[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（設計）人： | 周勇;王洪武;邵文琦;楊希培;史學鋒;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)代理有限責任公司 11240 | 代理人： | 劉鑫 |
| 地址： | 016000 內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市*** | 國省代碼： | 內(nèi)蒙古;15 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 煤層 受火區(qū) 影響 程度 劃分 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種煤層受火區(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Hsubgt;m/subgt;；計算開采煤層的頂板的裂隙帶的高度Hsubgt;li/subgt;；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、Hsubgt;m/subgt;、Hsubgt;li/subgt;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Hsubgt;li/subgt;D≤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Hsubgt;m/subgt;D≤Hsubgt;li/subgt;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D≤Hsubgt;m/subgt;時，判定開采煤層受到的發(fā)火區(qū)域的威脅等級為0級，本發(fā)明的煤層受火區(qū)影響程度劃分方法解決了現(xiàn)有技術中的上部煤層的發(fā)火區(qū)域?qū)﹂_采煤層的威脅程度難以判斷的問題。
技術領域
本發(fā)明涉及煤炭開采領域，具體而言，涉及一種煤層受火區(qū)影響程度劃分方法。
背景技術
煤田火區(qū)是影響煤炭安全開采的嚴重威脅之一，火區(qū)下煤層地質(zhì)條件將不斷發(fā)生變化，近距離煤層群開采且復雜災變地質(zhì)體條件下，覆巖受多次采動影響，裂隙帶的嚴重，多重采空區(qū)之間相互溝通，甚至煤礦井下采空區(qū)與地表之間直接溝通，形成非常復雜的漏風，增大了采空區(qū)自燃危險性及隱蔽性；上部災變地質(zhì)體(老窯火、煤田火)未得到根本治理的情況下，災變體內(nèi)的有毒有害氣體通過溝通裂隙將涌入下部開采煤層，威脅人員生命安全。
目前火區(qū)治理技術及火災防治技術不斷完善，但由于無法判斷下部煤層受火區(qū)影響程度及類型，導致難以采取針對性的火災防治措施。若火災防治措施低估了下部煤層受火區(qū)的影響程度，則易因火災防治投入不足造成火區(qū)蔓延，進而威脅煤層安全開采，導致后期更大的損失；若火災防治措施高估了下部煤層受火區(qū)的影響程度，則易因過度投入導致資源浪費、火災防治成本提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種煤層受火區(qū)影響程度劃分方法，以解決現(xiàn)有技術中的上部煤層的發(fā)火區(qū)域?qū)﹂_采煤層的威脅程度難以判斷的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種煤層受火區(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，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Hm；計算開采煤層的頂板的裂隙帶的高度Hli；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、Hm、Hli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HliD≤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HmD≤Hli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D≤Hm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，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。
進一步地，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。
進一步地，當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)開采煤層的頂板的巖石的巖性對開采煤層的頂板的垮落帶的高度Hm和開采煤層的頂板的裂隙帶的高度Hli進行計算，根據(jù)頂板的巖石的抗壓強度對頂板的巖石的巖性進行判斷。
進一步地，當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開采煤層的頂板的垮落帶的高度Hm：其中，M為開采煤層的煤層采厚；k為冒落巖石的碎脹系數(shù)；α為開采煤層的煤層傾角。
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