潘一山院士：有必要进行冲击地压矿井巷道安全性评价！

 
 

 

 

 
 

潘一山院士撰文指出

在很多工程中，通常会采用安全系数来评价受载结构体的安全性
如边坡稳定性安全系数、坝体安全系数、桥梁安全系数等
但在冲击地压防治领域
才刚刚关注安全性系数及评价体系

巷道、工作面等都是矿井的主要受载结构体
针对这些冲击地压危险区域采取防治措施后
有必要进行安全性评价，给出安全系数
以直观、定量化表明这些区域的安全情况

那么如何计算巷道的安全系数呢

第1步，计算巷道的临界应力
请注意，临界应力可不是当前巷道某处的应力
应力是张量，各处都不一样
巷道临界应力是巷道围岩作为一种结构能承受的远场最大应力
监测是无法测出的
因为，当前巷道不一定处于临界状态
那么，怎么求得临界应力呢
方法1，用潘院士推导出的理论公式
方法2，用岩层运动并行计算系统Strataking

在基本力学参数给定的条件下

把巷道围岩的应力-位移曲线算出来
根据扰动响应失稳理论，应力峰值点就是临界应力

第2步，计算巷道的实际应力
在潘院士的论文《冲击地压矿井安全性研究》（《煤炭学报》2023年第5期）
实际应力是自重应力乘以应力集中系数
自重应力是容易获得的
应力集中系数的获得需要进行地应力测量
也就是说，需要知道当前巷道所处的远场应力

第3步，用巷道的临界应力除以实际应力
得到巷道的安全系数

巷道的实际应力越大
安全系数越小，巷道安全程度越低
发生冲击地压的概率增加
巷道临界应力越大
安全系数越大
意味着巷道越不容易发生冲击地压