1.本技術(shù)涉及金屬礦床地下采礦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法。

背景技術(shù)：

2.隨著礦業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，我國平原地區(qū)的深埋金屬礦床逐漸投入開采，這類礦床地表普遍存在厚層第四紀沉積物，其下頂板圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育而穩(wěn)定性差，應(yīng)用崩落法開采，采空區(qū)上覆巖體容易冒落，一些已采礦床的地表錯動范圍與按巖層錯動角圈定的范圍相差較大。此外，隨著環(huán)保要求的加強，越來越多的礦山用固體廢棄物充填塌陷坑，以進行地表的防護。

3.為了合理確定地表防護范圍，現(xiàn)亟需一種方法可以確定地表的錯動范圍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.本技術(shù)實施例提供了一種崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法，可以合理地確定地的表錯動范圍。

5.本技術(shù)實施例提供了一種崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法，包括：

6.按照地質(zhì)資料確定地質(zhì)數(shù)據(jù)，所述地質(zhì)數(shù)據(jù)包括采空區(qū)邊界位置之上的實體巖層高度、地表第四紀松散巖層厚度、地表第四紀松散巖層的錯動角、采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)、采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、上覆巖體平均容重、采空區(qū)的底板距離地表的高度以及采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度；

7.根據(jù)所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度、所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、所述采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、所述上覆巖體平均容重以及所述采空區(qū)的底板距離地表的高度確定巖體塌落邊界補償量；

8.基于預(yù)設(shè)的地表錯動范圍計算公式確定地表錯動范圍，其中，所述地表錯動范圍計算公式為：

[0009][0010]

其中，l為地表裂縫與采空區(qū)邊界位置的水平距離，h1為所述采空區(qū)邊界位置之上的實體巖層高度，h2為所述地表第四紀松散巖層厚度，θ為所述地表第四紀松散巖層的錯動角，α以及β為所述采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)，δl為所述巖體塌落邊界補償量。

[0011]

在一些實施例中，所述根據(jù)所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度、所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、所述采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、所述上覆巖體平均容重以及所述采空區(qū)的底板距離地表

的高度確定巖體塌落邊界補償量，包括：

[0012]

先根據(jù)預(yù)設(shè)的臨界大冒落跨度計算公式確定邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度，其中，所述臨界大冒落跨度計算公式為：

[0013][0014]

其中，σc為所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、d為所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度，h2為所述地表第四紀松散巖層厚度，γ為所述上覆巖體平均容重，h為所述采空區(qū)的底板距離地表的高度；

[0015]

然后根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定所述巖體塌落邊界補償量。

[0016]

在一些實施例中，所述根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定所述巖體塌落邊界補償量，包括：

[0017]

根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定目標寬度相對值；

[0018]

根據(jù)預(yù)設(shè)的寬度相對值與巖體塌落邊界補償量的對應(yīng)關(guān)系確定與所述目標寬度相對值對應(yīng)的所述巖體塌落邊界補償量。

[0019]

在一些實施例中，所述根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定目標寬度相對值，包括：

[0020]

根據(jù)預(yù)設(shè)的寬度相對值計算公式確定所述目標寬度相對值，其中，所述寬度相對值計算公式為：

[0021][0022]

其中，λ為所述目標寬度相對值，lb為所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度。

[0023]

在一些實施例中，所述巖體塌落邊界補償量的取值范圍為0～5m，當所述目標寬度相對值的值小于1時，所述目標寬度相對值的值越小則所述巖體塌落邊界補償量越大，當所述目標寬度相對值的值大于或等于1時，所述巖體塌落邊界補償量為0。

[0024]

在一些實施例中，所述地質(zhì)資料包括地質(zhì)剖面圖。

[0025]

在一些實施例中，所述按照地質(zhì)資料確定地質(zhì)數(shù)據(jù)之后，所述方法還包括：

[0026]

根據(jù)預(yù)設(shè)的邊界繪制公式，以采空區(qū)邊界位置為原點繪制出采空區(qū)邊界位置至地表第四紀松散巖層底板的塌陷區(qū)散體移動邊界，作為巖體的最終塌陷邊界，其中，所述邊界繪制公式為：

[0027]

其中，α以及β為所述采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)，z為所述采空區(qū)邊界位置之上以及實體巖層頂層高度之下的高度取值。

[0028]

在一些實施例中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的邊界繪制公式，以采空區(qū)邊界位置為原點繪制出采空區(qū)邊界位置至地表第四紀松散巖層底板的塌陷區(qū)散體移動邊界，作為巖體的最終塌陷邊界之后，所述方法還包括：

[0029]

確定所述巖體的最終塌陷邊界與地表第四紀松散巖層的交點；

[0030]

根據(jù)所述地表第四紀松散巖層的錯動角，從所述交點描繪錯動線至地表，得到地表錯動線。

[0031]

在一些實施例中，所述根據(jù)所述地表第四紀松散巖層的錯動角，從所述交點描繪錯動線至地表，得到地表錯動線之后，所述方法還包括：

[0032]

根據(jù)所述巖體塌落邊界補償量以及所述地表錯動線描繪出地表錯動的范圍。

[0033]

本發(fā)明的有益效果：本技術(shù)提供的崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法在進行地表錯動范圍計算時結(jié)合了多種地質(zhì)數(shù)據(jù)，并且結(jié)合了巖體塌落邊界補償量，通過本方案不僅可以確定地表的錯動范圍，而且通過巖體塌落邊界補償量對地表的錯動范圍進行了調(diào)整，更加合理地確定了地表防護范圍。

附圖說明

[0034]

為了更清楚地說明本技術(shù)實施例技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0035]

圖1為本技術(shù)實施例提供的接近地表時冒落拱受力分析圖；

[0036]

圖2為本技術(shù)實施例提供的地表錯動范圍確定方法的示意圖；

[0037]

圖3為本技術(shù)實施例提供的某礦的礦體典型剖面圖與地表裂縫出露位置圖示意圖；

[0038]

圖4為本技術(shù)實施例提供的預(yù)計深部開采地表裂縫邊界與河道邊界的位置關(guān)系示意圖。

具體實施方式

[0039]

下面將結(jié)合本技術(shù)實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒炯夹g(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術(shù)保護的范圍。

[0040]

應(yīng)當理解，當在本說明書和所附權(quán)利要求書中使用時，術(shù)語“包括”和“包含”指示所描述特征、整體、步驟、操作、元素和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元素、組件和/或其集合的存在或添加。

[0041]

還應(yīng)當理解，在此本技術(shù)說明書中所使用的術(shù)語僅僅是出于描述特定實施例的目的而并不意在限制本技術(shù)。如在本技術(shù)說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的那樣，除非上下文清楚地指明其它情況，否則單數(shù)形式的“一”、“一個”及“該”意在包括復(fù)數(shù)形式。

[0042]

還應(yīng)當進一步理解，在本技術(shù)說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“和/或”是指相關(guān)聯(lián)列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合，并且包括這些組合。

[0043]

申請者通過建立如圖1所示的冒落拱力學(xué)模型分析發(fā)現(xiàn)，在冒落拱接近地表時，拱頂圍巖承受巨大的水平應(yīng)力；同時，申請者現(xiàn)場跟蹤觀察發(fā)現(xiàn)，地表含厚層第四紀沉積物的頂板圍巖不穩(wěn)的金屬礦床應(yīng)用崩落法開采，在地表出現(xiàn)塌陷坑之后，起初一些離塌陷區(qū)較遠的地表裂縫經(jīng)風雨閉合，后續(xù)出現(xiàn)裂縫的位置，不是隨著地下開采深度的增大而遠離塌

陷坑，而是相比起初裂縫靠近塌陷坑?；谶@些發(fā)現(xiàn)，申請者研究了地表含厚沉積物的頂板圍巖不穩(wěn)礦床的地表巖移機理，最終提出了本技術(shù)。

[0044]

首先，根據(jù)圖1所示力系平衡條件，可得出冒落拱頂承受的水平應(yīng)力平均值計算式：

[0045][0046]

由該式分析得出，σx隨采空區(qū)頂板冒落高度h的增大而增大；在采空區(qū)冒透地表的前一時刻，h→h，h-h→0，σx趨于無窮大。

[0047]

其次，在采空區(qū)冒透地表之時，巨大的σx突然釋放，圍巖由受壓狀態(tài)變?yōu)槭芾瓲顟B(tài)，而第四紀沉積物，幾乎不能承受拉應(yīng)力，從而被拉裂的范圍分布較大。

[0048]

此外，在采空區(qū)冒透地表形成塌陷區(qū)之后，塌陷區(qū)邊壁受到冒落散體的支撐，其裂紋與裂縫的擴展空間，由擠壓散體獲得，最終由散體可被擠壓的松動范圍，決定塌陷區(qū)邊壁的擴展范圍。

[0049]

由此發(fā)明了不穩(wěn)巖層由冒落散體松動范圍決定塌陷區(qū)最終邊界、地表第四紀沉積物由剪切錯動角決定錯動邊界的地表巖移確定方法，即崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法。

[0050]

本技術(shù)提供的崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法，適合于地表第四紀松散巖層厚度超過50m、采空區(qū)上覆實體巖層節(jié)理裂隙發(fā)育且可崩性好、采空區(qū)巖移不受斷層或構(gòu)造應(yīng)力嚴重影響、采深超過300m、應(yīng)用崩落法開采、地表塌陷坑采取充填措施的硬巖礦床，是一種安全可靠、準確度高的地表錯動范圍確定方法。

[0051]

以下對本技術(shù)提供的崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法進行詳細說明：

[0052]

請參閱圖2，圖2為本技術(shù)提供的地表錯動范圍確定方法的示意圖。

[0053]

在本實施例中，首先按照地質(zhì)資料確定地質(zhì)數(shù)據(jù)，所述地質(zhì)數(shù)據(jù)包括采空區(qū)邊界位置之上的實體巖層高度、地表第四紀松散巖層厚度、地表第四紀松散巖層的錯動角、采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)、采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、上覆巖體平均容重、采空區(qū)的底板距離地表的高度以及采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度；然后根據(jù)所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度、所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、所述采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、所述上覆巖體平均容重以及所述采空區(qū)的底板距離地表的高度確定巖體塌落邊界補償量；最后基于預(yù)設(shè)的地表錯動范圍計算公式確定地表錯動范圍，其中，所述地表錯動范圍計算公式為：

[0054][0055]

其中，l為地表裂縫與采空區(qū)邊界位置的水平距離(m)，h1為所述采空區(qū)邊界位置之上的實體巖層高度(m)，h2為所述地表第四紀松散巖層厚度(m)，θ為所述地表第四紀松散巖層的錯動角(°)，α以及β為所述采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)，δl為所述巖體塌落邊界補償量。

[0056]

在一些實施例中，所述根據(jù)所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬

度、所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、所述采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、所述上覆巖體平均容重以及所述采空區(qū)的底板距離地表的高度確定巖體塌落邊界補償量，包括：

[0057]

先根據(jù)預(yù)設(shè)的臨界大冒落跨度計算公式確定邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度，其中，所述臨界大冒落跨度計算公式為：

[0058][0059]

其中，σc為所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度(t/m2)、d為所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度(m)，h2為所述地表第四紀松散巖層厚度(m)，γ為所述上覆巖體平均容重(t/m3)，h為所述采空區(qū)的底板距離地表的高度(m)；

[0060]

然后根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定所述巖體塌落邊界補償量。

[0061]

在一些實施例中，所述根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定所述巖體塌落邊界補償量，包括：

[0062]

根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定目標寬度相對值；

[0063]

根據(jù)預(yù)設(shè)的寬度相對值與巖體塌落邊界補償量的對應(yīng)關(guān)系確定與所述目標寬度相對值對應(yīng)的所述巖體塌落邊界補償量。

[0064]

在一些實施例中，所述根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定目標寬度相對值，包括：

[0065]

根據(jù)預(yù)設(shè)的寬度相對值計算公式確定所述目標寬度相對值，其中，所述寬度相對值計算公式為：

[0066][0067]

其中，λ為所述目標寬度相對值，lb為所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度(m)。

[0068]

在一些實施例中，當所述目標寬度相對值的值大于或等于1時，所述巖體塌落邊界補償量為0，當所述目標寬度相對值的值小于1時，所述目標寬度相對值的值越小則所述巖體塌落邊界補償量越大。

[0069]

其中，所述巖體塌落邊界補償量的取值范圍為0～5m，當λ≥1時，表明采空區(qū)邊壁在本分段回采之后可由冒落散體支撐，邊壁塌落的可能性小，δl取0；反之需要考慮巖體塌落邊界補償量。

[0070]

在一些實施例中，所述地質(zhì)資料包括地質(zhì)剖面圖。

[0071]

需要說明的是，為了直觀體現(xiàn)本技術(shù)中的地表錯動范圍，本實施例還需要在需要在地質(zhì)剖面圖上進行地表錯動范圍的繪制，具體方法如下：

[0072]

根據(jù)預(yù)設(shè)的邊界繪制公式，以采空區(qū)邊界位置為原點繪制出采空區(qū)邊界位置至地表第四紀松散巖層底板的塌陷區(qū)散體移動邊界，作為巖體的最終塌陷邊界，其中，所述邊界

繪制公式為：

[0073]

其中，α以及β為所述采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)，z為所述采空區(qū)邊界位置之上以及實體巖層頂層高度之下的高度取值。

[0074]

確定了巖體的最終塌陷邊界之后，還需要確定所述巖體的最終塌陷邊界與地表第四紀松散巖層的交點；根據(jù)所述地表第四紀松散巖層的錯動角，從所述交點描繪錯動線至地表，得到地表錯動線。得到地表錯動線之后，根據(jù)所述巖體塌落邊界補償量以及所述地表錯動線描繪出地表錯動的范圍。

[0075]

申請者用實際案例對本實施例提供的崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法的準確性進行了驗證，如下：

[0076]

某鐵礦為接觸交代矽卡巖型鐵礦礦床，礦體埋深330m以上，頂板圍巖主要為奧陶紀灰?guī)r與第四紀，其中奧陶紀灰?guī)r節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體石點荷載強度為2.85mpa～3.91mpa，巖體完整性系數(shù)為0.24～0.34，巖體抗壓強度14.71～18.49mpa，平均16.6mpa，屬于強度低、不穩(wěn)定～中等穩(wěn)定巖體，巖體容重為γ＝2.7t/m3。地表第四紀主要為沙土+河卵石，質(zhì)地松散，厚度50～120m，錯動角35.1°。散體流動參數(shù)為：α＝1.4952，β＝0.2338。預(yù)計采空區(qū)冒透地表部位的地表弱化巖層厚度為52.3m。令σc＝16.6mpa＝1693.25t/m2，γ＝2.7t/m3，h2＝52.3m，取d＝1.07，代入式(5)與式(3)計算得：

[0077]

r＝1.0257z0.7476

(6)

[0078][0079]

由礦體的上、下盤邊界，確定出采空區(qū)冒落的邊界位置，從此邊界位置開始，按式(6)計算出塌陷區(qū)散體發(fā)生移動的邊界，并按計算值繪制出至第四紀松散巖層底板的塌陷區(qū)散體發(fā)生移動邊界，作為巖體的最終塌陷邊界，此后按第四紀松散巖層錯動角作錯動線至地表，再考慮空區(qū)邊壁圍巖塌落補償量δl，由此確定出該采空區(qū)上覆巖層冒落與塌陷引起地表錯動的范圍。

[0080]

該礦典型剖面圖地表裂縫出露的位置、以及按第四紀松散巖層錯動角接續(xù)劃線至地表的位置見圖3，可見下盤側(cè)δl＝3.2m，上盤側(cè)δl≈0。這是因為，在礦體的下盤側(cè)，第一分段采空區(qū)底板埋深351.6m，分段采空區(qū)寬度lb＝9.6m，由式(7)計算lj＝140.64m，λ＝lb/lj＝9.6/140.64＝0.07《1；而在礦體的上盤側(cè)，最寬部位的分段采空區(qū)底板埋深428.3m，分段采空區(qū)的總寬度161.6m，由式(7)計算lj＝150.90m，則λ＝lb/lj＝161.6/150.9＝1.07》1。因此，下盤側(cè)的δl值大于上盤側(cè)。

[0081]

由于δl值隨λ值增大而減小，在圖3中λ＝0.07為進路回采的最小值，此時δl＝3.2m，由此推斷該礦在深部開采中δl≤3.2m。

[0082]

該礦塌陷區(qū)鄰近河道，需要預(yù)測深部礦體開采引起的地表裂縫范圍，以此評估對河道有無影響。取δl＝3.2m按上述方法便可預(yù)測出深部開采引起地表裂縫的邊界位置，如圖4所示。預(yù)計裂縫的邊界位置離河道邊界140m，超出設(shè)計安全距離50m，因此在塌陷坑采取固體廢棄物充填條件下，預(yù)計河道不會受到深礦體開采的地表巖移影響。

[0083]

所以，本技術(shù)提供的地表錯動范圍確定方法還可以用于判斷周圍物體是否受到巖

移影響。

[0084]

以上所述，僅為本技術(shù)的具體實施方式，但本技術(shù)的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本技術(shù)揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。因此，本技術(shù)的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。技術(shù)特征：

1.一種崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法，其特征在于，包括：按照地質(zhì)資料確定地質(zhì)數(shù)據(jù)，所述地質(zhì)數(shù)據(jù)包括采空區(qū)邊界位置之上的實體巖層高度、地表第四紀松散巖層厚度、地表第四紀松散巖層的錯動角、采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)、采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、上覆巖體平均容重、采空區(qū)的底板距離地表的高度以及采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度；根據(jù)所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度、所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、所述采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、所述上覆巖體平均容重以及所述采空區(qū)的底板距離地表的高度確定巖體塌落邊界補償量；基于預(yù)設(shè)的地表錯動范圍計算公式確定地表錯動范圍，其中，所述地表錯動范圍計算公式為：其中，l為地表裂縫與采空區(qū)邊界位置的水平距離，h1為所述采空區(qū)邊界位置之上的實體巖層高度，h2為所述地表第四紀松散巖層厚度，θ為所述地表第四紀松散巖層的錯動角，α以及β為所述采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)，δl為所述巖體塌落邊界補償量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度、所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度、所述采空區(qū)冒透地表部位的弱化巖層厚度、所述上覆巖體平均容重以及所述采空區(qū)的底板距離地表的高度確定巖體塌落邊界補償量，包括：先根據(jù)預(yù)設(shè)的臨界大冒落跨度計算公式確定邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度，其中，所述臨界大冒落跨度計算公式為：其中，σc為所述采空區(qū)上覆巖體的抗壓強度、d為所述采空區(qū)頂板承受水平壓力的有效厚度，h2為所述地表第四紀松散巖層厚度，γ為所述上覆巖體平均容重，h為所述采空區(qū)的底板距離地表的高度；然后根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定所述巖體塌落邊界補償量。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定所述巖體塌落邊界補償量，包括：根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定目標寬度相對值；根據(jù)預(yù)設(shè)的寬度相對值與巖體塌落邊界補償量的對應(yīng)關(guān)系確定與所述目標寬度相對值對應(yīng)的所述巖體塌落邊界補償量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述邊界最凸出位置的巖體臨界大冒落跨度以及所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度確定目標寬度相對值，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的寬度相對值計算公式確定所述目標寬度相對值，其中，所述寬度相對值計算公式為：其中，λ為所述目標寬度相對值，lb為所述采空區(qū)邊界中向外最凸出位置的分段采空區(qū)寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述巖體塌落邊界補償量的取值范圍為0～5m，當所述目標寬度相對值的值小于1時，所述目標寬度相對值的值越小則所述巖體塌落邊界補償量越大，當所述目標寬度相對值的值大于或等于1時，所述巖體塌落邊界補償量為0。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述地質(zhì)資料包括地質(zhì)剖面圖。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照地質(zhì)資料確定地質(zhì)數(shù)據(jù)之后，所述方法還包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的邊界繪制公式，以采空區(qū)邊界位置為原點繪制出采空區(qū)邊界位置至地表第四紀松散巖層底板的塌陷區(qū)散體移動邊界，作為巖體的最終塌陷邊界，其中，所述邊界繪制公式為：其中，α以及β為所述采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)，z為所述采空區(qū)邊界位置之上以及實體巖層頂層高度之下的高度取值。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的邊界繪制公式，以采空區(qū)邊界位置為原點繪制出采空區(qū)邊界位置至地表第四紀松散巖層底板的塌陷區(qū)散體移動邊界，作為巖體的最終塌陷邊界之后，所述方法還包括：確定所述巖體的最終塌陷邊界與地表第四紀松散巖層的交點；根據(jù)所述地表第四紀松散巖層的錯動角，從所述交點描繪錯動線至地表，得到地表錯動線。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述地表第四紀松散巖層的錯動角，從所述交點描繪錯動線至地表，得到地表錯動線之后，所述方法還包括：根據(jù)所述巖體塌落邊界補償量以及所述地表錯動線描繪出地表錯動的范圍。

技術(shù)總結(jié)

本申請實施例公開了一種崩落法采礦地表錯動范圍的確定方法。所述方法包括：本申請可以按下式確定地表的錯動范圍其中，L為地表裂縫與采空區(qū)邊界位置的水平距離，h1為采空區(qū)邊界位置之上的實體巖層高度，h2為地表第四紀松散巖層厚度，θ為地表第四紀松散巖層的錯動角，α以及β為采空區(qū)上覆實體巖層冒落成散體的移動參數(shù)，ΔL為巖體塌落邊界補償量。通過本申請實施例的方法可以合理地確定地表的錯動范圍。范圍。范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：李海英 任鳳玉 丁航行 崔杰

受保護的技術(shù)使用者：武漢科技大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2022.06.08

技術(shù)公布日：2022/10/11