[发明专利]一种井工开采地表沉陷参数拐点偏距的确定方法

说明书

本发明提出一种井工开采地表沉陷参数拐点偏距的确定方法，获取井工开采现场拐点偏距影响因素数据；判断当前覆岩是否有厚层坚硬岩层，确定的拐点偏距计算模型；根据获取井工开采现场拐点偏距影响因素数据采用拐点偏距计算模型，计算倾向下边界拐点偏距S₁、倾向上边界拐点偏距S₂和走向边界拐点偏距S₃。本发明通过分析，得出影响拐点偏距的主要因素为覆岩抗压强度、采动程度、煤层倾角、采深和松散层厚度。发现当覆岩中存在大于10m厚层坚硬岩层时造成拐点偏距计算误差较大，建立针对覆岩无大于10m厚层坚硬岩层的拐点偏距计算方法，本发明提供了两种拐点偏距计算模型，针对不同地质、采矿条件可以选择合适的计算模型。

技术领域

本发明属于矿业工程和矿山安全技术领域，具体涉及一种井工开采地表沉陷参数拐点偏距的确定方法。

背景技术

井工开采后必然会造成地表沉陷，地表沉陷范围和沉陷量是造成地表建筑物和构筑物损坏的根本原因，而拐点偏距是反映地表沉陷范围和计算地表沉陷量的一个主要因素。以往对拐点偏距的研究方法和计算方法主要有数值模拟法、现场实测法和工程类别法等。各个方法都存在其弊端，数值模拟主要是将复杂的地质条件理论化和简单化，所以数值模拟法的精度差；现场实测法的获取难度大，而且周期较长；工程类比法的前提是地质条件和采矿条件相同或相似，有时会出现无工程实例类比的现象。影响拐点偏距的因素也很多，以往对拐点偏距的研究主要集中在单因素对拐点偏距的影响，但其实影响拐点偏距的因素之间也是相互影响，这种相互影响错综复杂，而且相辅相成。本发明专利是建立多因素对拐点偏距影响的计算方法，该计算方法的实用性强，计算方法简单，参数获取方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种井工开采地表沉陷参数拐点偏距的确定方法。

一种井工开采地表沉陷参数拐点偏距的确定方法，包括以下步骤：

步骤1：获取井工开采现场拐点偏距影响因素数据；

所述拐点偏距影响因素包括：煤层倾角x₁、上边界采深x₂、下边界采深x₃、平均采深x₄、走向采动程度x₅、倾向采动程度x₆、松散层厚度x₇、覆岩抗压强度x₈和采高x₉；

步骤2：判断当前覆岩是否有厚层坚硬岩层，若是，则采用覆岩有厚层坚硬岩层条件下的拐点偏距计算模型，否则，采用覆岩无厚层坚硬岩层条件下的拐点偏距计算模型；

步骤3：根据获取井工开采现场拐点偏距影响因素数据采用步骤2中确定的拐点偏距计算模型，计算倾向下边界拐点偏距S₁、倾向上边界拐点偏距S₂和走向边界拐点偏距S₃。

所述判断当前覆岩是否有厚层坚硬岩层的判断依据为：覆岩中有大于10m的坚硬岩层即有厚层坚硬岩层。

所述覆岩有厚层坚硬岩层条件下的拐点偏距计算模型具体为：

所述倾向下边界拐点偏距S₁的计算公式如下所示：

S₁＝0.8495x₁-0.0200x₃+5.6135x₆+0.0502x₇-0.1451x₈-15.3131；

所述倾向上边界拐点偏距S₂的计算公式如下所示：

S₂＝0.8287x₁-0.0010x₂+9.3805x₆+0.0691x₇-0.3306x₈-14.1368；