文献类型：专利

专利类型：发明专利

是否失效：否

是否授权：否

申 请 号：CN202510487769.9

申 请 日：20250418

发 明 人：曹佩永 姚军峰 龚梦秋 段二丑 张全胜 秦汝祥 王中登 莫积冲 李国强

申 请 人：淮北工业建筑设计院有限责任公司

申请人地址：235000 安徽省淮北市相山区相山路111号

公 开 日：20250718

公 开 号：CN120012450B

代 理 人：王晓东

代理机构：南京权盟知识产权代理事务所(普通合伙) 32722

语　　种：中文

摘　　要：本发明涉及矿井智能预警技术领域，公开了基于深部岩土力学井壁破坏临界条件预警系统及方法，方法包括获取初始岩层参数以建立岩层结构分级体系，获取初始瓦斯钻井几何参数并布设三级位移监测阵列以构建三级位移特征数据流；根据这些数据构建位移‑应力映射模型，采集采动触发参数和实时位移数据，生成动态修正的井壁失稳临界应力，并结合采动触发参数计算井壁失稳临界安全系数，建立分级预警判据；最终，基于实时井壁失稳判定数据和分级预警判据，生成井壁失稳预警结果及风险动态决策方案；本发明通过综合考虑多种因素，实现了对井壁失稳的精准预警，显著提高了矿井开采的安全性。

主 权 项：1.基于深部岩土力学井壁破坏临界条件预警方法，其特征在于，所述方法包括：获取初始岩层参数，建立岩层结构分级体系；获取初始瓦斯钻井几何参数组G0，布设三级位移监测阵列，构建三级位移特征数据流；根据岩层结构分级体系、初始瓦斯钻井几何参数组G0和三级位移特征数据流，构建位移-应力映射模型；所述布设三级位移监测阵列的方法包括：沿瓦斯钻井轴向布设分布式光纤传感器阵列，在软岩夹层中部署倾角传感器组，沿套管环向布置应变花，形成三级位移监测阵列；所述构建三级位移特征数据流包括：利用分布式光纤传感器阵列，获取顶板岩层的离层位移量ΔS'1；利用倾角传感器组，测量软岩夹层产生的三维剪切变形角θ'(t)；利用沿套管环向布置的应变花，获取套管管壁的应变分布数据εr'(t)；将离层位移量ΔS'1定义为一级数据，将三维剪切变形角θ'(t)定义为二级数据，将应变分布数据εr'(t)定义为三级数据；根据一级数据、二级数据和三级数据，构建三级位移特征数据流；采集采动触发参数集P1和实时三级位移特征数据流，基于位移-应力映射模型、采动触发参数集P1和实时三级位移特征数据流，生成动态修正的井壁失稳临界应力；结合采动触发参数集P1，计算井壁失稳临界安全系数，建立分级预警判据；获取实时井壁失稳判定数据，基于实时井壁失稳判定数据和分级预警判据，生成井壁失稳预警结果，基于井壁失稳预警结果生成风险动态决策方案。

关 键 词：深部  岩土力学 井壁 破坏临界  预警系统 预警 岩层参数  岩层结构 分级  体系  瓦斯  钻井  几何参数  布设  位移监测  阵列  特征数据流  应力  映射模型 轴向  分布式光纤  传感器阵列  软岩  夹层  部署  倾角传感器  套管环  布置  应变花  顶板岩层

IPC专利分类号：G06F 30/20;E21F 17/18;G08B 21/18;G06F 119/02;G06F 119/14