【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿开采，尤其涉及一种离层注浆量计算方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、在煤炭开采过程中，会改变围岩应力平衡状态，进而导致覆岩的应力重分布以及移动，覆岩的移动变形逐渐向上传递到地表，地表产生沉降和变形，被称为开采沉陷。而当前我国探明的大量煤炭资源压覆在“建筑物、水体、铁路”下，这些煤炭资源开采诱发的地表沉陷势必对地表建筑物以及生态环境造成破坏。为了解决这一问题，离层注浆技术被广泛应用于控制地表沉陷。
2、然而，目前确定离层注浆量的方法主要是依靠经验进行估算，这种方法无法准确地反映地质条件的复杂性，也难以满足工程质量的严格要求。
3、此外，由于地质条件的差异性和不确定性，经验估算往往会导致注浆量不足或过度，从而影响减沉效果和工程效益。因此，急需研究一种简便、实用的离层注浆量计算方法，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提高离层注浆量计算的准确性。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供一种离层注浆量计算方法，采用如下技术方案：
4、一种离层注浆量计算方法，包括：
5、获取目标矿井工作面的矿井实测信息和压煤开采规范，所述矿井实测信息包括煤层开采信息、钻孔探查结果和工作面倾向沉降结果；
6、根据所述煤层开采信息，计算所述目标矿井工作面的采空区体积量；
7、根据所述煤层开采信息、所述压煤
8、根据所述钻孔探查结果、煤层开采信息、工作面倾向沉降结果和预设的残存离层空间计算规则计算所述目标矿井工作面的残存离层空间体积量；
9、根据所述工作面倾向沉降结果和预设的地表沉降空间计算规则计算所述目标矿井工作面的地表沉陷体积量；
10、基于所述采空区体积量、所述垮落空间体积量、所述残存离层空间体积量、所述地表沉陷体积量和预设的采动空间转换模型，计算所述目标矿井工作面的离层注浆量。
11、本专利技术的有益效果是：通过综合考虑矿井实测信息、压煤开采规范和预设的计算规则，可以更准确地计算出采空区体积量、垮落空间体积量、残存离层空间体积量和地表沉陷体积量，从而提高离层注浆量的计算精度。过计算出的离层注浆量，可以为矿井的工程实践提供指导，有目的开展注浆工作，有助于更好地控制采煤工程中的地表沉陷和离层空间问题，提高采煤工程的安全性和稳定性，减少施工的盲目性。准确的离层注浆量计算可以帮助矿井更有效地利用资源和资金，避免过度注浆或注浆不足的情况，从而提高矿井的经济效益和社会效益。
12、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
13、进一步，所述采动空间转换模型为：
14、v采空＝v垮落+v残存+v注浆+v地表；
15、其中，v采空表示所述采空区体积量，v垮落表示所述垮落空间体积量，v残存表示所述残存离层空间体积量，v注浆表示离层带的离层注浆体积量，v地表表示地所述表沉降体积量。
16、采用上述进一步方案的有益效果是：采动空间转换模型综合考虑了采空区治理中涉及的多个方面，包括垮落带、残存离层带、离层注浆和地表沉降等，提供了一个完整的、综合性的空间转换模型。
17、进一步，所述煤层开采信息包括采煤宽度、采煤长度和采煤高度，所述根据所述煤层开采信息，计算所述目标矿井工作面的采空区体积量，包括：
18、根据所述采煤宽度、采煤长度和采煤高度，计算所述目标矿井工作面的采空区体积量，所述采空区体积量为采煤宽度、采煤长度和采煤高度之间的乘积。
19、进一步，所述煤层开采信息还包括采煤厚度和垮落带顶板抗压程度，所述压煤开采规范包括预设垮落带顶板抗压值，所述根据所述煤层开采信息、所述压煤开采规范和预设的垮落空间计算规则计算所述目标矿井工作面的垮落空间体积量，包括:
20、将所述目标矿井工作面的垮落带顶板抗压程度与所述预设垮落带顶板抗压值对比，确定所述矿井的垮落带顶板类型；所述垮落带顶板类型为坚硬顶板、中硬顶板、软弱顶板或极软弱顶板中的任一项；
21、选取与所述垮落带顶板类型对应的垮落带高度计算公式，并将所述采煤厚度输入至所述垮落带高度计算公式中，得到所述目标矿井工作面对应的顶板垮落带高度；
22、根据所述采煤宽度、所述采煤长度和所述顶板垮落带高度计算所述目标矿井工作面的垮落带高度范围内的体积量，所述垮落带高度范围内的体积量为采煤宽度、采煤长度和顶板垮落带高度之间的乘积；
23、根据所述采空区体积量、所述垮落带高度范围内的体积量和预设的垮落空间体积量计算公式，计算所述目标矿井工作面的垮落空间体积量；
24、其中，所述垮落空间体积量计算公式为：
25、v垮落＝v采空+v垮落高度-v垮落高度×k0；
26、其中，v垮落表示目标矿井工作面的垮落带的垮落空间体积量，v采空表示目标矿井工作面的采空区体积量，v垮落高度表示目标矿井工作面的垮落带高度范围内的体积量，k0表示垮落带岩层在未施加人工荷载时，根据煤层采动，顶板垮落来压压实取得的岩层碎胀系数。
27、采用上述进一步方案的有益效果是：通过将矿井的垮落带顶板类型与预设的顶板抗压值进行对比，选取合适的垮落带高度计算公式，可以进一步提高计算精度；通过预设的预设垮落空间体积量计算公式，将采空区体积量和垮落带高度范围内的体积量相结合，能够更科学地计算出垮落空间的体积量。
28、进一步，所述选取与所述垮落带顶板类型对应的垮落带高度计算公式，包括：
29、当所述垮落带顶板类型为坚硬顶板时，所述垮落带高度计算公式为：
30、
31、其中，所述hk表示顶板垮落带高度，m表示采煤厚度；
32、当所述垮落带顶板类型为中硬顶板时，所述垮落带高度计算公式为：
33、
34、其中，所述hk表示顶板垮落带高度，m表示采煤厚度；
35、当所述垮落带顶板类型为软弱顶板时，所述垮落带高度计算公式为：
36、
37、其中，所述hk表示顶板垮落带高度，m表示采煤厚度；
38、当所述垮落带顶板类型为中硬顶板时，所述垮落带高度计算公式为：
39、
40、其中，所述hk表示顶板垮落带高度，m表示采煤厚度。
41、采用上述进一步方案的有益效果是：根据垮落带顶板类型选取对应的垮落带高度计算公式，可以进一步提高计算精度。
42、进一步，所述工作面倾向沉降结果包括常规开采时的地表下沉值和工作面的采动边界，所述根据所述钻孔探查结果、煤层开采信息、工作面倾向沉降结果和预设的残存离层空间计算规则计算所述目标矿井工作面的残存离层空间体积量，包括：
43、根据所述钻孔探查结果分析所述目标矿井工作面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离层注浆量计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述采动空间转换模型为：
3.根据权利要求1所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述煤层开采信息包括采煤宽度、采煤长度和采煤高度，所述根据所述煤层开采信息，计算所述目标矿井工作面的采空区体积量，包括：
4.根据权利要求3所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述煤层开采信息还包括采煤厚度和垮落带顶板抗压程度，所述压煤开采规范包括预设垮落带顶板抗压值，所述根据所述煤层开采信息、所述压煤开采规范和预设的垮落空间计算规则计算所述目标矿井工作面的垮落空间体积量，包括:
5.根据权利要求4所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述选取与所述垮落带顶板类型对应的垮落带高度计算公式，包括：
6.根据权利要求1所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述工作面倾向沉降结果包括常规开采时的地表下沉值和工作面的采动边界，所述根据所述钻孔探查结果、煤层开采信息、工作面倾向沉降结果和预设的残存离层空间计算规则计算所述目标矿
7.根据权利要求1所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述根据所述工作面倾向沉降结果和预设的地表沉降空间计算规则计算所述目标矿井工作面的地表沉陷体积量，包括：
8.一种离层注浆量计算装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器，所述处理器与存储器耦合；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种离层注浆量计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述采动空间转换模型为：
3.根据权利要求1所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述煤层开采信息包括采煤宽度、采煤长度和采煤高度，所述根据所述煤层开采信息，计算所述目标矿井工作面的采空区体积量，包括：
4.根据权利要求3所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述煤层开采信息还包括采煤厚度和垮落带顶板抗压程度，所述压煤开采规范包括预设垮落带顶板抗压值，所述根据所述煤层开采信息、所述压煤开采规范和预设的垮落空间计算规则计算所述目标矿井工作面的垮落空间体积量，包括:
5.根据权利要求4所述的一种离层注浆量计算方法，其特征在于，所述选取与所述垮落带顶板类型对应的垮落带高度计算公式，包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：秦立涛，赵福森，韩暖，王心雨，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局第二水文地质队，
类型：发明
国别省市：
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