[發明專利]一種工作面全生命周期涌水量預測方法及系統在審
| 申請號： | 202111497364.1 | 申請日： | 2021-12-09 |
| 公開（公告）號： | CN114491921A | 公開（公告）日： | 2022-05-13 |
| 發明（設計）人： | 楊建;王皓;劉洋;張溪彧;周振方;王強民;柳昭星;曹煜 | 申請（專利權）人： | 中煤科工集團西安研究院有限公司 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F119/02 |
| 代理公司： | 西安恒泰知識產權代理事務所 61216 | 代理人： | 孫雅靜 |
| 地址： | 710077 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 工作面 生命周期 水量 預測 方法 系統 | ||
1.一種工作面全生命周期涌水量預測方法，其特征在于，具體包括：
對工作面回采前期、工作面回采中后期和工作面回采結束后的全生命周期涌水量變化規律進行分析，構建工作面全生命周期涌水量預測公式：
式中，Q—工作面采空區涌水量，m3/h；公式(1)用于工作面回采前期涌水量預測；公式(2)用于工作面回采中后期涌水量預測；公式(3)用于工作面回采結束后的涌水量預測；
Hd—導水裂隙帶向上發育高度，m，Hd＝αx；α—導水裂隙帶與推采進尺之間的系數；x—表示推采進尺，m；
S—工作面頂板導水裂隙帶發育面積，m2；S＝xy，y—工作面寬度，m；
r—導水裂隙自愈合比率，r＝βt；β—導水裂隙自愈合比率隨時間的系數，t表示時間，天；
a1—工作面回采前期涌水量方程的斜率；b1—工作面回采前期涌水量方程的截距；
a2—工作面回采中后期涌水量方程的斜率；b2—工作面回采中后期涌水量方程的截距；
a3—工作面回采結束后涌水量方程的斜率；b3—工作面回采結束后涌水量方程的截距。
2.根據權利要求1所述的工作面全生命周期涌水量預測方法，其特征在于，還包括：步驟1：工作面基本特征；對煤礦井下待采工作面基本參數進行搜集，確定工作面面寬y，單位：m；
步驟2：工作面回采覆巖演化特征；對工作面回采過程中覆巖破壞引起的導水裂隙帶發育特征進行研究，確定導水裂隙帶發育高度Hd，單位，m；
步驟3：工作面涌水量演化特征；對工作面回采過程中采空區涌水量Q演化特征進行研究，確定采空區涌水量與頂板導水裂隙帶的關系；對工作面回采結束后采空區涌水量演化特征進行研究，確定采空區涌水量與隔水層再造的關系，即導水裂隙自愈合比率r。
3.根據權利要求2所述的工作面全生命周期涌水量預測方法，其特征在于，所述的步驟2中，導水裂隙帶的高度確定結合導水裂隙帶實測高度和采空區涌水量變化綜合判斷得到。
4.根據權利要求3所述的工作面全生命周期涌水量預測方法，其特征在于，所述的導水裂隙帶實測高度的測量主要在推采過程中施工導水裂隙帶觀測孔，對導水裂隙帶的高度進行測量；采空區涌水量主要采取井下實際觀測統計的方式得到。
5.一種工作面全生命周期涌水量預測系統，其特征在于，具體包括：
工作面全生命周期涌水量預測模塊：
式中，Q—工作面采空區涌水量，m3/h；公式(1)用于工作面回采前期涌水量預測；公式(2)用于工作面回采中后期涌水量預測；公式(3)用于工作面回采結束后的涌水量預測；
Hd—導水裂隙帶向上發育高度，m，Hd＝αx；α—導水裂隙帶與推采進尺之間的系數；x—表示推采進尺，m；
S—工作面頂板導水裂隙帶發育面積，m2；S＝xy，y—工作面寬度，m；
r—導水裂隙自愈合比率，r＝βt；β—導水裂隙自愈合比率隨時間的系數，t表示時間，天；
a1—工作面回采前期涌水量方程的斜率；b1—工作面回采前期涌水量方程的截距；
a2—工作面回采中后期涌水量方程的斜率；b2—工作面回采中后期涌水量方程的截距；
a3—工作面回采結束后涌水量方程的斜率；b3—工作面回采結束后涌水量方程的截距。
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