[发明专利]多煤层采空区覆岩长期变形预测方法及装置有效
| 申请号: | 202111370929.X | 申请日: | 2021-11-18 |
| 公开(公告)号: | CN114065525B | 公开(公告)日: | 2022-05-17 |
| 发明(设计)人: | 秦严;徐能雄;韩文斌;王海;李金洋;甄俊杰;李海喜;武军;满冠峰;李志斌;李文强;高磊;张国银;李鹏;马秋红;李波;吴佳 | 申请(专利权)人: | 中国地质大学(北京);山西省交通规划勘察设计院有限公司 |
| 主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20;G06F119/14 |
| 代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 花丽 |
| 地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 煤层 采空区 长期 变形 预测 方法 装置 | ||
1.一种多煤层采空区覆岩长期变形预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
基于积分思想对变采厚空洞区进行划分并建立改进变采厚概率积分法模型;
计算所述变采厚空洞区的各个小区块的实际高度,以对所述变采厚空洞区进行划分,通过将空洞区部分划分为多个小区域替代等价采厚进行计算;
基于多煤层相对位置的不同情况修正下沉系数,并修正主要影响角正切参数;
其中,所述基于多煤层相对位置的不同情况修正下沉系数,包括:利用预设的经验公式计算下层煤开采后的垮落带和断裂带高度;根据上下两层煤间距和所述垮落带、断裂带高度确定上层煤所处位置,并识别对多煤层重复开采情况的当前分类,确定所述下沉系数的修正值;
所述修正主要影响角正切参数,包括:区分下煤层开采前上覆岩层中已受扰动部分和未受扰动部分,并根据覆岩性质变化的区域选取不同的主要影响角正切参数;根据所述主要影响角正切参数计算覆岩性质变化下的影响半径,以及计算上层开采后发生过岩层移动的部分和下层开采未受影响的数据,确定主要影响角正切参数的修正值;
基于下煤层开采后各点影响扩散范围是否与上煤层原影响范围重叠区分工作面以对采空区工作面重叠区域进行分区;以及
引入时间函数生成地表下沉量与时间关系,基于所述地表下沉量与时间关系以及所述工作面开采中的时序性确定多煤层采空区覆岩长期变形预测结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述地表下沉量与时间关系以及所述工作面开采中的时序性确定多煤层采空区覆岩长期变形预测结果,包括:
通过所述时间函数计算地表下沉量与时间关系;
根据工作面开采中的时序性,包括预测矿区工作面开采速度和工作面长度,计算工作面停采目标年后工作面上方地表不同位置的残余沉降。
3.根据权利要求1-2任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述多煤层采空区覆岩长期变形预测结果生成多煤层采空区场地稳定性评价报告。
4.一种多煤层采空区覆岩长期变形预测装置,其特征在于,包括:
建立模块,用于基于积分思想对变采厚空洞区进行划分并建立改进变采厚概率积分法模型;
优化模块,用于计算所述变采厚空洞区的各个小区块的实际高度,以对所述变采厚空洞区进行划分,通过将空洞区部分划分为多个小区域替代等价采厚进行计算;
修正模块,用于基于多煤层相对位置的不同情况修正下沉系数,并修正主要影响角正切参数;所述修正模块,包括:
计算单元,用于利用预设的经验公式计算下层煤开采后的垮落带和断裂带高度;
第一确定单元,用于根据上下两层煤间距和所述垮落带、断裂带高度确定上层煤所处位置,并识别对多煤层重复开采情况的当前分类,确定所述下沉系数的修正值;
选取单元,用于区分下煤层开采前上覆岩层中已受扰动部分和未受扰动部分,并根据覆岩性质变化的区域选取不同的主要影响角正切参数;
第二确定单元,用于根据所述主要影响角正切参数计算覆岩性质变化下的影响半径,以及计算上层开采后发生过岩层移动的部分和下层开采未受影响的数据,确定主要影响角正切参数的修正值;
分区模块,用于基于下煤层开采后各点影响扩散范围是否与上煤层原影响范围重叠区分工作面以对采空区工作面重叠区域进行分区;以及
预测模块,用于引入时间函数生成地表下沉量与时间关系,基于所述地表下沉量与时间关系以及所述工作面开采中的时序性确定多煤层采空区覆岩长期变形预测结果。
5.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求1-3任一项所述的多煤层采空区覆岩长期变形预测方法。
6.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求1-3任一项所述的多煤层采空区覆岩长期变形预测方法。
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