专利名称：矿井防突措施效果分析方法
技术领域：
本发明涉及煤矿安全领域，特别涉及一种矿井防突措施效果分析方法。
背景技术：
国内外对瓦斯含量，瓦斯压力等瓦斯指标建立了一套对防突措施执行效果的评价体系。但是，对于防突措施设计以及施工效果本身是否具有缺陷缺乏具体的评判技术和标准。措施缺陷的判断主要依靠现场经验来确定，防突措施是否执行到位主要依靠瓦斯指标来判断，这种方式存在不能判断措施的执行范围，不能确定是否措施有盲区以及防突措施盲区位置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种矿井防突措施效果分析方法，能够确定当前的防突措施设计和施工中出现的关于措施盲区，从防突措施范围上判断防突措施是否具有缺陷从而避免防突措施盲区的出现。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:本发明提供的矿井防突措施效果分析方法，包括以下步骤:S1:测得措施钻孔的开孔参数；S2:根据测得措施钻孔的开孔参数计算出措施钻孔在措施作用地点的有效范围并确定空白带以及空白带出现的位置；
S3:判断抽放区域的有效范围是否达标，如果是，则进入步骤S5 ；S4:如果否，则应在有效范围外补充钻孔，重新计算措施作用地点的有效范围，直到有效范围处于待定抽放煤层区域内；S5:判断是否存在空白带，如果否，则返回步骤SI ；S6:如果是，则在空白带区域补充钻孔，直至钻孔抽放区域面积与待定抽放煤层区域面积相等。进一步，所述开孔参数包括钻孔开孔高，方位角或偏角、倾角和钻孔长度；措施钻孔的抽放和排放半径以及与措施作用地点的位置关系，待定抽放区域为多边形M，钻孔偏角为Cii,倾角为Pi，钻孔到待抽放煤层的长度SLi，钻孔开孔点的投影到煤层上的位置为Pi (Xi, yj。进一步，所述有效范围通过以下方式确定:S21:确定钻孔在煤层上的终孔投影位置为Pi (Xi, Yi)；其中，如果煤层为临近层抽放，则终孔投影位置满足以下关系:Xi = XjLiCOS(^i)Sin(Cti) (I)Yi = YjLiCOS(^i)COS(Cti) (2)如果为煤层顺层抽放，则终孔投影位置满足以下关系:Xi = XjLiCOS(^i)Sin(Cti) (3)
Yi = Yi+LiSin (^ ^(4)S22:确定终孔投影位置Pi (Xi, Yi)最外围点集，并构成多边形N。进一步，所述空白带通过以下方式确定:S23:根据达西定律确定钻孔在Pi (Xi, Yi)点，形成以Pi (Xi, Yi)为圆心，钻孔的抽放半径为Ri的抽放区域圆Ei,S24:对抽放区域圆Ei求并集，获得不规则形状E，获得所述不规则形状E与多边形N的交集F，并计算所述交集F的面积Sf以及待定抽放区域多边形M的面积SM，S25:判断交集F面积Sf与待定抽放区域多边形M面积Sm是否相等，如果是，则不存在空白带；S26:如果否，则存在空白带，所述空白带区域为不规则形状E与多边形N的非相交区域。本发明的有益效果是:本发明的方法通过判断措施的设计和施工在措施作用的地点是否有盲区，利用防突措施整 体作用的有效范围和空白带，确定当前的防突措施设计和施工中出现的关于措施盲区，从防突措施范围上判断防突措施是否具有缺陷从而避免防突措施盲区的出现。从而达到减少防突措施缺陷，减少瓦斯突出隐患的效果。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:图1为矿井防突措施效果分析方法流程图；图2为矿井防突措施效果分析抽放效果图。
具体实施例方式以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。实施例1图1为矿井防突措施效果分析方法流程图；如图所示，本发明提供的矿井防突措施效果分析方法，包括以下步骤:S1:测得措施钻孔的开孔参数；所述开孔参数包括钻孔开孔高,方位角或偏角、倾角和钻孔长度；措施钻孔的抽放和排放半径以及与措施作用地点的位置关系，待定抽放区域为多边形M，钻孔偏角为Cii,倾角为Pi，钻孔到待抽放煤层的长度SLi，钻孔开孔点的投影到煤层上的位置为Pi (Xil7i)0S2:根据测得措施钻孔的开孔参数计算出措施钻孔在措施作用地点的有效范围并确定空白带以及空白带出现的位置；所述有效范围通过以下方式确定:S21:确定钻孔在煤层上的终孔投影位置为Pi (Xi, Yi)；
其中，如果煤层为临近层抽放，则终孔投影位置满足以下关系:Xi = XfLiCOS(^i)Sin(Cti) (I)Yi = YjLiCOS(Pi)COS(Cti) (2)如果为煤层顺层抽放，则终孔投影位置满足以下关系:Xi = XjLiCOS(Pi)Sin(Cti) (3)Yi = Y^LiSin (^ ^(4)S22:确定终孔投影位置Pi (Xi, Yi)最外围点集，并构成多边形N。所述空白带通过以下方式确定:S23:根据达西定律确定钻孔在Pi (Xi, Yi)点，形成以Pi (Xi, Yi)为圆心，钻孔的抽放半径为Ri的抽放区域圆Ei,S24:对抽放区域圆Ei求并集，获得不规则形状E，获得所述不规则形状E与多边形N的交集F，并计算所述交集F的面积Sf以及待定抽放区域多边形M的面积SM，S25:判断交集F面积Sf与待定抽放区域多边形M面积Sm是否相等，如果是，则不存在空白带； S26:如果否，则存在空白带，所述空白带区域为不规则形状E与多边形N的非相交区域。S3:判断抽放区域的有效范围是否达标，如果是，则进入步骤S5 ；S4:如果否，则应在有效范围外补充钻孔，重新计算措施作用地点的有效范围，直到有效范围处于待定抽放煤层区域内；S5:判断是否存在空白带，如果否，则返回步骤SI ；S6:如果是，则在空白带区域补充钻孔，直至钻孔抽放区域面积与待定抽放煤层区域面积相等。实施例2某掘进面沿煤层顶部掘进，煤层厚度为5.6m，在掘进过程中施工顺层抽放钻孔，抽放半径为Im,待抽放区域为前方控制8m,顶部控制Om,底部控制2m,左帮控制3m,右帮控制3mo抽放钻孔参数如表(I)所示
权利要求
1.矿井防突措施效果分析方法，其特征在于:包括以下步骤: S1:测得措施钻孔的开孔参数； S2:根据测得措施钻孔的开孔参数计算出措施钻孔在措施作用地点的有效范围并确定空白带以及空白带出现的位置； 53:判断抽放 区域的有效范围是否达标，如果是，则进入步骤S5 ； 54:如果否，则应在有效范围外补充钻孔，重新计算措施作用地点的有效范围，直到有效范围处于待定抽放煤层区域内； 55:判断是否存在空白带，如果否，则返回步骤SI ； S6:如果是，则在空白带区域补充钻孔，直至钻孔抽放区域面积与待定抽放煤层区域面积相等。
2.根据权利要求1所述的矿井防突措施效果分析方法，其特征在于:所述开孔参数包括钻孔开孔高，方位角或偏角、倾角和钻孔长度；措施钻孔的抽放和排放半径以及与措施作用地点的位置关系，待定抽放区域为多边形M，钻孔偏角为Cii,倾角为Pi，钻孔到待抽放煤层的长度为Li,钻孔开孔点的投影到煤层上的位置为Pi Cxi, yi)。
3.根据权利要求1所述的矿井防突措施效果分析方法，其特征在于:所述有效范围通过以下方式确定: 521:确定钻孔在煤层上的终孔投影位置为Pi (XilYi)； 其中，如果煤层为临近层抽放，则终孔投影位置满足以下关系:Xi = X^LiCos ( ^ ^ sin ( a (I)Yi = Yi+LiCOS(Pi)COS(Cti) (2) 如果为煤层顺层抽放，则终孔投影位置满足以下关系:Xi = XfLiCOS(Pi)Sin(Cti) (3) Yi = YfLiSin(^i)(4) 522:确定终孔投影位置Pi (Xi, Yi)最外围点集，并构成多边形N。
4.根据权利要求1所述的矿井防突措施效果分析方法，其特征在于:所述空白带通过以下方式确定: 523:根据达西定律确定钻孔在Pi (Xi, Yi)点，形成WPi (Xi, Yi)为圆心，钻孔的抽放半径为Ri的抽放区域圆Ei, 524:对抽放区域圆Ei求并集，获得不规则形状E，获得所述不规则形状E与多边形N的交集F，并计算所述交集F的面积Sf以及待定抽放区域多边形M的面积SM， 525:判断交集F面积Sf与待定抽放区域多边形M面积Sm是否相等，如果是，则不存在空白带； 526:如果否，则存在空白带，所述空白带区域为不规则形状E与多边形N的非相交区域。
全文摘要
本发明公开了一种矿井防突措施效果分析方法，首先测得措施钻孔的开孔参数，所述开孔参数包括钻孔开孔高、方位角或偏角、倾角和钻孔长度、措施钻孔的抽放和排放半径以及与措施作用地点的位置关系；然后计算出措施钻孔在措施作用地点的有效范围，空白带以及位置；最后当在措施作用地点具有空白带或者空白带面积过大，则当前措施存在缺陷，对防突措施进行改进。本发明通过判断措施的设计和施工在措施作用的地点是否有盲区，利用防突措施整体作用的有效范围和空白带，确定当前的防突措施设计和施工中出现的关于措施盲区，从防突措施范围上判断防突措施是否具有缺陷从而避免防突措施盲区的出现，达到减少防突措施缺陷，减少瓦斯突出隐患的效果。
文档编号E21F11/00GK103195473SQ201310071539
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者胡千庭, 文光才, 赵旭生, 张庆华, 韩文骥, 刁勇, 李明建, 崔俊飞, 宁小亮, 谈国文, 马国龙, 杨义辉, 高原, 张轶, 宋志强, 岳俊, 唐韩英, 黄磊 申请人:中煤科工集团重庆研究院