一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法技术

技术编号:42000246 阅读:23 留言:0更新日期:2024-07-12 12:23
本发明专利技术公开一种坚硬岩层‑厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法,确定矿区基本地质采矿参数;计算硬岩断块回转量,确定坚硬岩层的破断模式;计算坚硬岩层悬臂梁结构的最大伸悬距离、铰接岩梁结构关键块的水平分量;计算松散层内的自然平衡拱宽度;计算坚硬岩层‑厚松散层耦合条件下的工作面临界充分开采宽度D;基于工作面实际采宽D<subgt;0</subgt;,计算采动系数n,确定地表采动程度。根据坚硬岩层破断后悬臂长度及松散层自然平衡拱发育特征,兼顾了松散层和坚硬岩层对地表采动程度的影响,从力学的角度来判断地表采动程度;相较于依靠经验系数的数学方法,其计算过程更加合理,计算结果精度更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地表采动程度计算。具体地说是一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法


技术介绍

1、地表沉陷是岩层损伤运移的外在表现,是地下开采导致的岩层破断不断向上传递发育的结果,其本质上是力学现象。在地表移动盆地随煤层开采而发育的过程中,一般根据采动对地表移动变形的影响,将地表采动程度分为非充分采动、充分采动、超充分采动。覆岩垮落区形态及岩层运移一定程度上决定了地表采动程度,而地表采动程度也是判断覆岩破坏程度、工作面尺寸优化、地表控制减沉的重要依据。

2、目前,关于地表采动程度的计算方法很多,主要包括:经验公式计算方法、数值模拟、物理模拟和基于松基比的计算方法。其中数值模拟和物理模拟的方法由于模型本身与实际情况存在差异,导致的计算结果误差不容忽视;而基于松基比的计算方法,虽然解决了部分模型误差的问题,但其本质上仍是数学的经验方法,未涉及力学参数,公式的应用推广上缺乏合理性,所以目前我国普遍应用的采动系数计算公式仍为《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中给出的经验公式的计算方法。

3、但是现有的方法大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法,其特征在于,在步骤(1)中,矿区基本地质采矿参数,包括:采深H0、采厚M、碎胀系数Kp、坚硬岩层厚度、坚硬岩层距煤层距离、坚硬岩层抗拉强度RT、松散层内摩擦角和粘聚力c。

3.根据权利要求2所述的一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法,其特征在于,在步骤(2)中,以第i层岩层为假定坚硬岩层,其上直至第m层岩层与之协调变形,而第m+1层岩层不与之协调变形,则第m+1层岩层是第i+1层坚硬岩层...

【技术特征摘要】

1.一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法,其特征在于,在步骤(1)中,矿区基本地质采矿参数,包括:采深h0、采厚m、碎胀系数kp、坚硬岩层厚度、坚硬岩层距煤层距离、坚硬岩层抗拉强度rt、松散层内摩擦角和粘聚力c。

3.根据权利要求2所述的一种坚硬岩层-厚松散层耦合条件下地表采动程度计算方法,其特征在于,在步骤(2)中,以第i层岩层为假定坚硬岩层,其上直至第m层岩层与之协调变形,而第m+1层岩层不与之协调变形,则第m+1层岩层是第i+1层坚硬岩层,通过如下的刚度条件和强度条件从第i层开始向上逐层进行判定:

4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员:阎跃观蔡金池戴华阳王锦龙杨浙王建彬李强
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:

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