[发明专利]一种典型与非典型冲击地压矿井类型划分方法

权利要求书

1.一种典型与非典型冲击地压矿井类型划分方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：构建目标矿井的地质动力环境评价指标体系；

步骤二：将地质动力环境评价指标体系中各项评价指标值a_i划分为四个等级，根据每项评价指标对矿井地质动力环境的影响程度逐一评判，具体为：对矿井地质动力环境无影响的评价指标a_i的评价指数为0、影响程度弱时a_i的评价指数为1、中等影响时a_i的评价指数为2、有强烈影响时a_i的评价指数为3；

步骤三：将步骤三中得的到各项评价指标值a_i进行加和得到综合评价指数

步骤四：将步骤三中综合评价指数进行归一化处理，得到目标矿井地质动力环境综合评价指标值

步骤五：根据步骤四中的标矿井地质动力环境综合评价指标值N划分目标矿井的类型，具体为：当0.5＜N≤1时，将目标矿井定义为典型冲击地压矿井，其中0.5＜N≤0.75时，目标矿井为具有中等冲击地压的地质动力环境，0.75＜N≤1时，目标矿井为具有强冲击地压的地质动力环境；当0.25＜N≤0.5时，将目标矿井定义为非典型冲击地压矿井，目标矿井为具有弱冲击地压的地质动力环境；当0≤N≤0.25时，将目标矿井定义为无冲击地压矿井，目标矿井为具有无冲击地压的地质动力环境。

2.根据权利要求1所述的一种典型与非典型冲击地压矿井类型划分方法，其特征在于：所述步骤一中的目标矿井的地质动力环境评价指标体系由目标矿井的构造凹地地貌条件、断块构造垂直运动条件、断块构造水平运动条件、断裂构造影响范围、构造应力、煤层开采深度、上覆坚硬岩层条件、本区及邻区冲击地压判据条件八个因素构成，分别选取这八个因素作为评价指标，即步骤三中的m值为8。

3.根据权利要求2所述的一种典型与非典型冲击地压矿井类型划分方法，其特征在于：所述步骤二中目标矿井的地质动力环境评价指标体系中各项评价指标值划a_i的确定方法如下：

(1)井田构造凹地地貌特征：

其中，C—构造凹地的反差强度；

△h—构造凹地最高与最低高程的差值，km；

△l—构造凹地的宽度，km；

A、B—权重系数；山地地貌：A＝0.25，B＝0.75，丘陵地貌：A＝0.5，B＝0.5，平原地貌：A＝0.75，B＝0.25；

当C≥0.75时，评价指数a₁为3；当0.5≤C0.75时，评价指数a₁为2；当0.25≤C＜0.5时，评价指数a₁为1；当C＜0.25时，评价指数a₁为0；

(2)断块构造垂直运动条件：

目标矿井的断块垂直运动速度为V₁，当垂直运动速率V₁≥8mm/yr时，评价指数a₂为3；当垂直运动速率V₁＞5mm/yr时，评价指数a₂为2；当垂直运动速率V₁＜-3mm/yr时，评价指数a₂为1；当垂直运动速率-3mm/yr≤V₁≤5mm/yr时，评价指数a₂为0；

(3)断块构造水平运动条件：

目标矿井的断块垂直运动速度为V₂，当水平运动速率V₂＞10mm/yr时，评价指数a₃为3；当垂直运动速率5mm/yr≤V₂≤10mm/yr时，评价指数a₃为2；当垂直运动速率2mm/yr≤V₂＜5mm/yr时，评价指数a₃为1；当垂直运动速率V₂＜2mm/yr时，评价指数a₃为0；

(4)断裂构造影响范围条件

b＝±(K·10h)

式中：b—断裂构造影响范围宽度，km，当断裂影响范围边界在井田边界外时，b取正值，当断裂影响范围边界跨入井田边界内部时，b取负值；

K—活动性系数(K＝1，2，3)，断裂活动性强时K＝3、断裂活动性中等时K＝2、断裂活动性弱时K＝1；

h—断裂垂直落差，m；

当b≤0.5时，评价指数a₄为3，当0.5＜b≤2时，评价指数a₄为2，当2＜b≤5时，评价指数a₄为1，当b＞5时，评价指数a₄为0；

(5)构造应力条件

构造应力对冲击地压危险性评价指标用应力集中系数K表示，当K＞2时，评价指数a₅为3，当1.2＜K≤2时，评价指数a₅为2，当0.8＜K≤1.2时，评价指数a₅为1，当K≤0.8时，评价指数a₅为0；

(6)开采深度条件

当开采深度h＞800m时，评价指数a₆为3，当600m＜h≤800m时，评价指数a₆为2，当400m＜h≤600m时，评价指数a₆为1，当开采深度h≤400m时，评价指数a₆为0；

(7)上覆坚硬岩层条件

覆坚硬厚岩层距煤层距离为d，当覆坚硬厚岩层距煤层距离d≤20m，评价指数a₇为3；当覆坚硬厚岩层距煤层距离20m＜d≤50m，评价指数a₇为2；当覆坚硬厚岩层距煤层距离50m＜d≤100m，评价指数a₇为1；当覆坚硬厚岩层距煤层距离d＞100m，评价指数a₇为0；

(8)本区及邻区判据的评价

本区及邻区同一煤层冲击地压发生次数为n，当n≥3时，评价指数a₈为3，当2≤n＜3时，评价指数a₈为2，当n＝1时，评价指数a₈为1，当n＝0时，评价指数a₈为0。

4.根据权利要求1所述的一种典型与非典型冲击地压矿井类型划分方法，其特征在于：所述目标矿井的类型与冲击地压产生可能性的对应关系为：所述目标矿井的类型与冲击地压产生可能性的对应关系为：无冲击地压矿井表明矿井不具备产生冲击地压的地质动力环境，可正常进行回采；非典型冲击地压矿井表明矿井具有弱的冲击地压的地质动力环境，产生冲击地压的可能性概率在0.25～0.5之间，在采掘过程中应采取适当的局部解危措施保障安全生产；典型冲击地压矿井表明矿井具有中等或强的冲击地压的地质动力环境，产生冲击地压的可能性概率在0.5以上，开采这类矿井应提前设计合理的采掘开拓巷道布置，鉴定煤层冲击倾向性，掌握地应力分布特征，在具备开采保护层区域性防冲条件的应开采保护层，采掘过程中应执行“四位一体”冲击地压防治措施，采取区域性监测预警、检测、局部性解危措施和防护措施。