[发明专利]采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法及装置

权利要求书

1.一种采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法，其特征在于，所述方法包括：

预测采煤工作面上覆岩层的目标隔离层区；

采用钻杆进行定向钻孔作业，以在所述目标隔离层区预留钻孔，所述钻孔安装有工业内窥镜；

利用所述工业内窥镜测量所述钻孔周围上覆下伏岩层实时坐标；

利用各所述钻孔周围上覆及下伏岩层地形坡度，反演得到上覆下伏岩层地形方程式，并推算所述目标隔离层区的实时边界区域坐标，包括：

假设各所述钻孔边界为一平整倾斜或具有一定曲率弧度的边坡，基于各所述钻孔周围上覆及下伏岩层及各所述钻孔原点位置地形坡度，拟合得到所述上覆及下伏岩层地形方程式；

基于所述上覆及下伏岩层地形方程，推算所述目标离层区的边界位置坐标；

根据所述目标隔离层区的实时边界区域坐标和所述上覆下伏岩层实时坐标，刻画所述目标隔离层区的坐标点云集；

分析所述坐标点云集，计算采煤沉陷覆岩离层空间大小。

2.如权利要求1所述的采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法，其特征在于，所述预测采煤工作面上覆岩层的目标隔离层区，包括：

基于物探资料或布设钻孔，预测采煤工作面上覆岩层的目标隔离层区。

3.如权利要求1所述的采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法，其特征在于，所述方法还包括：

在各所述钻孔的地表位置处预留大地坐标观测点，所述大地坐标观测点与所述钻孔镶嵌。

4.如权利要求1所述的采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法，其特征在于，所述根据所述目标隔离层区的实时边界区域坐标和所述上覆下伏岩层实时坐标，刻画所述目标隔离层区的坐标点云集，包括：

将所述目标隔离层区的实时边界区域坐标和所述上覆下伏岩层实时坐标联立为一封闭空间，得到所述目标隔离层区的坐标点云集。

5.如权利要求1所述的采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法，其特征在于，所述分析所述坐标点云集，计算采煤沉陷覆岩离层空间大小，包括：

基于点云集软件对所述坐标点云集进行分析，计算计算采煤沉陷覆岩离层空间大小。

6.如权利要求1所述的采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法，其特征在于，所述钻孔包括观测钻孔和注浆钻孔，所述注浆钻孔与所述观测钻孔呈对立侧布设。

7.如权利要求6所述的采煤沉陷覆岩离层空间大小计算方法，其特征在于，在下层离层上复原岩发生应力不平衡时，所述方法还包括：

重复计算上层所述目标离层区的离层空间，并通过所述注浆钻孔注浆填充，直至所述离层空间完全填充注浆。

8.一种采煤沉陷覆岩离层空间大小计算装置，其特征在于，所述装置包括：

预测模块，用于预测采煤工作面上覆岩层的目标隔离层区；

钻孔模块，用于采用钻杆进行定向钻孔作业，以在所述目标隔离层区预留钻孔，所述钻孔安装有工业内窥镜；

坐标测量模块，用于利用所述工业内窥镜测量所述钻孔周围上覆下伏岩层实时坐标；

坐标推算模块，用于利用各所述钻孔周围上覆及下伏岩层地形坡度，反演得到上覆下伏岩层地形方程式，并推算所述目标隔离层区的实时边界区域坐标；

坐标点云集计算模块，用于根据所述目标隔离层区的实时边界区域坐标和所述上覆下伏岩层实时坐标，刻画所述目标隔离层区的坐标点云集；

空间计算模块，用于分析所述坐标点云集，计算采煤沉陷覆岩离层空间大小；

所述坐标推算模块，包括：

拟合单元，用于假设各所述钻孔边界为一平整倾斜或具有一定曲率弧度的边坡，基于各所述钻孔周围上覆及下伏岩层及各所述钻孔原点位置地形坡度，拟合得到所述上覆及下伏岩层地形方程式；

推算单元，用于基于所述上覆及下伏岩层地形方程，推算所述目标离层区的边界位置坐标。