[發明專利]一種單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形預測方法

有效

• 申請號: 202110765425.1
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113338929B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 郭廣禮;李懷展;查劍鋒;宮亞強;郭松;魏濤;胡邵豪;殷和建;張學偉;黃成
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C39/00
• 分類號: E21C39/00;E21C41/28;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形預測方法，其特征在于：首先計算出單一窄工作面采空區兩側煤壁最大屈服和剝離寬度的總和；然后利用概率積分法預測兩側煤壁屈服剝離前單一窄工作面采空區地表的移動數與變形值；接著計算單一窄工作面采空區寬度加上采空區兩側煤壁的最大屈服和剝離寬度之和，再通過概率積分法預測兩側煤壁屈服剝離后的該采空區地表的移動數與變形值，最后通過對單一窄工作面采空區兩側煤壁屈服數值和剝離前后預測的地表的移動與變形值作差，得到該單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形量，實現單一窄工作面極不充分開采殘余變形預測。

2.根據權利要求1所述的單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形預測方法，其特征在于具體步驟如下：

利用礦區基礎資料確定研究區域的地層情況，包括研究區域煤層的采深、厚度信息；

根據煤層的采深、采厚數值計算出單一窄工作面采空區兩側煤壁最大屈服寬度；

根據煤層的采厚、碎脹系數、堆積體休止角計算出單一窄工作面采空區兩側煤壁最大剝離寬度；

之后根據單一窄工作面采空區寬度值，基于概率積分法預測單一窄工作面采空區的移動與變形值；

接著將單一窄工作面采空區寬度加上采空區兩側煤壁的最大屈服和剝離寬度之和，再基于概率積分法預測采空區和兩側煤壁上方地表移動與變形值；

最后通過對單一窄工作面采空區兩側煤壁屈服和剝離前后預測的地表移動與變形值作差，從而預測出單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形量，實現單一窄工作面極不充分開采殘余變形預測。

3.根據權利要求2所述的單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形預測方法，其特征在于：根據所述地層情況包括研究區域地質采礦條件及煤層賦存條件，確定煤層厚度m和煤層深度H，之后利用公式Y＝0.0049mH計算出該區域單一窄工作面采空區兩側煤壁最大屈服寬度Y，式中m為煤層厚度，H為煤層深度。

4.根據權利要求2所述的單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形預測方法，其特征在于單一窄工作面采空區兩側煤壁剝離的最大寬度的計算步驟為：

首先根據研究區域地質采礦條件及煤層賦存條件確定出研究區域的煤層厚度m，之后利用公式計算出該區域單一窄工作面采空區兩側煤壁的最大剝離寬度d_m，式中為堆積體休止角，取值45°；k為碎脹系數，取值1.1。

5.根據權利要求4所述的單一窄工作面極不充分開采地表殘余變形預測方法，其特征在于：利用公式：b_m＝Y+d_m計算單一窄工作面采空區兩側煤壁最大屈服和剝離寬度和，其中Y為單一窄工作面采空區兩側煤壁最大屈服寬度，d_m為最大剝離寬度。