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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种高承压含水层上巷道低损快速掘进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：CN121429393B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20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：202610000194.8，技术领域涉及：E21D9/10；该发明授权一种高承压含水层上巷道低损快速掘进方法是由范钢伟;孔梓涵;魏振祥;张世忠;范张磊;骆韬;徐教涛;李子恒设计研发完成，并于2026-01-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高承压含水层上巷道低损快速掘进方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种高承压含水层上巷道低损快速掘进方法，涉及矿山岩层控制与巷道支护技术领域，包括：获取目标矿井掘进区域的地层特征与水文地质参数，基于地层特征与水文地质参数综合确定TBM掘进的层位，并对掘进层位的岩体完整性和富水性进行评价与改性；根据矿井掘进区域的底板承压水水压、掘进层位与承压水之间的距离以及岩体强度，计算并动态评估工作面的突水危险性，基于突水危险性评价结果，确定TBM的掘进速度与巷道的支护形式；在TBM掘进过程中，对前方围岩进行超前随掘随探，并对已掘巷道的变形与突水风险进行实时监测与反馈控制，根据监测结果动态调整支护方案与防治水措施。本发明实现了高承压含水层上巷道低损快速掘进。

本发明授权一种高承压含水层上巷道低损快速掘进方法在权利要求书中公布了：1.一种高承压含水层上巷道低损快速掘进方法,其特征在于,包括: 获取目标矿井掘进区域的地层特征与水文地质参数,基于所述地层特征与水文地质参数综合确定TBM掘进的层位,并对掘进层位的岩体完整性和富水性进行评价与改性; 根据矿井掘进区域的底板承压水水压、掘进层位与承压水之间的距离以及岩体强度,计算并动态评估工作面的突水危险性,基于突水危险性评价结果,确定TBM的掘进速度与巷道的支护形式; 在TBM掘进过程中,对前方围岩进行超前随掘随探,并对已掘巷道的变形与突水风险进行实时监测与反馈控制,根据监测结果动态调整支护方案与防治水措施; 确定所述TBM掘进的层位的条件包括: 掘进岩石单轴抗压强度R在预设范围内,掘进层位岩体完整性指数Kv不小于预设值且富水性等级为弱富水,所述富水性等级通过钻孔单位涌水量判断; 所述掘进岩石单轴抗压强度R的预设范围为50MPa≤R≤150MPa; 所述掘进层位岩体完整性指数Kv满足Kv≥0.55; 对掘进层位的岩体完整性和富水性进行评价与改性,包括: 若掘进层位岩体完整性指数Kv0.55或富水性等级为中等及以上等级时,则在巷道掘进前采用注浆改性方法提高掘进层位岩体完整性、降低岩体富水性,直至掘进层位的岩体完整性和富水性均满足TBM掘进的层位条件; 计算并动态评估工作面的突水危险性,包括: 根据矿井掘进区域的底板承压水水压、掘进层位与底板承压水之间距离h、底板岩石强度计算巷道掘进工作面最大安全隔水层厚度Tmax,其中,Tmax满足的条件为Tmaxh,当Tmax≥h,在巷道掘进前对底板承压水进行疏排,降低底板承压水水压,直至Tmaxh; 计算所述巷道掘进工作面最大安全隔水层厚度Tmax为: ; 式中,L为巷道宽度,单位为m;K为地质不确定系数;p为底板承压水水压,单位为MPa;为底板抗剪强度,单位为MPa; 确定TBM的掘进速度与巷道的支护形式,包括: 根据掘进岩石单轴抗压强度R、掘进层位岩体完整性指数Kv以及最大安全隔水层厚度Tmax与掘进层位与底板承压水之间距离h之间的比值关系,通过预建立的匹配关系确定TBM掘进速度及巷道支护形式; 对前方围岩进行超前随掘随探,包括: 采用瞬变电磁对巷道前方预设范围内围岩完整性及富水性进行超前随掘随探,在巷道掘进过程中每隔相同距离布设测站,对巷道围岩变形及底板承压水水压进行实时监测,并计算巷道断面收缩率f和最大安全隔水层厚度Tmax; 设定所述巷道断面收缩率f的控制阈值为10%,当f10%或Tmax≥h时,触发反馈控制,执行巷道围岩的二次补强支护和或底板承压水的疏放措施;其中,h为掘进层位与底板承压水之间距离。

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