[發明專利]采空區覆巖破壞監測方法

在審

• 申請號: 201810630869.2
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN109059847A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 畢忠偉;宋桂軍;李鵬;賀安民;楊繼元;武子生;高登云;李文;張俊英;陶志勇;林惠立;王世棟;王升彪
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華神東煤炭集團有限責任公司;煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01L1/00;G01B21/02
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 崔華

本發明實施例公開了一種采空區覆巖破壞監測方法，其包括：在最關鍵煤柱的正上方打設鉆孔；在所述鉆孔內布設多個觀測點，多個所述觀測點沿孔深方向排布，相鄰觀測點間隔預定距離；實時監測所述觀測點的覆巖位移量；當在第一預定時間間隔內，所述覆巖位移量超過預定位移量時，輸出所述覆巖位移量超過預定位移量的觀測點的位置信息，并發出警報。利用本發明實施例能夠提前獲取采空區頂板上方覆巖的破壞情況，提前對地面塌陷進行預測，避免地面突然塌陷造成的人員傷亡等安全事故。

技術領域

本發明涉及煤礦技術領域，具體涉及一種采空區覆巖破壞監測方法。

背景技術

房式采煤法，是指每隔一定距離開采煤房，在煤房之間保留煤柱以支撐頂板的采煤方法。房采采空區的殘留煤柱，在地表荷載或附近開采動壓的影響下，隨時可能造成頂板突然垮落，引起地表大面積突然沉陷，造成地表建筑物破壞，或造成附近開采工作面的沖擊地壓、頂板事故等，容易發生重大安全事故。

目前，對房采采空區的監測方法主要是每間隔一段時間，人為觀測地表是否發生下沉。由于房采采空區殘留煤柱較多，能夠比較好地支撐采空區頂板，一般很難觀測到地表下沉，而一旦觀測到地表下沉，說明房采采空區已經垮落，已經對地表建筑物造成影響。發明人在實現本發明的過程中發現，現有的監測方法具有滯后性，無法對采空區地表沉陷進行提前預測。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提出一種采空區覆巖破壞監測方法，以解決上述技術問題。

本發明實施例提出一種采空區覆巖破壞監測方法，其包括：在最關鍵煤柱的正上方打設鉆孔；在所述鉆孔內布設多個觀測點，多個所述觀測點沿孔深方向排布，相鄰觀測點間隔預定距離；實時監測所述觀測點的覆巖位移量；當在第一預定時間間隔內，所述覆巖位移量超過預定位移量時，輸出所述覆巖位移量超過預定位移量的觀測點的位置信息，并發出警報。

可選地，在最關鍵煤柱的正上方打設鉆孔包括：獲取所述最關鍵煤柱的坐標信息；根據所述最關鍵煤柱的坐標信息確定所述最關鍵煤柱的中心位置坐標；根據所述中心位置坐標確定所述鉆孔的孔位；根據孔位打設鉆孔。

可選地，實時監測所述觀測點的覆巖位移量包括：在多個觀測點上分別安設位移計；通過所述位移計實時監測所述觀測點的覆巖位移量。

可選地，在多個觀測點上分別安設位移計之前還包括：對所述鉆孔進行窺視。

可選地，還包括：在所述最關鍵煤柱上打設水平孔；實時監測所述水平孔的孔底處煤柱應力變化量；

當在第二預定時間間隔內，所述煤柱應力變化量大于預定應力值時，發出警報。

可選地，當在第一預定時間間隔內，所述覆巖位移量超過預定位移量時，輸出所述覆巖位移量超過預定位移量的觀測點的位置信息，并發出警報包括：當在第一預定時間間隔內，所述覆巖位移量超過預定位移量時，監測所述覆巖位移量超過預定位移量的觀測點的深度是否小于預定深度；若所述覆巖位移量超過預定位移量的觀測點的深度小于預定深度，輸出所述覆巖位移量超過預定位移量的觀測點的位置信息，并發出警報。

可選地，在所述最關鍵煤柱上打設水平孔包括：監測當前采空區是否具備監測煤柱應力變化量的條件；如果不具備，則在新近形成的采空區的最關鍵煤柱上打設水平孔。

可選地，還包括：沿煤層的走向和傾向方向，在地表布置預定數量的測量點；實時監測測量點處的地表沉降量；當在第三預定時間間隔內，所述地表沉降量大于預定沉降量時，發出警報。

可選地，所述最關鍵煤柱為橫截面積最大的煤柱，其中，所述橫截面積與最關鍵煤柱的高度方向垂直。

可選地，還包括：以實時監測的覆巖位移量、煤柱應力變化量、地表沉降量為縱軸，以時間為橫軸，分別建立覆巖位移量-時間、煤柱應力變化量-時間和地表沉降量-時間曲線。