(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 202210644563.9 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 武汉科技大 学 地址 430080 湖北省武汉市青山区和平大 道947号 (72)发明人 李海英　任凤玉　丁航行　崔杰　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 专利代理师 刘杰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种崩落法采 矿地表错动范围的确定方法 (57)摘要 本申请实施例公开了一种崩落法采矿地表 错动范围的确定方法。 所述方法包括： 本申请可 以按下式确定地表的错动范围 其中， L为地表裂 缝与采空区边界位置的水平距离， h1为采空区边 界位置之上的实体岩层高度， h2为地表第四纪松 散岩层厚度， θ为地表第四纪松散岩层的错动 角， α以及β为采空区上覆实体岩层冒落成散体 的移动参数， ΔL为岩体塌落边界补偿量。 通过本 申请实施例的方法可以合理地确定地表的错动 范围。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115168938 A 2022.10.11 CN 115168938 A 1.一种崩落法采 矿地表错动范围的确定方法， 其特 征在于， 包括： 按照地质资料确定地质数据， 所述地质数据包括采空区边界位置之上的实体岩层高 度、 地表第四纪松散岩层厚度、 地表第四纪松散岩层的错动角、 采空 区上覆实体岩层冒落成 散体的移动参数、 采空 区上覆岩体的抗压强度、 采空 区顶板承受水平压力的有效厚度、 采空 区冒透地表部位的弱化岩层厚度、 上覆岩体平均容重、 采空区的底板距离地表的高度以及 采空区边界中向外最凸出位置的分段采空区宽度； 根据所述采空区边界中向外最凸出位置的分段采空区宽度、 所述采空区上覆岩体的抗 压强度、 所述采空区顶板承受水平压力的有效厚度、 所述采空区冒透地表部位的弱化岩层 厚度、 所述上覆岩体平均容重以及所述采空区的底板距离地表的高度确定岩 体塌落边界补 偿量； 基于预设的地表错动范围计算公式确定地表错动范围， 其中， 所述地表错动范围计算 公式为： 其中， L为地表裂缝与采空区边界位置的水平距离， h1为所述采空区边界位置之上的实 体岩层高度， h2为所述地表第四纪松散岩层厚度， θ为所述地表第四纪松散岩层的错动角， α 以及β为所述采空区上覆实体岩层冒落成散体的移动参数， ΔL为所述岩体塌落边界补偿 量。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述采空区边界中向外最凸出位 置的分段采空区宽度、 所述采空区上覆岩体的抗压强度、 所述采空区顶板承受水平压力的 有效厚度、 所述采空区冒透地表部位的弱化岩层厚度、 所述上覆岩体平均容重以及所述采 空区的底板距离地表的高度确定岩体塌落 边界补偿量， 包括： 先根据预设的临界大冒落跨度计算公式确定边界最凸出位置的岩体临界大冒落跨度， 其中， 所述临界大冒落 跨度计算公式为： 其中， σc为所述采空区上覆岩体的抗压强度、 d为所述采空区顶板承受水平压力的有效 厚度， h2为所述地表第四纪松散岩层厚度， γ为所述上覆岩体平均容重， H为所述采空区的 底板距离地表的高度； 然后根据所述边界最凸出位置的岩体临界大冒落跨度以及所述采空区边界中向外最 凸出位置的分段采空区宽度确定所述岩体塌落 边界补偿量。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述边界最凸出位置的岩体临界 大冒落跨度以及所述采空区边界中向外最凸出位置的分段采空区宽度确定所述岩体塌落 边界补偿量， 包括： 根据所述边界最凸出位置的岩体临界大冒落跨度以及所述采空区边界中向外最凸出 位置的分段采空区宽度确定目标宽度相对值； 根据预设的宽度相对值与岩体塌落边界补偿量的对应关系确定与所述目标宽度相对 值对应的所述岩体塌落 边界补偿量。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115168938 A 24.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述边界最凸出位置的岩体临界 大冒落跨度以及所述采空区边界中向外最凸出位置的分段采空区宽度确定目标宽度相对 值， 包括： 根据预设的宽度相对值计算公式确定所述目标宽度相对值， 其中， 所述宽度相对值计 算公式为： 其中， λ为所述目标宽度相对值， Lb为所述采空区边界中向外最凸出位置的分段采空区 宽度。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述岩体塌落边界补偿量的取值范围为0 ～5m， 当所述目标宽度相对值的值小于1时， 所述目标宽度相对值的值越小则所述岩 体塌落 边界补偿量越大， 当所述目标宽度相对值的值大于或等于1时， 所述岩 体塌落边界补偿量为 0。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 地质资料包括 地质剖面图。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述按照地质资料确定地质数据之后， 所 述方法还 包括： 根据预设的边界绘制公式， 以采空区边界位置为原点绘制出采空区边界位置至地表第 四纪松散岩层底板的塌陷区散体移动边界， 作为岩体的最 终塌陷边界， 其中， 所述边界绘制 公式为： 其中， α 以及β 为所述采空区上覆实体岩层冒落成散体的移动参数， Z为所述采空区边界 位置之上以及实体岩层顶层高度之下的高度取值。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述根据预设的边界绘制 公 式， 以采空 区边界位置为原 点绘制出采空 区边界位置至地表第四纪松散岩层底板的塌陷区 散体移动边界， 作为岩体的最终塌陷边界之后， 所述方法还 包括： 确定所述岩体的最终塌陷边界与地表第四纪松散岩层的交点； 根据所述地表第四纪松散岩层的错动角， 从所述交点描绘错动线至地表， 得到地表错 动线。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述地表第四纪松散岩层的错动 角， 从所述交点描绘错动线至地表， 得到地表错动线之后， 所述方法还 包括： 根据所述岩体塌落 边界补偿量以及所述 地表错动线 描绘出地表错动的范围。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115168938 A 3