1.一种用于巷道围岩拉剪破裂网络靶向识别的长时动态监测方法,其特征在于,涉及如下步骤:
(1)基于矿井地质资料通过应力解除法测试确定巷道周围地应力环境信息,明确开掘巷道地质条件、岩层类型与围岩力学性质,包括巷道附近主应力的方向、大小和巷道围岩煤岩体力学参数;
(2)基于莫尔‑库仑围岩屈服准则,结合现场测定的初始应力场,确定巷道周围的应力分布,建立巷道塑性区应力方程,计算岩体进入塑性状态的临界应力,确定该工程条件下巷道塑性区边界;
(3)实验室测定巷道围岩煤岩体内电信号的最佳传输频率,通过改变信号发生器产生的电信号发生频率,观测穿过不同煤岩体后接收器接收到的信号强度、波形、相位,确定信号强度相对较高、传输损耗相对较低、信噪比相对较大的频率区间;
(4)选择最佳传输频率区间内低频信号作为电子标签的激活频率,设置以最佳传输频率区间内高频信号进行数据传输,同时采用轻便、耐化学腐蚀、适合恶劣环境的聚丙烯作为封装材料对半有源电子标签进行封装;
(5)判断工程环境对巷道围岩的采动影响范围,基于理论计算获得的巷道塑性区半径,在1.2‑2倍塑性区范围内巷道顶底板和左右两帮分别布置钻孔,钻孔钻进方向与巷道开挖揭露的自由面垂直,每个方向钻孔数量不少于3条且均匀布置;
(6)通过YT24型气动凿岩机布置电子标签,标签间隔0.2‑0.5m,遵从浅部密集深部稀疏原则均匀放置,同时采用环氧树脂胶固定电子标签在钻孔中的相对位置;
(7)通过读写器在巷道中发送低频激发信号激发围岩内电子标签,周期性收集布置在钻孔中的电子标签位移信息,根据受采动影响程度可调整信号收集频率为每1‑7天一个周期;
(8)基于周期性收集获得的电子标签位移信息,建立围岩多点位移矢量场;以沿钻孔方向相邻电子标签相对距离增大为张拉破裂发育位置;以沿钻孔法向相邻电子标签相对距离增大为剪切破裂发育位置,以连续电子标签呈同一角度偏离钻孔方向为围岩内岩体旋转发生位置;
(9)根据围岩内电子标签的相对位移演化规律,判断围岩内拉剪破裂网络发育状态与发育过程,分析破裂网络形态特征,获得拉剪破裂网络动态演化过程,实现巷道服务期间内围岩拉剪破裂网络发育的长时动态监测。
2.根据权利要求1所述的一种用于巷道围岩拉剪破裂网络靶向识别的长时动态监测方法,其特征在于:所述巷道围岩煤岩体力学参数包括弹性模量、粘聚力、内摩擦角、泊松比。