煤层倾向为标准方向的锐角优化垂线法保护煤柱留设方法技术

本发明专利技术提供一种煤层倾向为标准方向的锐角优化垂线法保护煤柱留设方法，包括：确定保护对象的松散层保护范围；将所述松散层保护范围外扩，形成初始保护煤柱范围；对所述初始保护煤柱范围的角点为锐角处的煤柱进行优化缩减，得到优化缩减后的保护煤柱范围。本发明专利技术以煤层倾向方向为标准方向代替传统垂线法中的走向方向，使垂线计算公式选择时无需人工判断，规避现有以煤层走向为标准方向进行煤柱设计时的方向不确定性、夹角的多值性，并对保护煤柱范围拐点为锐角处的煤柱进行优化缩减，节约资源。约资源。约资源。

【技术实现步骤摘要】
煤层倾向为标准方向的锐角优化垂线法保护煤柱留设方法


[0001]本专利技术属于煤矿开采
，具体涉及一种煤层倾向为标准方向的锐角优化垂线法保护煤柱留设方法。

技术介绍

[0002]煤炭资源是主要能源，目前85％以上的煤炭产量来自井工开采，不可避免地对地表造成损害。因此有必要通过各种保护性开采措施，包括留设保护煤柱，对地表沉陷进行控制，对地物进行保护。
[0003]保护煤柱是指专门留在井下不予开采的、承担隔离和支撑作用、保护受护对象不受损害的煤炭。保护煤柱留设方法主要包括垂直剖面法和垂线法。垂直剖面法原理上要求受护范围的边界平行(或垂直)于煤层的走向、倾向，往往需要扩大实际的受护对象范围使该条件成立，造成资源浪费；而垂线法无此要求，可以减少压煤量，特别是对于与煤层斜交或者狭长的建构筑物。
[0004]目前，垂线法保护煤柱留设原理主要具有以下两个缺陷：
[0005](1)使用煤层走向作为标准方向，指向不明确。
[0006]煤层走向和倾向(特指倾向下山方向)是矿山常用的两个标准方向。走向方向的指向不明确，有两个相差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层倾向为标准方向的锐角优化垂线法保护煤柱留设方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定保护对象的松散层保护范围；所述松散层保护范围是由多个第一角点A连接形成的多边形区域；相邻两个第一角点A之间的连线为松散层保护边界；步骤2，将所述松散层保护范围自第一角点A外扩，形成初始保护煤柱范围；所述初始保护煤柱范围是由多个第二角点B连接形成的多边形区域；步骤3，对所述初始保护煤柱范围的角点为锐角处的煤柱进行优化缩减，得到优化缩减后的保护煤柱范围。2.根据权利要求1所述的煤层倾向为标准方向的锐角优化垂线法保护煤柱留设方法，其特征在于，步骤2具体为：步骤2.1，对于所述松散层保护范围的每个第一角点A，假设第一角点A是松散层保护范围的边界E1和边界E2的交点，则过第一角点A向外分别作边界E1的垂线V1和边界E2的垂线V2，并确定垂线V1和垂线V2的长度，从而确定垂线V1的外侧端点和垂线V2的外侧端点；步骤2.2，对于所述松散层保护范围的每条边界，确定其两端的两条垂线，将其两端的两条垂线的外侧端点相连形成一条直线；因此，如果所述松散层保护范围具有n条边界，确定对应的n条直线，n条直线相交后，交点相连形成初始保护煤柱范围。3.根据权利要求2所述的煤层倾向为标准方向的锐角优化垂线法保护煤柱留设方法，其特征在于，步骤2.1中，垂线V1和垂线V2的长度，按照以下方法确定：步骤2.1.1，对于垂线Vi，i＝1或2，在第一角点A的位置，确定煤层倾向逆时针旋转到垂线Vi的方向的角度ζ，角度ζ取值范围为[0，360
°
)；如果角度ζ在[90
°
，270
°
]区间，则执行步骤2.1.2和步骤2.1.3；否则，执行步骤2.1.2和步骤2.1.4；步骤2.1.2，垂线Vi与边界Ei垂直；定义边界Ei的方向为逆时针旋转时的方向；确定煤层倾向...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡音飞，刘健松，廉旭刚，胡海峰，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：