[發明專利]一種基于等效下沉的采動覆巖離層計算方法

在審

• 申請號: 202210443353.3
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114817826A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 崔希民;李培現;高宇;李梓豪;彭小沾;張文豪;康新亮
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;E21F15/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種基于等效下沉的采動覆巖離層計算方法，其特征在于，包括：

計算開采工作面每個巖層的采動下沉值；

從表土層下第一個巖層開始，將每個巖層的采動下沉值與該巖層上位巖層的采動下沉值作差，得到每個巖層的覆巖離層量；

按照所述離層量從大到小的順序對各巖層進行排序，將序列中所述離層量的最大值對應的巖層作為當前巖層；

對所述當前巖層進行判定，以確定覆巖離層注漿的巖層位置；

其中，對于從地表向下的第j層巖層，所述采動下沉值計算表達式如下：

式中，x_o為開采工作面地表設定的參照點p_o的坐標，點p_o的下沉值為w_o(x_o)；點p_o在向采空區移動方向上對應的第j層巖層的覆巖點坐標為覆巖點的下沉值為b為開采工作面寬度；δ₀為覆巖與地表移動的綜合邊界角；h_i為從地表開始向下的第i層的巖層厚度，i＝1,2,…,n，n為巖層總數；當i＝1時，h₁代表表土層厚度；為開采深度；表示從地表向下至第j層巖層底界面的累積深度，j＝0,1,2,3,…,n；當j＝0時，h₀＝0。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述當前巖層進行判定，以確定覆巖離層注漿的巖層位置，包括：

若所述當前巖層的底界面距離開采層頂板底部的高度小于導水裂縫帶的高度值，則所述當前巖層的離層為無效離層，從所述序列中剔除所述當前巖層；從更新后的序列中選出離層量最大值對應的巖層作為新的當前巖層，然后重新對所述當前巖層進行判定；

若所述當前巖層的底界面距離開采層頂板底部的高度大于等于所述導水裂縫帶的高度值，則所述當前巖層的離層為有效離層，將所述離層作為覆巖離層注漿層位；

若所述序列遍歷完畢后，所有巖層的離層均為無效離層，則所述開采工作面無法進行覆巖離層注漿。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述導水裂縫帶的高度值計算表達式如下：

式中，H_導為導水裂縫帶高度，∑M為累積開采厚度；

將H_導的上限值作為最終的導水裂縫帶的高度值。