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龙图腾网获悉山东能源集团有限公司;中国矿业大学申请的专利一种临空巷道坚硬顶板水力造穴弱化防冲方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119102614B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411342419.5，技术领域涉及：E21C25/60；该发明授权一种临空巷道坚硬顶板水力造穴弱化防冲方法是由张修峰;李伟;陈洋;刘传成;高峰;李翔;钮月;王浩;石超弘;李广朋;王保齐;智宏峰设计研发完成，并于2024-09-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种临空巷道坚硬顶板水力造穴弱化防冲方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种临空巷道坚硬顶板水力造穴弱化防冲方法，首先判断具有诱发冲击地压危险的巷道区域，分析相邻采空区顶板断裂等动载现象发生时巷道围岩上的动静载荷状态；根据冲击地压发生的临界条件确定水力弱化的防冲需求，再根据弱化参数对弱化效果的作用效果，选择合适的空穴布置方案，确定空穴的施工位置、角度和尺寸；然后进行水力造穴施工。本发明一方面从静载角度能够利用空穴空间对巷道围岩卸压、降低静载荷，另一方面能够利用空穴空间阻滞远场动载荷向巷道围岩的传播、降低动载荷，实现在动载与静载两个方面共同降低可诱发冲击地压灾害的能量、降低巷道围岩载荷值并低于诱冲临界值，可显著降低巷道发生冲击地压灾害的可能性。

本发明授权一种临空巷道坚硬顶板水力造穴弱化防冲方法在权利要求书中公布了：1.一种临空巷道坚硬顶板水力造穴弱化防冲方法，其特征在于，具体包括以下步骤： Step1，获取矿井资料数据、并进行现场取样，制备标准试样进行实验，获取不同区域巷道周围的煤体和围岩的基础力学参数数据以及最优水力破岩技术参数； Step2，根据Step1的数据构建回采工作面-巷道-煤柱-相邻采空区的受载变形三维数值模型，模拟得到工作面回采过程不同区域巷道的围岩应力值；利用矿井现场的顶板周期断裂垮落、煤层采动应力数据监测结果对数值模型计算得到的模拟结果进行验证与参数优化；利用优化后的数值模拟计算得到静载高、应力集中系数大的巷道区域和相邻采空区的顶板破断区域，识别其中具有冲击地压危险的巷道区间，确定目标区域巷道； Step3，根据现场微震监测结果，获取远场动载值与动载源的位置，设定能够满足巷道防冲要求的水力造穴弱化防冲条件； 水力造穴需满足如下条件： 式中：Ut为动静载综合作用下巷道围岩的总能量；E为巷道围岩的弹性模量；σs和σd分别为作用在巷道围岩上的静载荷和动载荷；σl为能够使得巷道发生冲击地压的动静载临界值； 巷道围岩的初始静载荷σ0s与动载荷σ0d满足如下条件： 式中：Hn为不同埋深煤岩层的垂直高度；ρn为不同煤岩层的密度；g为重力加速度；M为垮落岩层的质量；v为岩层的垮落速度；A为冲击作用面积；λ为岩层的拉梅常数；w为冲击载荷的应力波频率； 其中： 式中：c为岩层的竖向阻尼系数；k为岩层的竖向弹簧系数；G为岩层的剪切模量；u为岩层的泊松比；r为垮落岩体的等效半径； 当巷道围岩中存在水力造穴时，静载荷σs与动载荷σd均会发生不同的衰减，且衰减后的值满足如下条件： 式中：r0为空穴半径；rx为围岩位置与空穴中心的距离；C为应力波衰减系数；x0为空穴与动载源的间距；x为围岩与动载源的间距； 弱化后的动静载荷应满足小于冲击地压发生的临界应力σl，临界应力σl表示如下： 式中：K为冲击能指数，由煤岩试样单轴压缩的应力-应变曲线确定；σc为试样的单轴压缩强度；p0为巷道围岩的支护强度； 应力波的传播速度vw如下条件： vw＝[λ+2Gρ]12； Step4，基于Step2的受载变形三维数值模型以及Step3的水力造穴弱化防冲条件，在数值模型中针对目标区域巷道进行模拟水力造穴形成空穴，确定能够满足巷道防冲要求的包括水力造穴方位、距离、尺寸和数量的水力造穴技术参数； Step5，依据Step4获得的水力造穴技术参数，在目标区域巷道空间内布置钻机施工钻孔，并在钻孔底部利用经钻杆端部的射流喷嘴喷出、沿钻杆径向喷射的高压水射流冲击破碎岩石，形成柱形的空穴，依次类推，完成所有空穴的水力造穴开设； Step6，根据现场监测目标区域巷道围岩的区域性和实时性监测结果，判断水力造穴前后目标巷道围岩的冲击地压危险性，对水力造穴的防冲效果进行评估与验证，针对防冲效果未满足Step3水力造穴弱化防冲条件的区域，重复Step4、对Step4中获得的水力造穴技术参数进行调整，依据调整优化后的水力造穴技术参数再次进行Step5的水力造穴施工作业，直至防冲效果满足Step3水力造穴弱化防冲条件。

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