一种基于水下限高开采的保水采煤方法及系统与流程

专利2025-05-25  17


本发明涉及保水采煤,尤其涉及一种基于水下限高开采的保水采煤方法及系统。


背景技术:

1、我国西部干旱半干旱地区大型煤炭基地开发过程中出现了严重的地下水问题及生态环境问题,造成了含水层结构损伤,地下水位下降,泉流量衰减和河流断流等。而西部风沙滩地区地表植被对浅层地下水具有很强的依赖性,煤炭开采必须保护好浅层地下水资源,才能促进生态环境的维系和改善。

2、保水采煤是绿色开采的重要组成部分,是解决西北干旱半干旱矿区煤矿开采与水资源和生态环境保护问题的有效途径之一。目前采用的保水采煤方法保水效果和资源采出率以及产能影响程度不能同时顾及。

3、因此,目前亟需一种保水效果好、资源产出率高且产能影响程度小的保水采煤方法。


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种基于水下限高开采的保水采煤方法及系统,其保水效果好、资源产出率高且产能影响程度小。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

5、第一方面,本发明实施例提供一种基于水下限高开采的保水采煤方法,包括:

6、s100、将待开采井田划分为n个面积相等的区域,获取每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度,基于所述每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度,计算得到每个区域的安全煤岩柱保护层厚度;所述n小于等于50;

7、s200、将所述每个区域的安全煤岩柱保护层厚度输入预先建立的网络分析模型中,获取待开采井田中需要限高的区域和所述需要限高的区域的可采的煤层厚度。

8、可选地,所述s100之前还包括:

9、s000、获取待开采井田每个区域的水体采动等级,基于每个区域的水体采动等级确定每个区域安全煤岩柱的类型。

10、可选地,所述s100中,

11、所述每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度是根据待开采井田的勘察资料获取的。

12、可选地,所述s200中,

13、所述将所述每个区域的安全煤岩柱保护层厚度输入预先建立的网络分析模型包括:

14、s210、将所述每个区域的安全煤岩柱保护层厚度与需要留设的安全煤岩柱保护层厚度比较,获取需要限高的区域;

15、所述需要留设的安全煤岩柱保护层厚度时根据当前区域的地质信息预先确定的;

16、s220、根据所述需要限高的区域的安全煤岩柱保护层厚度,计算得到需要限高的区域的可采的煤层厚度。

17、可选地,所述s210包括:

18、当安全煤岩柱保护层厚度小于需要预设的安全煤岩柱保护层厚度时,进行限高开采。

19、可选地,所述s100中,

20、所述基于所述每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度,计算得到每个区域的安全煤岩柱保护层厚度包括:

21、计算公式为:

22、h安=hm×(1+a×(c-1)/(c×hs)),

23、其中,h安为每个区域的安全煤岩柱保护层厚度;

24、hm为每个区域的煤层厚度,c为每个区域的裂采比,hs为每个区域的煤层埋藏深度,a为裂采比对安全煤岩柱保护层厚度的影响程度。

25、可选地,所述s220包括:

26、根据所述需要限高的区域的安全煤岩柱保护层厚度,计算得到需要限高的区域的可采的煤层厚度的计算公式为:

27、

28、其中,hk为可采的煤层厚度,h安为每个区域的安全煤岩柱保护层厚度,c为每个区域的裂采比,a为裂采比对安全煤岩柱保护层厚度的影响程度。

29、可选地,所述a为裂采比对安全煤岩柱保护层厚度的影响程度,为调整参数,通过现场情况和拟合历史数据进行确定。

30、可选地,所述s000包括:

31、水体采动等级为i级时,安全煤岩柱的类型为防水安全煤岩柱;

32、水体采动等级为ii级时,安全煤岩柱的类型为防砂安全煤岩柱;

33、水体采动等级为iii级时,安全煤岩柱的类型为防塌安全煤岩柱。

34、第二方面,本发明实施例提供一种基于水下限高开采的保水采煤系统,包括:

35、计算模块,用于将待开采井田划分为n个面积相等的区域,获取每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度,基于所述每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度,计算得到每个区域安全煤岩柱保护层厚度;所述n小于等于50;

36、网络分析模块,用于将所述每个区域安全煤岩柱保护层厚度输入预先建立的网络分析模型中,获取待开采井田中需要限高的区域和所述需要限高的区域的可采的煤层厚度。

37、(三)有益效果

38、本发明的有益效果是:本发明的一种基于水下限高开采的保水采煤方法及系统,由于采用水下限高开采的保水采煤方法及系统,相对于现有技术而言,其保水效果好、资源产出率高且产能影响程度小。



技术特征:

1.一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,所述s100之前还包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,所述s100中,

4.根据权利要求1所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,所述s200中,

5.根据权利要求4所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,所述s210包括:

6.根据权利要求1所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,所述s100中,

7.根据权利要求4所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,所述s220包括:

8.根据权利要求6或7所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,

9.根据权利要求2所述的一种基于水下限高开采的保水采煤方法,其特征在于,

10.一种基于水下限高开采的保水采煤系统,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及保水采煤技术领域,尤其涉及一种基于水下限高开采的保水采煤方法及系统,包括:S100、将待开采井田划分为n个面积相等的区域,获取每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度,基于所述每个区域的煤层厚度、裂采比和煤层埋藏深度,计算得到每个区域的安全煤岩柱保护层厚度;所述n小于等于50;S200、将所述每个区域的安全煤岩柱保护层厚度输入预先建立的网络分析模型中,获取待开采井田中需要限高的区域和所述需要限高的区域的可采的煤层厚度。其保水效果好、资源产出率高且产能影响程度小。

技术研发人员:顾小凡,崔旭东,段瑞,陶正平,侯荣哲
受保护的技术使用者:中国地质调查局西安地质调查中心(西北地质科技创新中心)
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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