(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211354177.2 (22)申请日 2022.11.01 (71)申请人 中国矿业大 学 地址 221116 江苏省徐州市大 学路1号 申请人 徐州弘毅科技发展 有限公司 　 徐州物硕信息技 术有限公司 (72)发明人 窦林名　牟宗龙　孙振于　马志锋　 李成海　曹安业　孙文杰　王聪聪　 熊洪恩　肖佳琦　许宏阳　 (74)专利代理 机构 徐州苏越知识产权代理事务 所(普通合伙) 32543 专利代理师 张旭 (51)Int.Cl. E21B 49/00(2006.01) G06F 17/10(2006.01)G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于坚硬厚岩层与煤层厚距关系的冲击危 险评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于坚硬厚岩层与煤层 厚距关系的冲击危险评价方法， 先采集所需评价 煤层上方的地质资料， 确定煤层上方各个岩层的 分布情况和各个岩层的力学性能， 接着选出符合 条件的坚硬厚岩层， 并记录各个坚硬厚岩层的厚 度及各自下边界与煤层上边界之间的距离； 然后 根据本申请人研究发现煤层上方坚硬厚岩层的 厚度与坚硬厚岩层下边界距煤层上边界的距离 之间的关系， 对煤层的冲击地压存在对应影响， 经过取值划分后确定判别标准， 将 选出的坚硬厚 岩层分别经过判别标准处理后， 得出各个坚硬厚 岩层对应的危险指数； 最后选择各个坚硬厚岩层 对应的危险指数中的最大值， 确定为最终危险指 数， 根据最终危险指数确定煤层顶板在对煤层造 成的冲击地压危险强度。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115492571 A 2022.12.20 CN 115492571 A 1.一种基于坚硬厚岩层与煤层厚距关系的冲击危险评价方法， 其特征在于， 具体步骤 为： A、 采集当前所需评价煤层区域上方的地质资料， 根据地质资料确定煤层上方各个岩层 的分布情况和各个岩层的力学性能； B、 根据步骤A确定的煤层上方各个岩层情况， 选出单层厚度大于等于10m、 自然含水率 条件下单轴抗压强度大于等于60MPa的岩层， 作为坚硬厚岩层， 分别记录选出的各个坚硬厚 岩层的厚度M， 并计算出 各个坚硬厚岩层的下边界与煤层上边界之间的距离d； C、 分别将步骤B选出的各个坚硬厚岩层的厚度M及与煤层之前的距离d带入如下判别标 准， 具体的判别标准 为： 若M‑0.9d≤10， 则该 坚硬厚岩层的危险指数确定为0； 若M‑0.9d>10且M ‑1.35d≤15， 则该 坚硬厚岩层的危险指数确定为1； 若M‑1.35d>15且M ‑1.8d≤20， 则该 坚硬厚岩层的危险指数确定为2； 若M‑1.8d>20， 则该 坚硬厚岩层的危险指数确定为3； 按照上述判别标准分别确定各个坚硬厚岩层对应的危险指数； D、 在步骤C确定的各个坚硬厚岩层对应的危险指数中选取最大值， 确定为危险指数w， 若危险指数w为0， 则表明煤层上覆岩层 对煤层的冲击地压 没有影响； 若w为 1， 则表明对煤层 的冲击地压影响程度较弱； 若w为2， 则表明对煤层的冲击地压影响程度中等； 若w为3， 则表 明对煤层的冲击地压影响程度强； 从而完成煤层的冲击地压 评价过程。 2.根据权利要求1所述的基于坚硬厚岩层与煤层厚距关系的冲击危险评价方法， 其特 征在于， 所述步骤A中地质资料包括地质钻孔柱状图和岩石力学测试结果， 其中地质钻孔柱 状图用于确定煤层上方各个岩层的分布情况， 岩石力学测试结果用于确定各个岩层的力学 性能。 3.根据权利要求1所述的基于坚硬厚岩层与煤层厚距关系的冲击危险评价方法， 其特 征在于， 所述 步骤A中所需评价煤层的深度超过3 00m。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115492571 A 2基于坚硬厚 岩层与煤层厚距关系 的冲击危险评价 方法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种基于坚硬厚岩层与煤层厚距关系的冲击危险评价方法， 属于煤矿 安全监测技 术领域。 背景技术 [0002]随着现有煤矿开采深度的逐年增加， 矿井面临冲击地压灾害的威胁显著增大， 而 冲击危险评价并进 行预测预报是防治冲击地压灾害的关键环节。 同时， 目前煤矿 行业规定： 冲击地压矿井必须进 行区域危险性预测和局部危险性预测。 区域与局部预测可根据地质与 开采技术条件等， 优先采用综合指数法确定冲击危险性。 冲击危险性评价的综合指数法最 先由波兰提出， 后被行业内学者进一步发展和完善， 现在被广泛应用在矿井(包括巷道、 工 作面及永久硐室)的冲击危险性评价中。 然而在十几年的应用过程中发现， 综合指数法其部 分因素考虑较为片面， 在针对特定煤层进行预测时指标区间划分缺 乏科学依据。 如地质因 素中第三项关于坚硬厚岩层 对煤层的影响， 其仅考虑了裂隙带内或100 m范围内的坚硬厚岩 层距煤层距离对煤层的影响， 没有综合考虑更远范围内的岩层、 以及岩层厚度变化对煤层 的影响， 以及厚度变化和距离变化耦合对煤层的影响。 一项指标取值不合理可能会导致整 体评价结果的不合理， 所以， 有必 要提出一种新的冲击危险评价方法， 使其能对煤层 进行冲 击危险评价时， 充分考虑坚硬厚岩层与煤层之间的岩层厚度变化对煤层的影响， 以及厚度 变化和距离变化耦合对煤层的影响， 从而有效提高冲击危险评价的准确 性， 是本行业的研 究方向之一。 发明内容 [0003]针对上述现有技术存在的问题， 本发明提供一种基于坚硬厚岩层与煤层厚距关系 的冲击危险评价方法， 能对深部煤层进行冲击危险评价时， 充分考虑坚硬厚岩层与煤层之 间的岩层厚度变化对煤层的影响， 以及厚度变化和距离变化耦合对煤层的影响， 从而有效 提高冲击危险评价的准确性。 [0004]为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 一种基于坚硬厚岩层与煤层厚距 关系的冲击危险评价方法， 具体步骤为： [0005]A、 采集当前所需评价煤层区域上方的地质资料， 根据地质资料确定煤层上方各个 岩层的分布情况和各个岩层的力学性能； [0006]B、 根据步骤A确定的煤层上方各个岩层情况， 选出单层厚度大于等于10m、 自然含 水率条件 下单轴抗压强度大于等于60MPa的岩层， 作为坚硬厚岩层， 分别记录选出的各个坚 硬厚岩层的厚度M， 并计算出 各个坚硬厚岩层的下边界与煤层上边界之间的距离d； [0007]C、 分别将步骤B选出的各个坚硬厚岩层的厚度M及与煤层之前的距离d带入如下判 别标准， 具体的判别标准 为： [0008]若M‑0.9d≤10， 则该 坚硬厚岩层的危险指数确定为0； [0009]若M‑0.9d>10且M ‑1.35d≤15， 则该 坚硬厚岩层的危险指数确定为1；说　明　书 1/5 页 3 CN 115492571 A 3