(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111370929.X (22)申请日 2021.11.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114065525 A (43)申请公布日 2022.02.18 (73)专利权人 中国地质大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路2 9号 专利权人 山西省交通 规划勘察设计院有限 公司 (72)发明人 秦严　徐能雄　韩文斌　王海　 李金洋　甄俊杰　李海喜　武军　 满冠峰　李志斌　李文强　高磊　 张国银　李鹏　马秋红　李波　 吴佳　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 花丽(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 10746 3718 A,2017.12.12 CN 10709 2740 A,2017.08.25 朱广轶等.采动地表全盆 地残余移动变形 数 学模型. 《 沈阳 大学学报(自然科 学版)》 .2020, 第32卷(第4期), Xiong Lixin等.Researc h on management system of goaf i nformati on based o n VRML. 《Science & Tec hnology Review》 .2012,第3 0卷 (第1期), 李金洋等.基 于概率积分法的采空区残余变 形对桑掌隧道的影响研究. 《工程 地质学报》 .2021,(第2期),5 64-574. 审查员 刘晓丹 (54)发明名称 多煤层采空区覆岩长期变形预测方法及装 置 (57)摘要 本申请公开了一种多煤层采空区覆岩长期 变形预测方法及装置， 通过改进多煤层变采厚概 率积分法模 型， 可以消除空洞区等价采厚所带来 的误差， 以提高计算精度， 使概率积分模型符合 多煤层采空区覆岩长期变形计算； 通过计算参数 修正使计算模型更符合实际采空区工程情况以 区分多煤层的重叠情况来减少重叠形态非理想 化带来的误差； 通过引入时间函数和对多煤层重 叠形态进行分区讨论再计算， 可满足符合多煤层 开采时间和空间上先后顺序的地表下沉量与时 间的关系； 可以为多煤层采空区场地稳定性评价 提供科学依据。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114065525 B 2022.05.17 CN 114065525 B 1.一种多煤层采空区覆岩长期变形 预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 基于积分思想对变采厚空洞区进行划分并建立改进变采厚概 率积分法模型； 计算所述变采厚空洞区的各个小区块的实 际高度， 以对所述变采厚空洞区进行划分， 通过将空洞区部分划分为多个小区域 替代等价采厚进行计算； 基于多煤层相对位置的不同情况修 正下沉系数， 并修 正主要影响角正切参数； 其中， 所述基于多煤层相对位置的不同情况修正下沉系数， 包括： 利用预设的经验公式 计算下层煤开采后的垮落带和断裂带高度； 根据上下两层煤间距和所述垮落带、 断裂带高 度确定上层煤所处位置， 并识别对多煤层重复开采情况 的当前分类， 确定所述下沉系 数的 修正值； 所述修正主要影响角正切参数， 包括： 区分下煤层开采前上覆岩层中已受扰动部分和 未受扰动部分， 并根据覆岩性质变化的区域选取不同的主要影响角正切 参数； 根据所述主 要影响角正切参数计算覆岩性质变化下的影响半径， 以及计算上层开采后发生过岩层移动 的部分和下层开采未受影响的数据， 确定主 要影响角正切参数的修 正值； 基于下煤层开采后各点影响扩散范围是否与上煤层原影响范围重叠区分工作面以对 采空区工作面重 叠区域进行分区； 以及 引入时间函数生成地表下沉量与时间关系， 基于所述地表下沉量与时间关系以及所述 工作面开采中的时序性确定多煤层采空区覆岩长期变形 预测结果。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述地表下沉量与时间关系以及 所述工作面 开采中的时序性确定多煤层采空区覆岩长期变形 预测结果， 包括： 通过所述时间函数计算 地表下沉 量与时间关系； 根据工作面开采中的时序性， 包括预测矿区工作面开采速度和工作面长度， 计算工作 面停采目标年后工作面上 方地表不同位置的残余 沉降。 3.根据权利要求1 ‑2任一项所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 根据所述多煤层采空区覆岩长期变形预测结果生成多煤层采空区场地稳定性评价报 告。 4.一种多煤层采空区覆岩长期变形 预测装置， 其特 征在于， 包括： 建立模块， 用于基于积分思想对变采厚空洞区进行划分并建立改进变采厚概率积分法 模型； 优化模块， 用于计算所述变采厚空洞区的各个小区块的实 际高度， 以对所述变采厚空 洞区进行划分， 通过将空洞区部分划分为多个小区域 替代等价采厚进行计算； 修正模块， 用于基于多煤层相对位置的不同情况修正下沉系数， 并修正主要影响角正 切参数； 所述 修正模块， 包括： 计算单元， 用于利用预设的经验公式计算下层煤开采后的垮落带和断裂带高度； 第一确定单元， 用于根据上下两层煤间距和所述垮落带、 断裂带高度确定上层煤所处 位置， 并识别对多煤层重复开采情况的当前分类， 确定所述下沉系数的修 正值； 选取单元， 用于区分下煤层开采前上覆岩层中已受扰动部分和未受扰动部分， 并根据 覆岩性质变化的区域选取不同的主 要影响角正切参数； 第二确定单元， 用于根据所述主要影响角正切参数计算覆岩性质变化下的影响半径， 以及计算上层开采后发生过岩层移动的部 分和下层开采未 受影响的数据， 确定主要影响角权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114065525 B 2正切参数的修 正值； 分区模块， 用于基于下煤层开采后各点影响扩散范围是否与 上煤层原影响范围重叠区 分工作面以对 采空区工作面重 叠区域进行分区； 以及 预测模块， 用于引入时间函数生成地表下沉量与时间关系， 基于所述地表下沉量与时 间关系以及所述工作面 开采中的时序性确定多煤层采空区覆岩长期变形 预测结果。 5.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所 述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序， 以实现如权利要求 1‑3任一项所 述的多煤层采空区覆岩长期变形 预测方法。 6.一种非临时性计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被 处理器执行， 以用于实现如权利要求1 ‑3任一项所述的多煤层采空区覆岩长期变形预测方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114065525 B 3