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专利号: 202410474986X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种煤炭开采生态潜水扰动程度评价方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、在煤炭开采前,确定土壤含水率的修正连续监测深度h修、修正测定周期t修,及开采总时长T,土壤含水率测定前1天应无降水;

所述修正连续监测深度h修=1.1~1.5h,其中,h代表土壤含水率的连续监测深度,米;

所述连续监测深度h采用以下公式确定:

其中,c为采煤工作面地表第一层土的内聚力,kPa; 为采煤工作面地表第一层土的内3

摩擦角;γ为采煤工作面地表第一层土的容重,kN/m;

所述修正测定周期t修=1.1~1.9t,其中,t代表土壤含水率的测定周期,所述土壤含水率的测定周期t采用以下公式确定:t=D/v

其中,D为采煤工作面的来压步距,米;v为采煤工作面的开采速度,米/天;

所述开采总时长T采用以下公式确定:

T=L/v

其中,L为开采长度,米;v为采煤工作面的开采速度,米/天;

S2、煤炭开采前,在采煤工作面的上方位于所述修正连续监测深度h修的深度,在所述修正测定周期t修内测定每个周期的开采前修正含水率w,并绘制w‑t修曲线图;

所述开采前修正含水率w采用以下公式确定:w=w1+0.5w2

其中,w1为开采前自由水含水率,w2为开采前结合水含水率;

S3、煤炭开采过程中,在采煤工作面的上方位于所述修正连续监测深度h修的深度,在所述修正测定周期t修内测定每个周期的开采中修正含水率o,并绘制o‑t修曲线图;

所述开采中修正含水率o采用以下公式确定:o=o1+0.5o2

其中,o1为开采中自由水含水率,o2为开采中结合水含水率;

S4、采用盒子计数法,计算w‑t修曲线图和o‑t修曲线图的分形维数D1和D2,所述盒子计数法中选取的盒子最小边长为w‑t修曲线图及o‑t修曲线图的横轴和纵轴最短轴的1/10以下;

S5、依据分形维数D1和D2划分煤炭开采生态潜水扰动分类,具体包括:当D1≥1.5,为保水采煤A型扰动类型,当D1<1.5且|D2‑D1|≤0.2,为保水采煤B型扰动类型,当D1<1.5且|D2‑D1|>0.2,为保水采煤C型扰动类型;

根据所述煤炭开采生态潜水扰动分类采取不同的监测方法,具体包括:若是保水采煤A型扰动类型,则按照既定采煤方法开采,且不需要持续监测;

若是保水采煤B型扰动类型,则按照既定采煤方法开采,但需要对下一个工作面持续监测并按照所述方法持续评估,保障本煤矿其他工作面潜水扰动程度不划分为保水采煤C型扰动类型;

若是保水采煤C型扰动类型,则需要采用减损开采方法,并对下一个工作面持续监测并按照所述方法持续评估,直至本煤矿其他工作面潜水扰动程度不划分为保水采煤C型扰动类型,否则采用更小采煤扰动的方法。