[發明專利]一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法

有效

• 申請號: 201810901441.7
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109098753B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 李文平;陳維池;楊志;王啟慶;范開放
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;G01F23/04;G01C7/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 侯永帥;龐許倩

1.一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.收集礦區將要開采煤層工作面的平面位置圖，布置監測點并埋設遙測水位計進行水位監測；

S2.根據步驟S1布設的監測點，在工作面開采期間進行監測點地面高程監測，計算地面沉降量并收集工作面進尺資料；

S3.根據步驟S2獲取的工作面進尺、地面沉降量及步驟S1獲取的水位監測資料制作進尺距監測點距離—地面沉降量—水位變化關系曲線；

S4.將所述關系曲線與潛水未漏失圖、潛水微漏失圖和潛水大量漏失圖進行比較；將開采煤層工作面劃分為潛水未漏失區、潛水微漏失區或潛水大量漏失區；

所述步驟S4中，潛水未漏失圖、潛水微漏失圖和潛水大量漏失圖中地面沉降變化曲線劃分為五個階段，分別為：階段1：未沉降階段，階段2：緩慢沉降階段，階段3：沉降加速階段，階段4：沉降平緩階段和階段5：沉降平穩階段；

潛水未漏失圖中水位變化曲線分為：階段a：水位快速下降階段，階段b：水位短暫平穩階段，階段c：水位快速上升階段，階段d：水位緩慢上升階段和階段e：水位平穩階段；潛水微漏失圖中水位變化曲線分為：階段a：水位快速下降階段，階段b：水位短暫平穩階段，階段d：水位緩慢上升階段和階段e：水位平穩階段；潛水大量漏失圖中水位變化曲線分為：階段a：水位快速下降階段。

2.根據權利要求1所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于：所述步驟S1中，工作面監測點的布置位置位于工作面中央，水位計探頭埋深位于開采過程監測水位以下，水位計安裝完成后即進行水位監測。

3.根據權利要求2所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于：所述步驟S2中，當進尺距監測點距離為L時開始監測點地面沉降觀測，結束時間為監測數據趨于穩定，即連續5天監測地面沉降量累計小于0.01m，其中，L計算公式如下：

式中：L為超前影響距，m；h為開采深度，m；w為超前影響角，°。

4.根據權利要求3所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于：所述步驟S2中，監測點地面沉降量計算公式如下：

ΔH＝He0-He

式中：ΔH為地面沉降量，m；He0為監測點地面初始高程，m；He為開采過程監測點地面高程，m。

5.根據權利要求4所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于：所述步驟S2中，監測點地面高程監測精度為0.001m。

6.根據權利要求5所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于，所述方法還包括如下步驟：

S5.將潛水未漏失區定義為環境友好區，潛水大量漏失區定義為環境災變區，計算步驟S4中潛水微漏失區水位埋深，若水位埋深大于當地生態水位埋深，則將開采煤層工作面劃分為環境災變區，若水位埋深小于當地生態水位埋深，則將開采煤層工作面劃分為環境友好區。

7.根據權利要求6所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于，計算步驟S4中潛水微漏失區水位埋深的公式如下：

S＝He0-Hw

式中：S為水位埋深，m；He0為監測點地面初始高程，m；Hw為遙測水位計監測水位，m。

8.根據權利要求7所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于：生態水位是指能夠保持典型植被良好發育生長的地下水水位埋深，生態水位根據煤礦開采區的典型地表植被進行確定。

9.根據權利要求8所述的一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，其特征在于：所述的淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法適用于西北煤田。