[發(fā)明專利]煤層受火區(qū)影響程度劃分方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211635215.1
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115994447A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周勇;王洪武;邵文琦;楊希培;史學(xué)鋒;趙金靈;王偉;李鵬;石銀斌;趙乾坤;王偉東;李克
• 申請（專利權(quán)）人: 國家能源集團烏海能源有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/10;G06Q50/02;G06F119/14;G06F119/02;G06F111/10
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 劉鑫

1.一種煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，用于判定煤礦礦井下的發(fā)火區(qū)域?qū)﹂_采煤層的威脅程度，其特征在于，所述煤層受火區(qū)影響程度劃分方法包括：

確認開采煤層與發(fā)火區(qū)域之間的最小距離D；

計算開采煤層的頂板的垮落帶的高度H_m；

計算開采煤層的頂板的裂隙帶的高度H_li；

計算用于防止煤巖層采動后垮塌的煤巖柱的安全厚度T；

根據(jù)得到的D、H_m、H_li以及T的值，劃分開采煤層受到的發(fā)火區(qū)域的威脅等級；當(dāng)DT時，判定開采煤層受到的發(fā)火區(qū)域的威脅等級為III級；當(dāng)H_liD≤T時，判定開采煤層受到的發(fā)火區(qū)域的威脅等級為II級；當(dāng)H_mD≤H_li時，判定開采煤層受到的發(fā)火區(qū)域的威脅等級為I級；當(dāng)D≤H_m時，判定開采煤層受到的發(fā)火區(qū)域的威脅等級為0級；

其中，所述發(fā)火區(qū)域?qū)γ簩拥耐{程度按照III級、II級、I級以及0級依次遞增。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，其特征在于，在確認開采煤層與發(fā)火區(qū)域之間的最小距離D之前，先判斷所述發(fā)火區(qū)域的層位的延伸方向相對于水平方向的最大傾角的大小，若最大傾角大于35°，則禁止在發(fā)火區(qū)域的下方進行采掘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，其特征在于，當(dāng)所述開采煤層相對于水平方向的傾角的取值范圍在0°至54°時，根據(jù)所述開采煤層的頂板的巖石的巖性對所述開采煤層的頂板的垮落帶的高度H_m和所述開采煤層的頂板的裂隙帶的高度H_li進行計算，根據(jù)所述頂板的巖石的抗壓強度對所述頂板的巖石的巖性進行判斷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，其特征在于，當(dāng)所述開采煤層的頂板的巖石的抗壓強度大于80MPa時，可利用如下計算公式計算所述開采煤層的頂板的垮落帶的高度H_m：

其中，M為所述開采煤層的煤層采厚；k為冒落巖石的碎脹系數(shù)；α為所述開采煤層的煤層傾角。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，其特征在于，當(dāng)所述開采煤層的頂板的巖石的抗壓強度不大于80MPa時，可利用如下計算公式計算所述開采煤層的頂板的垮落帶的高度H_m：

其中，M為所述開采煤層的煤層采厚，W為所述開采煤層的巖石冒落過程中的頂板的下沉高度值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，其特征在于，當(dāng)所述開采煤層需要分層開采，并且單層開采厚度的取值范圍是1m至3m、累計開采厚度小于15m時，可利用如下計算方法計算所述開采煤層的頂板的垮落帶的高度H_m：

其中，M為所述開采煤層的煤層采厚，X、Y、Z根據(jù)當(dāng)前開采的煤層的巖石的抗壓強度進行取值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，其特征在于，

當(dāng)所述巖石的抗壓強度的取值范圍為40MPa至80MPa時，X＝2.1，Y＝16，Z＝2.5；和/或，

當(dāng)所述巖石的抗壓強度的取值范圍為20MPa至40MPa時，X＝4.7，Y＝19，Z＝2.2；和/或，

當(dāng)所述巖石的抗壓強度的取值范圍為10MPa至20MPa時，X＝6.2，Y＝32，Z＝1.5；和/或，

當(dāng)所述巖石的抗壓強度小于10MPa時，X＝7，Y＝63，Z＝1.2。