[发明专利]水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法

权利要求书

1.水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）在覆岩概率积分法预计参数分析的基础上，利用概率积分法计算覆岩不同埋深水平岩层的移动变形；

（2）利用岩层层面拉伸率ε_S来表征覆岩内岩层层面法向方向上裂隙发育程度，从而衡量岩层裂隙通过水或气的能力；

（3）在覆岩移动变形计算的基础上，绘制在不同埋深水平岩层的层面拉伸率分布图；

（4）利用国内覆岩导水裂隙带发育高度实测值分析的基础上，确定不同岩性岩层导水的临界层面拉伸率ε’_S；

（5）利用岩层导水的临界层面拉伸率ε’_S对目标矿井的不同埋深水平岩层层面拉伸率分布图进行判断，得到水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度的预计值。

2.根据权利要求1所述的水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，其特征在于：所述步骤（1）中覆岩概率积分法参数关于埋深z的函数包括下沉系数q(z)、拐点偏移距S(z)以及主要影响半径R(z)；

式中：n_q——下沉系数影响系数，主要与覆岩岩性有关；

n_r——主要影响半径影响系数，主要与覆岩岩性有关；

n_s——拐点偏移距影响系数，主要与覆岩岩性有关；

z——岩层埋深，m；

H₀——煤层埋深，m，

q₀——地表处下沉系数；

S₀——地表处拐点偏移距，m；

R₀——地表处主要影响半径，m。

3.根据权利要求2所述的水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，其特征在于：

覆岩概率积分法预计参数主要依据地表移动变形概率积分法参数：地表处下沉系数q₀，地表处拐点偏移距S₀和地表处主要影响半径R₀，而地表移动变形的概率积分法参数依据地表移动观测站的实测数据依据曲线拟合的方法计算得到。

4.根据权利要求3所述的水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，其特征在于：依赖于地表移动变形概率积分法参数在覆岩内的变化规律，其中下沉系数q(z)和拐点偏移距S(z)在覆岩中的变化规律服从幂函数关系，主要影响半径R(z)在覆岩中的变化规律主要受岩层的抗弯刚度D的影响。

5.根据权利要求1所述的水体下采煤覆岩导水裂隙带发育高度预计方法，其特征在于：岩层层面拉伸率ε_S岩层变形后的曲面面积的增量与岩层总面积的比值，受采动影响的岩层下沉盆地的采空区边缘区域，岩层受到的水平变形较大，当岩层受到拉伸变形达到一定值时，会形成贯穿岩层的断裂裂隙，贯穿的方式为垂直或斜交，可以根据采动后岩层曲面的变化量来衡量岩层的水平变形大小，进而表示水平方向上岩层的裂隙发育程度。