[发明专利]多煤层开采下地面积水时间的确定方法

摘要

本发明涉及多煤层开采下地面积水时间的确定方法，属于采矿技术、土地利用和土地复垦领域。该方法包括：根据地下煤炭赋存条件，利用概率积分法分别预计各煤层开采引起的地面下沉，然后依据煤层开采计划，确定多煤层重复采动下地表累积下沉量，同时结合地表原始高程，模拟多煤层开采地面沉陷情况，最后根据当地潜水位埋深，确定多煤层开采地面积水时间。本发明综合考虑了多煤层重复采动下各煤层开采引起的地表下沉、地面原始高程、地下潜水位标高，从而确定了多煤层开采下地面积水的时间，简单易懂，便于实际应用，为后续多煤层开采沉陷地土地复垦工作提供了基础信息。

主权项

1.一种多煤层开采下地面积水时间的确定方法，其特征在于，该方法包括：根据地下煤炭赋存条件，利用概率积分法分别预计各煤层开采引起的地面下沉，依据煤层开采计划，通过叠加确定多煤层重复采动下地表累积下沉量，然后将其与地表原始高程进行空间叠加，模拟多煤层开采后地面沉陷情况，最后通过比较不同煤层开采结束后地面高程和当地潜水位埋深的关系，确定多煤层开采地面积水时间；该方法具体包括以下步骤：1)根据地下煤炭赋存条件，利用概率积分法分别预计各煤层开采引起的地面下沉：设开采区域共n个煤层，且开采顺序为煤层1、煤层2、…、煤层i、…、煤层n，地面坐标系为x、o、y，煤层i投影为水平煤层后的坐标系为εi、o、ηi，且坐标系的水平投影重合，地面任意点P的坐标为(x,y)，则煤层i开采区域Si，引起点P的下沉值Wi(x,y)如式(1)所示：式(1)中：Wi(x,y)为煤层i开采引起地面任意点P的下沉值，单位mm；qi为煤层i开采的下沉系数；mi为煤层i的煤厚，单位mm；αi为煤层i的煤层倾角，单位°；ri为煤层i的主要影响半径，单位m；i＝1,2,…,n；2)根据煤层开采计划，确定多煤层重复采动下地表累积下沉量：m个煤层重复采动引起的地表累积下沉如式(2)所示：式(2)中：为m个煤层重复采动引起地面任意点P的累积下沉值，单位m；Wj(x,y)为煤层j开采引起地面任意点P的下沉值，单位mm；m＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m；3)结合地表原始高程，模拟多煤层开采地面沉陷：将多煤层开采地表累积下沉与煤炭开采前地表的原始高程进行空间叠加分析，模拟多煤层开采后地面沉陷情况，m个煤层开采结束后，地面任意点P的高程如式(3)所示：式(3)中：Hm(x,y)为m个煤层开采结束后地面任意点P的高程，单位m；H0(x,y)为煤炭开采前地面任意点P的原始高程，单位m；m＝1,2,…,n；4)根据当地潜水位埋深，确定多煤层开采地面积水时间：由于采煤沉陷影响，如果t‑1个煤层开采结束后，地面任意点P的高程高于地下潜水位高程，且t个煤层开采结束后，点P的高程等于或低于地下潜水位时，地面任意点P将在t个煤层开采结束后出现积水，则式(4)中：Ht(x,y)为t个煤层开采结束后地面任意点P的高程，单位m；Ht‑1(x,y)为t‑1个煤层开采结束后地面任意点P的高程，单位m；HQ为地下潜水位高程，单位m。