[发明专利]一种厚冲积层矿区的采动工作面确定系统

说明书

本发明公开了一种厚冲积层矿区的采动工作面确定系统，包括智能终端模块、服务器模块和采动工作面参数模块，智能终端模块包括采动系数计算单元、调试单元和采动工作面确定单元，采动工作面参数模块的信号输出端通过服务器模块与智能终端模块的采动系数计算单元的信号输入端连接，采动系数计算单元的信号输出端与采动工作面确定单元的信号输入端连接，智能终端模块的调试单元的信号输出端与采动工作面参数模块的信号输入端连接。本系统可在确保绝对安全的前提下对厚冲积层矿区进行充分的采动，不浪费可采动的煤矿资源，也保证了开采范围外的绝对安全，极大幅度的增加经济收益。

技术领域

本发明属于开采沉陷领域，更具体地说，本发明涉及一种厚冲积层矿区的采动工作面确定系统。

背景技术

现如今很多矿区属于厚冲积层含水层矿区，开采沉陷规律独特。如：煤炭开采后地表下沉系数大，影响范围广、水平移动边界大于下沉边界等，对地表及建构筑物损害严重。由于采动岩体力学的复杂性，目前大多基于现场实测资料研究开采沉陷规律及各种角值参数、预测参数与地质采矿条件的关系，但由于工作面长度有限，往往根据地表移动观测资料获取的各种参数均为非充分采动条件的移动参数，需要根据采动系数将换算成充分采动条件下的参数，目前厚冲积层矿区采动系数确定方法主要有三种：1、采用工作面长度与基岩厚度确定采动系数；2、采用工作面长度与采深比确定采动系数；3、考虑部分冲积层厚度的影响。这些方法或未考虑冲积层厚度的影响(方法1)，或过高考虑冲积层厚度的影响(方法2)，或靠经验确定冲积层厚度的影响(方法3)。由于厚冲积层矿区采动系数确定方法的不准确性，使根据实测资料分析获取的边界角、移动角等参数存在误差，用这些参数留设的建构筑物保护煤柱范围可能偏小，导致位于保护范围外的建筑物、铁路、高速公路等的损害，造成人员伤亡和财产损失。另外，也可能是留设的范围偏大，浪费了大量煤炭资源。

部分地区的矿区冲积层厚度变化约在30m至524m之间，平均开采深度变化约在71m至890m之间，开采厚度变化约在1.5m至5.0m之间，煤层倾角变化约在1至34°，工作面倾向长度变化约85m至362m之间。可见，该区域地质采矿条件变化较大，特别是冲积层厚度和开采深度变化较大，导致各观测站地表采动程度差别较大，如果不考虑采动程度将难以分析开采沉陷角值参数变化规律，从而影响区内受保护建构筑的安全。

为此，本系统可以快速、高精度判断地表是否达到充分采动，从而准确获取开采沉陷规律及参数，为地表建构筑物开采损害、土地塌陷量及塌陷范围等评估提供技术支持，应用前景广阔。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种厚冲积层矿区的采动工作面精准度高、安全充分采动的确定系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种厚冲积层矿区的采动工作面确定系统，包括智能终端模块、服务器模块和采动工作面参数模块，智能终端模块包括采动系数计算单元、调试单元和采动工作面确定单元，采动工作面参数模块的信号输出端通过服务器模块与智能终端模块的采动系数计算单元的信号输入端连接，采动系数计算单元的信号输出端与采动工作面确定单元的信号输入端连接，智能终端模块的调试单元的信号输出端与采动工作面参数模块的信号输入端连接。

本技术方案提供的一种厚冲积层矿区的采动工作面确定系统，所述采动工作面参数模块中的参数是由矿区基岩厚度、冲积层厚度、工作面走向长度及倾向长度、冲积层内摩擦角、覆岩垮落角和冲积层拱跨度组成，通过冲积层厚度和覆岩跨落角可得到冲积层拱跨度，所述智能终端模块的采动系数计算单元通过矿区基岩厚度、冲积层厚度、工作面走向长度及倾向长度、冲积层内摩擦角和覆岩垮落角的参数值进行计算。