[發(fā)明專利]一種近距離厚煤層采動綜合垮采比及裂采比確定方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010410276.2 | 申請日： | 2020-05-15 |
| 公開（公告）號： | CN111622757B | 公開（公告）日： | 2022-05-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李江華;吳作啟;李宏杰;李文;黎靈;李健 | 申請（專利權(quán)）人： | 煤炭科學技術(shù)研究院有限公司 |
| 主分類號： | E21C41/18 | 分類號： | E21C41/18 |
| 代理公司： | 青島錦佳專利代理事務所(普通合伙) 37283 | 代理人： | 朱玉建 |
| 地址： | 100013 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 近距離 煤層 綜合 比及 確定 方法 | ||
1.一種近距離厚煤層采動綜合垮采比及裂采比確定方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一、巖層強度類型劃分
將煤層組間巖層和煤層組上覆巖層按強度類型劃分為堅硬巖層、中硬巖層或軟弱巖層；
巖石綜合抗壓強度＞40MPa，則對應巖層按強度類型劃分為堅硬巖層；
20MPa≤巖石綜合抗壓強度≤40MPa，則對應巖層按強度類型劃分為中硬巖層；
巖石綜合抗壓強度＜20MPa，則對應巖層按強度類型劃分為軟弱巖層；
通過如下方式確定煤層組間巖層的巖石綜合抗壓強度，
假設(shè)煤層組間有y1至yi個巖層，各巖層巖石力單軸抗壓強度分別為C1、C2、C3…Ci，各巖層厚度分別為T1、T2、T3…Ti，則煤層組間巖層的巖石綜合抗壓強度計算如下：
通過如下方式確定煤層組上覆巖層的巖石綜合抗壓強度，
假設(shè)自上組煤頂板向上有y1′至yi′個巖層，各巖層巖石力單軸抗壓強度分別為C′1、C′2、C′3…C′i,各巖層厚度分別為T′1、T′2、T′3…T′i,則煤層組上覆巖層的巖石綜合抗壓強度計算如下：
步驟二、判斷下組煤垮落帶高度和煤層間距的關(guān)系
步驟21、確定下組煤垮落帶高度K2
若煤層組間巖層為堅硬巖層，則K2為7M2+5；
若煤層組間巖層為中硬巖層，則K2為6M2+5；
若煤層組間巖層為軟弱巖層，則K2為5M2+5；
其中，
M2為下組煤開采厚度；
步驟22、比較下組煤垮落帶高度K2和煤層間距h1-2的關(guān)系；
步驟三、根據(jù)條件確定
步驟31、若下組煤垮落帶高度K2≥煤層間距h1-2，則進行如下步驟：
步驟311、確定近距離厚煤層開采綜合采厚Mz
其中，
M1為上組煤開采厚度；
步驟312、確定綜合垮落帶及綜合導水裂隙帶高度
若煤層組上覆巖層為堅硬巖層，則上組煤垮落帶高度K1為7M1+5；自下組煤頂板垮落帶高度為7Mz+5；下組煤頂板至上組煤垮落帶頂點的距離為Ha1，下組煤頂板至下組煤頂板垮落帶頂點的距離為Ha2；取Ha1和Ha2中數(shù)值大者為綜合垮落帶高度Kz；
若煤層組上覆巖層為中硬巖層，則上組煤垮落帶高度K1為6M1+5；自下組煤頂板垮落帶高度為6Mz+5；下組煤頂板至上組煤垮落帶頂點的距離為Ha1，下組煤頂板至下組煤頂板垮落帶頂點的距離為Ha2；取Ha1和Ha2中數(shù)值大者為綜合垮落帶高度Kz；
若煤層組上覆巖層為軟弱巖層，則上組煤垮落帶高度K1為5M1+5；自下組煤頂板垮落帶高度為5Mz+5；下組煤頂板至上組煤垮落帶頂點的距離為Ha1，下組煤頂板至下組煤頂板垮落帶頂點的距離為Ha2；取Ha1和Ha2中數(shù)值大者為綜合垮落帶高度Kz；
若煤層組上覆巖層為堅硬巖層，則上組煤導水裂隙帶高度L1為自下組煤頂板導水裂隙帶高度為下組煤頂板至上組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hb1，下組煤頂板至下組煤頂板導水裂隙帶頂點的距離為Hb2；取Hb1和Hb2中數(shù)值大者為綜合導水裂隙帶高度LZ；
若煤層組上覆巖層為中硬巖層，則上組煤導水裂隙帶高度L1為自下組煤頂板導水裂隙帶高度為下組煤頂板至上組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hb1，下組煤頂板至下組煤頂板導水裂隙帶頂點的距離為Hb2；取Hb1和Hb2中數(shù)值大者為綜合導水裂隙帶高度LZ；
若煤層組上覆巖層為軟弱巖層，則上組煤導水裂隙帶高度L1為自下組煤頂板導水裂隙帶高度為下組煤頂板至上組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hb1，下組煤頂板至下組煤頂板導水裂隙帶頂點的距離為Hb2；取Hb1和Hb2中數(shù)值大者為綜合導水裂隙帶高度LZ；
步驟313、確定綜合垮采比及綜合裂采比
綜合垮采比為綜合垮落帶高度Kz與綜合采厚Mz的比值；
綜合裂采比為綜合導水裂隙帶高度LZ與綜合采厚Mz的比值；
步驟32、若下組煤垮落帶高度K2煤層間距h1-2，則進行如下步驟：
步驟321、確定綜合導水裂隙帶高度LZ
若煤層組上覆巖層為堅硬巖層，上組煤導水裂隙帶高度L1為下組煤導水裂隙帶高度L2為下組煤頂板至上組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hc1，下組煤頂板至下組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hc2；取Hc1和Hc2中數(shù)值大者為綜合導水裂隙帶高度LZ；
若煤層組上覆巖層為中硬巖層，上組煤導水裂隙帶高度L1為下組煤導水裂隙帶高度L2為下組煤頂板至上組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hc1，下組煤頂板至下組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hc2；取Hc1和Hc2中數(shù)值大者為綜合導水裂隙帶高度LZ；
若煤層組上覆巖層為軟弱巖層，上組煤導水裂隙帶高度L1為下組煤導水裂隙帶高度L2為下組煤頂板至上組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hc1，下組煤頂板至下組煤導水裂隙帶頂點的距離為Hc2；取Hc1和Hc2中數(shù)值大者為綜合導水裂隙帶高度LZ；
步驟322、確定綜合裂采比
綜合裂采比為綜合導水裂隙帶高度LZ與下組煤開采厚度M2的比值。
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