载实验的开始点，以单次加卸载实验的加卸载速率对试样加载，试样加载时长为aT，该次加载峰值强度与试样起始强度之间的差值为P_d后，再以单次加卸载实验的加卸载速率对试样卸载，试样卸载时长为bT后，完成该次试样的单次加卸载实验，以上次加卸载强度曲线的结束点为起点绘制该次加卸载强度曲线；

所述试样起始强度为试样上次的单次加卸载实验结束点对应的强度；

步骤703、多次循环步骤702，直至该试样完全破碎，完成循环加卸载单轴抗压试验，并完成绘制循环加卸载强度曲线，获取循环加卸载单轴抗压试验总时长T_s；

步骤八、时滞型冲击地压灾害时效预警：根据公式计算单次加卸载实验循环次数n，由于试样达到完全破碎的时间是按照实际煤矿的每天工作时间制度分段的，则按照相似理论，预测时滞型冲击地压灾害发生的时间在n天后，其中，n为正数。

2.按照权利要求1所述的一种基于煤岩采动力学的时滞型冲击地压灾害预警方法，其特征在于：所述实际煤矿的每天工作时间制度包括三八制和四六制；

所述三八制为每天工作十六小时、检修八小时；

所述四六制为每天工作十八小时、检修六小时。

3.按照权利要求2所述的一种基于煤岩采动力学的时滞型冲击地压灾害预警方法，其特征在于：步骤四中，当实际煤矿的每天工作时间制度为三八制时，所述实际煤矿的每天工作时间占比a取实际煤矿的每天不工作时间占比b取

当实际煤矿的每天工作时间制度为四六制时，所述实际煤矿的每天工作时间占比a取实际煤矿的每天不工作时间占比b取

4.按照权利要求1所述的一种基于煤岩采动力学的时滞型冲击地压灾害预警方法，其特征在于：步骤三中，对具有冲击地压灾害的煤矿工作面的采煤机推进速度进行三级等级划分，统计煤矿工作面高速推进等级下对应的平均周期来压强度煤矿工作面中速推进等级下对应的平均周期来压强度和煤矿工作面低速推进等级下对应的平均周期来压强度