[发明专利]一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法有效
申请号: | 201710236805.X | 申请日: | 2017-04-12 |
公开(公告)号: | CN107092740B | 公开(公告)日: | 2020-08-04 |
发明(设计)人: | 孙礼超;马伊磊;徐红;黄昌富;田书广;丁银平;郭道根;李永明;刘宝玉 | 申请(专利权)人: | 乌鲁木齐城市轨道集团有限公司;中铁十六局集团地铁工程有限公司;北京科技大学 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20;G06Q50/02 |
代理公司: | 北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙) 11210 | 代理人: | 杜忠福 |
地址: | 830026 新疆维吾*** | 国省代码: | 新疆;65 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 倾斜 煤层 采空区 残余 变形 预计 方法 | ||
1.一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1)建立急倾斜特厚煤层水平分段单元开采地表下沉模型,因为水平任意开采单元影响传播角为则用开采影响传播系数表示水平任意单元开采影响传播角为单元开采下沉盆地的表达式为其中,We(x,z)为单元开采引起(x,z)点的沉降值;rz为覆岩距工作面深度为z位置的下沉盆地主要影响半径;则对于整个单元厚度的煤层开采,横坐标为s的地表点A的下沉值We(s)为0~l范围内各单元开采引起的下沉值之和,即为若分层开采厚度为m,则横坐标为s的地表点A的下沉值W(s)为
步骤(2)当老采空区垮落区活化后,若所有破碎岩体空隙均被充分压实,则单层开采引起的地表最大沉降值不会超过采厚m,即极限下沉系数取为1,则残余下沉等效开采厚度m'为m'=m(1-q),即可得到老采空区垮落区对应等效开采厚度引起的残余沉降为:
残余倾斜变形为:
残余曲率变形为:
残余水平移动为:
残余水平变形为:
2.根据权利要求1所述的一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法,其特征在于,进一步包括:
根据Kelvin蠕变方程可知,当t→∞|时,ε=σ0/k趋于常数,实际上在岩石蠕变过程中,老采空区垮落区内破碎岩体空隙被压实后,残余沉降值趋于最大潜在沉降值Wc(s),蠕变方程中的参数k/η综合为影响参数μ,则地表残余沉降动态预测模型为Wc(s,t)=Wc(S)[1-eXp(-μt)]。
3.根据权利要求2所述的一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法,其特征在于,所述步骤(1)中是由按线性内插法得到的水平任意开采单元影响传播角为
4.根据权利要求3所述的一种急倾斜特厚煤层老采空区残余变形预计方法,其特征在于,所述步骤(2)中残余沉降、残余倾斜变形、残余曲率变形、残余曲率变形、残余水平移动、残余水平变形均由MATLAB编程得到。
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