开采补偿控制方法技术

本发明专利技术属于地下工程安全技术领域，公开了一种开采补偿控制方法。所述方法包括：利用智能钻进设备对巷道围岩进行数字钻进测试，获取所述巷道围岩的随钻参数；根据所述巷道围岩的随钻参数，确定所述巷道围岩的抗拉强度；根据所述巷道围岩的顶板垮落矸石初始碎胀系数、碎胀拟合系数和碎胀时长，确定所述巷道围岩的顶板垮落矸石碎胀系数；根据所述巷道围岩的抗拉强度、所述顶板垮落矸石碎胀系数、预先获取的开采面积和采矿体积，确定巷道顶板的切顶参数；基于所述切顶参数，对所述巷道顶板进行定向预裂切缝，利用垮落碎胀的矸石对采空区进行补偿。本发明专利技术可实现深部煤炭资源的绿色安全开采。采。采。

【技术实现步骤摘要】
开采补偿控制方法


[0001]本申请涉及地下工程安全
，特别是涉及一种开采补偿控制方法。

技术介绍

[0002]目前我国常用的采煤方法为长壁采煤法，该方法开采工作1个工作面，需要提前掘进2条回采巷道，分别用于煤炭运输和工作面通风，并需留设1个煤柱，用于维护下一工作面回采巷道的稳定性。长壁采煤法广泛应用于煤炭开采，但是在煤炭开采过程中会形成大范围的采空区，易产生地表不均匀沉降等环境损伤，不利于生态保护。针对上述问题，亟需一种开采补偿控制方法。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种开采补偿控制方法。
[0004]第一方面，提供了一种开采补偿控制方法，所述方法包括：利用智能钻进设备对巷道围岩进行数字钻进测试，获取所述巷道围岩的随钻参数；根据所述巷道围岩的随钻参数和预设的钻头参数，确定所述巷道围岩的抗拉强度；根据所述巷道围岩的顶板垮落矸石初始碎胀系数、预设的碎胀拟合系数和碎胀时长，确定所述巷道围岩的顶板垮落矸石碎胀系数；根据所述巷道围岩的抗拉强度、所述顶板垮落矸石碎胀系数、预先获取的开采面积和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开采补偿控制方法，其特征在于，所述方法包括：利用智能钻进设备对巷道围岩进行数字钻进测试，获取所述巷道围岩的随钻参数；根据所述巷道围岩的随钻参数和预设的钻头参数，确定所述巷道围岩的抗拉强度；根据所述巷道围岩的顶板垮落矸石初始碎胀系数、预设的碎胀拟合系数和碎胀时长，确定所述巷道围岩的顶板垮落矸石碎胀系数；根据所述巷道围岩的抗拉强度、所述顶板垮落矸石碎胀系数、预先获取的开采面积和预先获取的采矿体积，确定巷道顶板的切顶参数；在超前工作面预设距离，基于所述切顶参数，对所述巷道顶板进行定向预裂切缝，利用垮落矸石的碎胀效应对上覆岩层进行开采补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随钻参数包括钻进速度、钻进扭矩、钻头转速和钻进压力，所述预设的钻头参数包括钻头半径和钻头切削刃长度，所述根据所述巷道围岩的随钻参数和预设的钻头参数，确定所述巷道围岩的抗拉强度的公式为：；其中，表示抗拉强度，V表示钻进速度，N表示钻头转速，M表示钻进扭矩，F表示钻进压力，μ表示钻头切削刃与孔底岩石间的摩擦系数，R
c
表示钻头半径，l表示钻头切削刃长度，α表示第一拟合系数，β表示第二拟合系数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述巷道围岩的顶板垮落矸石初始碎胀系数、预设的碎胀拟合系数和碎胀时长，确定所述巷道围岩的顶板垮落矸石碎胀系数的公式为：；其中，K表示顶板垮落矸石碎胀系数，K0表示顶板垮落矸石初始碎胀系数，α表示预设的碎胀拟合系数，t表示碎胀时长。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，开采活动会导致采空区顶板的岩层中出现垮落带、裂隙带和弯曲下沉带，采矿引起的地表沉降损伤变量、裂隙带岩层裂隙损伤变量和垮落矸石碎胀损伤变量之和等于1，具体的公式为：；其中，ΔV
S
表示地表沉降变化体积，ΔV
C
表示岩层裂隙增加体积，ΔV
B
表示垮落矸石碎胀体积，ΔV
m
表示采矿体积，ΔV
S
/ΔV
m
表示地表沉降损伤变量，ΔV
c
/ΔV
m...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，江贝，吴文瑞，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：