[发明专利]一种井工开采工作面动态裂缝的监测方法

摘要

本发明涉及一种井工开采工作面动态裂缝的监测方法，以准确和完整的获取采动裂缝及其发育过程中的几何信息。该方法包括：布设裂缝监测基准线，建立工作面最前端裂缝位置与工作面位置之间的数学模型，通过该数学模型找到相应的最佳观测裂缝，进行持续的动态观测，获取裂缝宽度的变化数据，绘制裂缝宽度关于工作面位置的变化趋势图，以便分析前端裂缝从产生到完全闭合此全过程中所经历的所有典型阶段的特征和时间节点信息，总结和提炼工作面前端动态裂缝完整的生命周期，进而为研究该区域煤炭开采对土地生态环境的影响机理及其自修复周期的研究提供时间基准和技术支撑。

主权项

一种井工开采工作面动态裂缝的监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)布设裂缝监测基准线：在采煤工作前，布设裂缝监测基准线，所述基准线由若干个地表移动观测站组成，所述观测站从开切眼处的后方沿工作面走向的中心线布设，基准线的两端应保证超出采动影响范围，并在布设后测定各观测站的空间坐标位置；(2)找出最前端裂缝：当工作面推进到第一位置为A时，对其前方新出现的疑似裂缝进行标记观测，找出这些疑似裂缝中随工作面的后续推进而发育的裂缝，这些发育的裂缝中与第一位置距离最大的裂缝即为最前端裂缝，测定最前端裂缝的第二位置为B，得到第二位置与第一位置之间的距离C；(3)建立数学模型：重复步骤2得到多个工作面的第一位置Ai，以及与其相应的最前端裂缝的第二位置Bi和第一位置与第二位置的距离Ci，建立三者的数学模型，Bi＝Ai+C’，其中C’为多个Ci的数学期望，i＝1，2..n；(4)根据步骤3建立的数学模型，在距离工作面C’的期望位置，选定该位置两侧最相邻的多条裂缝作为观测裂缝，测定该多条裂缝随工作面推进的多个宽度变化，测定频率大于1天/次，直至裂缝不再发育，在地表上完全闭合为止，从中选出发育最为明显的一条裂缝作为最佳观测裂缝；(5)在不同的工作面位置，重复步骤4，得到多个最佳观测裂缝的宽度变化数据；(6)根据步骤4和5得到的最佳观测裂缝随工作面推进的多个宽度变化数据，绘制裂缝宽度关于工作面位置的变化趋势图。