[发明专利]短壁块段式采煤覆岩导水裂隙带发育高度预测方法

摘要

本发明公开了一种短壁块段式采煤覆岩导水裂隙带发育高度预测方法。通过现场调研及实验室实验，确定回采范围及煤岩层物理力学参数；然后借助3DEC数值模拟软件，得出主控因素与导水裂隙带发育高度之间的关系；最后采用MATLAB对导水裂隙带高度模拟结果进行非线性回归分析，最终建立预测短壁块段式采煤覆岩导水裂隙带发育高度的模型。本发明通过建立主控因素与导水裂隙带之间的关系，控制各主控因素对导水裂隙带发育高度的影响程度，进而实现开采过程中对水资源及生态环境的保护，其方法简单易操作，同时大大提高了回收率，避免了资源的浪费，对保水开采方法补充、生态环境保护及煤炭资源的合理回收具有重要的意义。

主权项

1.一种预测短壁块段式采煤导水裂隙带发育高度的方法，其步骤如下：步骤1.确定回采范围，并对回采范围内的煤层上覆岩层进行取样实验，采集煤岩体物理力学参数：厚度、弹性模量、抗拉强度、抗压强度、泊松比、粘聚力和内摩擦角；步骤2.借助3DEC数值模拟软件，基于采集的煤岩体物理力学参数，模拟块段间保护煤柱宽度l及块段长度L不变、采高m变化条件下导水裂隙带高度h变化，确定采高m与导水裂隙带高度的对应关系；模拟采高m及块段长度L不变、块段间保护煤柱宽度l化条件下导水裂隙带高度h的变化，确定块段间保护煤柱宽度l与导水裂隙带高度h的对应关系；模拟采高m及块段间保护煤柱宽度l不变、块段长度L变化条件下导水裂隙带高度h的变化，确定块段长度L与导水裂隙带高度h的对应关系；步骤3.根据步骤2模拟结果，基于非线性回归分析方法，采用MATLAB软件进行多元非线性回归分析，得到块段式采煤导水裂隙带高度的预测模型：h＝am‑bl+clnL‑d其中a、b、c、d为公式系数，ln为对数符号；步骤4.将短壁块段式采煤工艺中的实际采高m、块段间保护煤柱宽度l以及块段长度L代入预测模型，计算出短壁块段式采煤覆岩导水裂隙带的发育高度h。