[发明专利]悬顶采空区危险性评估方法

说明书

本发明提供一种悬顶采空区危险性评估方法、设备、存储介质和程序产品，该方法包括:确定目标悬顶采空区的煤柱稳定性安全系数；基于所述煤柱稳定性安全系数，确定所述目标悬顶采空区的垮塌可能性；确定所述目标悬顶采空区的垮塌危害性；基于所述垮塌可能性和所述垮塌危害性，确定所述目标悬顶采空区的危险性。本发明不仅考虑了悬顶采空区垮塌的可能性，还考虑了悬顶采空区垮塌的危害性，从而更加准确地、科学地分析得到悬顶采空区的危险性，实现悬顶采空区危险性的科学评估，并提高悬顶采空区危险性评估的准确性。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种悬顶采空区危险性评估方法、设备、存储介质和程序产品。

背景技术

悬顶采空区包括房柱式采空区和条带式采空区，房柱式采空区和条带式采空区的开采面积、开采工艺、采留尺寸等有所不同。当煤房或条带被采出后，煤柱及顶板的受力状态发生变化，随着时间推移，有的煤柱失稳，造成采空区顶板垮落，而有相当面积的采空区在煤柱的支撑下保持较长时间未垮落，形成了悬顶采空区。

悬顶采空区的遗留煤柱一旦失稳，将会引起冲击、飓风及地表的快速塌陷，从而对井下的安全生产、地面附属人员和建筑物造成严重威胁。

目前，对煤矿悬顶采空区的危险性评估缺乏相对统一的技术标准或依据，评估考虑的技术指标也不甚全面，致使评估结论难以指导后续灾害防治工作，易造成工作的盲目性，从而导致悬顶采空区危险性评估的准确性降低。

因此，如何对悬顶采空区的危险性进行科学评估，以提高悬顶采空区危险性评估的准确性，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种悬顶采空区危险性评估方法、设备、存储介质和程序产品，用以解决现有技术中悬顶采空区危险性评估的准确性低的缺陷，实现科学的、高准确性的悬顶采空区危险性评估。

本发明提供一种悬顶采空区危险性评估方法，包括：

确定目标悬顶采空区的煤柱稳定性安全系数；

基于所述煤柱稳定性安全系数，确定所述目标悬顶采空区的垮塌可能性；

确定所述目标悬顶采空区的垮塌危害性；

基于所述垮塌可能性和所述垮塌危害性，确定所述目标悬顶采空区的危险性。

根据本发明提供的一种悬顶采空区危险性评估方法，所述确定目标悬顶采空区的煤柱稳定性安全系数，包括：

获取所述目标悬顶采空区的煤柱内部应力，并获取所述目标悬顶采空区的煤柱极限抗压强度；

基于所述煤柱内部应力和所述煤柱极限抗压强度，确定所述目标悬顶采空区的煤柱稳定性安全系数。

根据本发明提供的一种悬顶采空区危险性评估方法，所述获取所述目标悬顶采空区的煤柱内部应力，包括：

确定所述目标悬顶采空区的回采方式；

获取所述目标悬顶采空区的开采深度、采出宽度、上覆岩体的平均容重和保留煤柱的保留宽度；

基于所述回采方式、所述平均容重、所述开采深度、所述保留宽度和所述采出宽度，确定所述目标悬顶采空区的煤柱内部应力。

根据本发明提供的一种悬顶采空区危险性评估方法，若所述回采方式为房柱式开采时，所述煤柱内部应力的计算公式为：

其中，σ为所述煤柱内部应力，γ为所述平均容重，H为所述开采深度，a为所述保留宽度，b为所述采出宽度，所述采出宽度为采出煤房的宽度。

根据本发明提供的一种悬顶采空区危险性评估方法，若所述回采方式为条带式开采时，所述煤柱内部应力的计算公式为：