[发明专利]非均匀关键层结构对煤层动力灾害影响区域的判断方法

权利要求书

1.非均匀关键层结构对煤层动力灾害影响区域的判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、收集开采区域内全部已有钻孔的钻孔柱状图资料；

S2、根据步骤S1收集的已有钻孔的钻孔柱状图资料，对全部钻孔柱状图进行关键层判别，判别得到各个钻孔柱状图所对应的煤层深度H₀、关键层厚度H及关键层与煤层之间的间距D；

S3、在已有钻孔的关键层厚度H及关键层与煤层之间的间距D的基础上，通过反距离加权插值的方法求取开采区域内任意点处的关键层厚度H及关键层与煤层之间的间距D；

S4、假设开采区域的煤层为水平分布，即开采区域内不同工作面的煤层深度均相同，记为H₀；在步骤S3中得到的关键层厚度等高线及关键层与煤层之间的间距等高线的基础上，得出不同工作面上覆关键层厚度H及关键层与煤层之间的间距D的非均匀分布特征；

S5、通过三维数值模拟得到每个具体的工作面，每个工作面具有不同的关键层厚度H及关键层与煤层之间的间距D；记与工作面的水平距离为L的煤层的采动应力为P(H,D,L)；设定应力集中系数判据为K，煤层的采前应力为P₀＝γH₀，其中γ为岩层的容重；将满足P(H,D,L)/P₀＝K的距离L视为临界影响距离L_K；

S6、对于距离工作面L_K处的煤层，将与该煤层所在平面的水平距离小于或等于L_K的区域视为煤层动力灾害影响区域，大于L_K的区域视为非煤层动力灾害影响区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3的具体过程如下：

设已有钻孔i在井田平面上的坐标为(x_i,y_i)，该钻孔的关键层厚度为H(x_i,y_i)，关键层与煤层之间的间距为D(x_i,y_i),通过距离加权插值求取开采区域内任意点R处的关键层厚度H及关键层与煤层之间的间距D：

S3.1、设任意点R在井田平面的坐标为(x,y)，点R与已有钻孔i的距离d_i为：

S3.2、计算点R与每个已有钻孔i的距离权重：

n为已有钻孔的数量；

S3.3、计算点R对应的关键层厚度H(x,y)及关键层与煤层之间的间距D(x,y)：

S3.4、根据计算得到的任意点R对应的关键层厚度H(x,y)及关键层与煤层之间的间距D(x,y)，生成得到整个开采区域内的关键层厚度等高线及关键层与煤层之间的间距等高线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，岩层的容重通过钻孔取芯后的力学测试得到。