[发明专利]倾斜煤层采空区的水量监测方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种倾斜煤层采空区的水量监测方法、装置及电子设备，上述倾斜煤层采空区的水量监测方法包括：监测倾斜煤层采空区内的水位高度；获取预先计算得到的顶板岩层垮落后采空区内充填岩石后的平均空隙率；基于水位高度及平均空隙率确定倾斜煤层采空区内的充水量。本发明能够自动准确计算得到采空区内的充水量，实现了对采空区充水量的实时监测，提升了采空区充水量监测的精确度。

技术领域

本发明涉及采空区水害监测技术领域，尤其是涉及一种倾斜煤层采空区的水量监测方法、装置及电子设备。

背景技术

在煤矿开采过程中，当煤层被开采后，煤层上方的顶板岩层会垮落至采空区内，采空区水害会严重威胁煤矿的安全开采，为了预防采空区发生透水事故，对采空区内的充水量进行监测是十分必要的。目前，多数煤矿通常是按生产经验或者从井下打孔放流的方式推算采空区的水量，不仅精确度较低，而且费时费力，更不能及时掌握采空区的水量变化。因此，现有的采空区充水量监测技术还存在精确度较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种倾斜煤层采空区的水量监测方法、装置及电子设备，能够实现对采空区充水量的实时监测，提升了采空区充水量监测的精确度。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种倾斜煤层采空区的水量监测方法，包括：监测倾斜煤层采空区内的水位高度；获取预先计算得到的顶板岩层垮落后采空区内充填岩石后的平均空隙率；基于所述水位高度及所述平均空隙率确定所述倾斜煤层采空区内的充水量。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述基于所述水位高度及所述平均空隙率确定所述倾斜煤层采空区内的充水量的步骤，包括：当所述水位高度大于预设水位阈值时，基于所述水位高度、所述平均空隙率及第一计算算式确定所述倾斜煤层采空区内的充水量；其中，所述预设水位阈值与倾斜煤层的倾斜角相关；当所述水位高度小于等于所述预设水位阈值时，基于所述水位高度、所述平均空隙率及第二计算算式确定所述倾斜煤层采空区内的充水量。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一计算算式为：

其中，Q为所述充水量，H_垮为垮落带高度，H_水位为所述水位高度，M为煤层厚度，W为采空区宽度，α为煤层倾斜角，n为所述平均空隙率。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二计算算式为：

其中，Q为所述充水量，H_水位为所述水位高度，W为采空区宽度，α为煤层倾斜角，n为所述平均空隙率。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述预设水位阈值的确定步骤包括：获取所述倾斜煤层采空区对应的垮落带高度、所述倾斜煤层的煤层厚度和煤层倾斜角；基于所述垮落带高度、所述煤层厚度和所述煤层倾斜角确定所述预设水位阈值；其中，所述预设水位阈值的计算算式为：H＝(H_垮+M)cosα，H为所述预设水位阈值，H_垮为垮落带高度，M为煤层厚度，α为煤层倾斜角。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述监测倾斜煤层采空区内的水位高度的步骤，包括：基于水位传感器实时检测所述倾斜煤层采空区内的水位高度；其中，所述水位传感器设置于所述倾斜煤层采空区的底端。

进一步，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：获取预先从采空区内充填岩石后采集得到的多个填充样本；基于各所述填充样本的体积和质量计算所述平均空隙率。