[發明專利]一種井工開采地表沉陷參數拐點偏距的確定方法

有效

• 申請號: 201711164227.X
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107944127B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 秦洪巖;尹尚先;李洋;李勇軍;王海東;李雪冰
• 申請（專利權）人: 華北科技學院
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F30/20;G06F119/18
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

本發明提出一種井工開采地表沉陷參數拐點偏距的確定方法，獲取井工開采現場拐點偏距影響因素數據；判斷當前覆巖是否有厚層堅硬巖層，確定的拐點偏距計算模型；根據獲取井工開采現場拐點偏距影響因素數據采用拐點偏距計算模型，計算傾向下邊界拐點偏距S₁、傾向上邊界拐點偏距S₂和走向邊界拐點偏距S₃。本發明通過分析，得出影響拐點偏距的主要因素為覆巖抗壓強度、采動程度、煤層傾角、采深和松散層厚度。發現當覆巖中存在大于10m厚層堅硬巖層時造成拐點偏距計算誤差較大，建立針對覆巖無大于10m厚層堅硬巖層的拐點偏距計算方法，本發明提供了兩種拐點偏距計算模型，針對不同地質、采礦條件可以選擇合適的計算模型。

技術領域

本發明屬于礦業工程和礦山安全技術領域，具體涉及一種井工開采地表沉陷參數拐點偏距的確定方法。

背景技術

井工開采后必然會造成地表沉陷，地表沉陷范圍和沉陷量是造成地表建筑物和構筑物損壞的根本原因，而拐點偏距是反映地表沉陷范圍和計算地表沉陷量的一個主要因素。以往對拐點偏距的研究方法和計算方法主要有數值模擬法、現場實測法和工程類別法等。各個方法都存在其弊端，數值模擬主要是將復雜的地質條件理論化和簡單化，所以數值模擬法的精度差；現場實測法的獲取難度大，而且周期較長；工程類比法的前提是地質條件和采礦條件相同或相似，有時會出現無工程實例類比的現象。影響拐點偏距的因素也很多，以往對拐點偏距的研究主要集中在單因素對拐點偏距的影響，但其實影響拐點偏距的因素之間也是相互影響，這種相互影響錯綜復雜，而且相輔相成。本發明專利是建立多因素對拐點偏距影響的計算方法，該計算方法的實用性強，計算方法簡單，參數獲取方便。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種井工開采地表沉陷參數拐點偏距的確定方法。

一種井工開采地表沉陷參數拐點偏距的確定方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取井工開采現場拐點偏距影響因素數據；

所述拐點偏距影響因素包括：煤層傾角x₁、上邊界采深x₂、下邊界采深x₃、平均采深x₄、走向采動程度x₅、傾向采動程度x₆、松散層厚度x₇、覆巖抗壓強度x₈和采高x₉；

步驟2：判斷當前覆巖是否有厚層堅硬巖層，若是，則采用覆巖有厚層堅硬巖層條件下的拐點偏距計算模型，否則，采用覆巖無厚層堅硬巖層條件下的拐點偏距計算模型；

步驟3：根據獲取井工開采現場拐點偏距影響因素數據采用步驟2中確定的拐點偏距計算模型，計算傾向下邊界拐點偏距S₁、傾向上邊界拐點偏距S₂和走向邊界拐點偏距S₃。

所述判斷當前覆巖是否有厚層堅硬巖層的判斷依據為：覆巖中有大于10m的堅硬巖層即有厚層堅硬巖層。

所述覆巖有厚層堅硬巖層條件下的拐點偏距計算模型具體為：

所述傾向下邊界拐點偏距S₁的計算公式如下所示：

S₁＝0.8495x₁-0.0200x₃+5.6135x₆+0.0502x₇-0.1451x₈-15.3131；

所述傾向上邊界拐點偏距S₂的計算公式如下所示：

S₂＝0.8287x₁-0.0010x₂+9.3805x₆+0.0691x₇-0.3306x₈-14.1368；