CN108320074B - 开采区域采动程度的判断方法、装置、存储介质和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种开采区域采动程度的判断方法、装置、存储介质和系统，方法包括：统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；计算开采区域实际的宽深比和深厚比；判断开采区域的实际采动程度。本发明解决了现有技术中只采用宽深比这一判断方法造成的对厚、特厚或薄煤层的采动程度判断结果偏差大的技术问题。

Description

开采区域采动程度的判断方法、装置、存储介质和系统
技术领域
本发明涉及煤矿领域，尤其涉及一种开采区域采动程度的判断方法、装置、存储介质和系统。
背景技术
开采充分性是开采沉陷中的重要概念，是判断地表受采动损害程度大小的重要指标。目前开采充分性采用宽深比(开采空间宽度与平均采深之比L/H0)进行判断，主要分为：极不充分开采(L/H0<0.3)、临界充分(L/H0＝1.2～1.4)、超充分开采(L/H0>1.2～1.4)、非充分开采介于极不充分与临界充分开采之间。这一判断方法是开采沉陷领域目前通用的方法，适用于覆岩岩性和采厚差别不大的近水平及缓倾斜、中厚煤层开采条件，但是对于厚、特厚或薄煤层开采条件判断结果往往偏差较大，判断结果甚至不准确。
发明内容
基于以上问题，本发明提出一种开采区域采动程度的判断方法、装置、存储介质和系统，解决了现有技术中只采用宽深比这一判断方法造成的对厚、特厚或薄煤层的采动程度判断结果偏差大的技术问题。
本发明提出一种开采区域采动程度的判断方法，包括：
统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。
此外，统计地表下沉率与深厚比的变化关系之前还包括：
根据钻孔资料判断工作面上覆的岩层类型，岩层类型包括中硬岩层或软岩层，根据岩层类型统计地表下沉率与深厚比的变化关系，根据岩层类型统计地表下沉率与宽深比的变化关系。
此外，根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
地表下沉率与深厚比的变化曲线包括两个拐点：第一深厚比拐点和第二深厚比拐点，第一深厚比拐点对应的地表下沉率大于第二深厚比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率与宽深比的变化曲线包括两个拐点：第一宽深比拐点和第二宽深比拐点，第一宽深比拐点对应的地表下沉率小于第二宽深比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率越大对应的开采程度越充分，根据实际岩层类型、第一深厚比拐点、第二深厚比拐点、第一宽深比拐点和第二宽深比拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。
此外，极不充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比大于第二深厚拐点对应的深厚比且宽深比小于第一宽深比拐点对应的宽深比；
充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比小于第一深厚比拐点对应的深厚比且宽深比大于第二宽深比拐点对应的宽深比；
剩余的深厚比与宽深比取值区间对应非充分开采。
此外，根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
将地表下沉率与深厚比的函数关系式与地表下沉率与宽深比的函数关系式分别求导，得到地表下沉率、深厚比和宽深比的函数关系式，或者得到地表下沉率、采高和采宽的函数关系式；
根据地表下沉率、深厚比和宽深比的函数关系式或地表下沉率、采高和采宽的函数关系式求解斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。
本发明还提出一种开采区域采动程度的判断装置，包括：
第一统计模块，用于统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
第二统计模块，用于统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
确定模块，用于根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算模块，用于计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
判断模块，用于对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。
本发明还提出一种存储介质，包括：
所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行上述中任一项所述的开采区域采动程度的判断方法。
本发明还提出一种开采区域采动程度的判断系统，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。
通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：
本发明解决了现有技术中只采用宽深比这一判断方法造成的对厚、特厚或薄煤层的采动程度判断结果偏差大的技术问题，通过提供一种全新的方案使无论判断近水平及缓倾斜、中厚煤层，还是厚、特厚或薄煤层的采动程度，都能够给出精确的判断结果，为煤炭开采提供了科学的依据。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的开采区域采动程度的判断方法的流程图；
图2是本发明一个实施例提供的开采区域采动程度的判断方法的流程图；
图3是本发明一个实施例提供的横向充分时地表非连续变形的示意图；
图4是本发明一个实施例提供的横向有限开采时覆岩形成的应力拱结构的示意图；
图5是本发明一个实施例提供的垮落带被压实时地表形成平底区域的示意图；
图6是本发明一个实施例提供的地表下沉率随深厚比的变化曲线的示意图；
图7是本发明一个实施例提供的地表下沉率随宽深比的变化曲线的示意图；
图8是本发明一个实施例提供的开采区域采动程度的判断装置的模块图。
具体实施方式
以下结合具体实施方案和附图对本发明进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本发明的具体实施方案，并不对本发明产生任何限制，本发明的保护范围以权利要求书为准。
参照图1，本发明提出一种开采区域采动程度的判断方法，包括：
步骤S001，统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
步骤S002，统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
步骤S003，根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
步骤S004，计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
步骤S005，对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。
本实施例中地表下沉率与深厚比的变化关系为根据同一个矿区或者不同矿区实测得到。采动程度类型还可以将充分开采细分为：充分开采和超充分开采。
众所周知，覆岩及地表的移动变形大小与煤层赋存条件、开采条件以及与构造因素有关。目前开采沉陷学中描述地表充分性的特征时，根据地表移动盆地的主断面形态进行描述，如非充分开采为尖底的碗状、超充分开采为平底的盘状，非充分开采阶段地表最大下沉值随开采尺寸的增加逐渐增大，充分开采后地表最大下沉值不再随开采尺寸的变化而增加，而是固定值。
开采充分性是对地表采动程度的描述，定量研究开采充分性与岩层移动的关系较少，并且研究竖向采动程度以及竖向和横向采动程度的交互影响对岩层与地表的影响情况极少。为了准确分析地表采动影响，避免以横向单一因素判断充分性和描述的不完整，需要对地表采动充分性进行综合分析。
本发明综合考虑了横向充分性和纵向充分性两种状态，比传统的仅从横向尺寸判断充分性程度更为严谨。如传统判断方法认为，当覆岩中硬条件下，采宽深比为1.2时，地表移动便达到充分开采，地表的最大下沉值达到最大。但是当深厚比大于60时，宽深比为1.2时，覆岩以弯曲形式将垮落带岩体压实，地表形成平底的充分开采状态；但当深厚比小于25时，因开采厚度变大，垮落带上方覆岩有足够的弯曲下沉空间，虽然宽深比仅达到0.8时，覆岩就会产生切冒，地表表现为非连续的变形特征，此时地表也为充分开采状态，但是采用传统判断方法会误判为非充分开采。
有鉴于此，本发明从横向(采宽与采深比)和纵向(采深与采厚比)综合分析地表开采充分性以及对地表移动变形进行描述，从而解决了采用传统判断方法带来的问题。
在煤层特定的赋存条件下，开采因素，尤其开采尺寸是影响地表移动变形量大小的决定性因素，包括煤层的采厚、开开采区域域的长度和宽度，其中相对较小的尺寸是决定充分性的关键因素。为了说明开采充分性的划分标准，现将覆岩移动的过程和原理简述如下：
理论上讲，若煤层开采空间在水平方向无限大，那么采厚也足够大时，上覆岩层均得到充分的移动变形，最终会形成从直接顶至地表的所有岩层的破断，此时地表产生规模较大的非连续变形，如图3所示。而当横向尺寸一定时，开采厚度不是特别大，那么覆岩垮落到一定高度后，垮落带上方岩层会因应力的重新分布而形成应力拱的结构，若开采尺寸足够大时，因垮落带之上的覆岩未得到充分的弯曲变形，还不足以形成应力支撑结构，那么此时垮落带会受到其上方岩层的压实，这也就是传统意义上的充分或超充分开采，地表移动盆地主断面会产生平底区域，如图4和图5所示。而当煤层采厚一定时，随开采尺寸的变化，覆岩产生垮落，但垮落带之上的裂隙带未接触到或刚刚接触垮落岩石这一阶段过程称为极不充分开采，随着开采尺寸的增大，裂隙带及其上覆岩层逐渐向采空区方向移动，在垮落带未压实之前这一阶段称为非充分开采。
根据“三下”开采规程中我国各大矿区地表移动实测数据，按岩性分类，做出了地表下沉率与采厚、开采尺寸和采深的关系图，如图6、图7所示。图中Wm表示：地表某一开采状态下的最大下沉值，W0表示某一采厚条件下，横向充分采动后地表的最大下沉值，H0表示煤层平均采深，L表示工作面长度，单位为米m。
从图6统计结果来看，在横向开采尺寸无限大时，深厚比小于25时，地表产生较大的非连续变形，而深厚比大于60时，因采厚较小，开采后没有足够的空间让上覆岩层发生移动和垮落，覆岩基本以弯曲下沉为主，覆岩应力拱结构无法形成(图5所示)，这时覆岩以弯曲和充分压实垮落带岩石为主要特征，并且随开采尺寸的增大，地表最大下沉值达到W0，不再增加。从图7统计结果看，采厚一定时，开采宽深比小于0.25时，顶板岩层以垮落为主，其上覆岩层基本不产生移动变形，当深厚比达到0.25时，地表才开始移动；当开采尺寸逐渐增加，且小于宽深比小于1.1时，覆岩内部形成应力拱结构；宽深比超过1.1时，应力拱结构消失，整个覆岩以压实垮落带岩石为主要特征。
可选地，根据图3-图7覆岩及地表的移动变形特征，可将上覆岩层整体中硬条件下的地表采动充分性程度总结如下：
(1)极不充分开采对应的区间为：L/H0<0.25且H0/M>60；
(2)充分开采对应的区间为：L/H0>1.1且H0/M<60或H0/M<25且L/H0>0.8；
(3)非充分开采对应的区间为：除充分开采和极不充分开采外的区间。
同理，对于覆岩综合岩性为软岩或者硬岩条件下，也可以根据实测数据，分别做出地表下沉率与深厚比的变化曲线或地表下沉率与宽深比的变化曲线，进行采动程度的判断。
本发明中提出新的判断开采区域采动程度的方法：
首先，引入了地表下沉率与深厚比的变化关系和地表下沉率与宽深比的变化关系，通过将地表下沉率与深厚比的变化关系绘制为曲线，将地表下沉率与宽深比的变化关系绘制为曲线，找到地表下沉率与深厚比的变化曲线和地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者通过确定地表下沉率与深厚比的函数关系式和确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；然后，通过计算开采区域实际的宽深比和深厚比；最后，对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。其中采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采。
本实施例提供的方法解决了现有技术中只采用宽深比这一判断方法造成的对厚、特厚或薄煤层的采动程度判断结果偏差大的技术问题，通过提供一种全新的方案使无论判断近水平及缓倾斜、中厚煤层，还是厚、特厚或薄煤层的采动程度，都能够给出精确的判断结果，为煤炭开采提供了科学的依据。
参照图2，本发明实施例提出一种开采区域采动程度的判断方法，包括：
步骤S201，统计地表下沉率与深厚比的变化关系之前还包括：
根据钻孔资料判断工作面上覆的岩层类型，岩层类型包括中硬岩层或软岩层，根据岩层类型统计地表下沉率与深厚比的变化关系，根据岩层类型统计地表下沉率与宽深比的变化关系。首先判断岩层类型，因为软岩和中硬岩在判断开采充分性时的数值有不同之处。
步骤S202，统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式；
步骤S203，统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式；
步骤S204，根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。
可选地，根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
地表下沉率与深厚比的变化曲线包括两个拐点：第一深厚比拐点和第二深厚比拐点，第一深厚比拐点对应的地表下沉率大于第二深厚比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率与宽深比的变化曲线包括两个拐点：第一宽深比拐点和第二宽深比拐点，第一宽深比拐点对应的地表下沉率小于第二宽深比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率越大对应的开采程度越充分，根据实际岩层类型、第一深厚比拐点、第二深厚比拐点、第一宽深比拐点和第二宽深比拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。参照图6，第一深厚比拐点和第二深厚比拐点分别为25和60。参照图7，第一宽深比拐点和第二宽深比拐点分别为0.25和1.1。
根据地表下沉率判断开采充分性，通过拐点找到不同的采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。例如图7所示，当岩层为软岩时，此时也可以取第二宽深比拐点附近的值如0.8作为取值区间的一个端点。取值区间由实际统计所作曲线进行选取，区间的两端值因覆岩岩性而存在差异，并非定值。
可选地，极不充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比大于第二深厚拐点对应的深厚比且宽深比小于第一宽深比拐点对应的宽深比；
充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比小于第一深厚比拐点对应的深厚比且宽深比大于第二宽深比拐点对应的宽深比；
剩余的深厚比与宽深比取值区间对应非充分开采。
例如，可根据图6、图7，判断极不充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：L/H0<0.25且H0/M>60；充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：L/H0>1.1且H0/M<25。
可选地，根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
将地表下沉率与深厚比的函数关系式与地表下沉率与宽深比的函数关系式分别求导，得到地表下沉率、深厚比和宽深比的函数关系式，或者得到地表下沉率、采高和采宽的函数关系式；
根据地表下沉率、深厚比和宽深比的函数关系式或地表下沉率、采高和采宽的函数关系式求解斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。
也可以不绘制曲线，采用数学方法对函数关系式进行求导数的方式求解斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。
步骤S205，计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
步骤S206，对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。
具体举例如下：
开滦矿区钱家营矿1176E工作面位于钱家营矿一开采区域东翼下部，地表标高+18～+20m，平均+19m，开采上限-399.6m，下限-506.2m，平均采深472m，走向996m，倾斜150m，平均采高2.8m，平均倾角11°。根据1176E工作面下部钱99号钻孔资料分析，工作面上覆地层主要由表土、粗砂、中砂、细砂、粉砂、粘土和砂砾组成，基岩厚约280m，主要由粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩和部分粘土岩组成。采用综合机械化开采，全部垮落法管理顶板。请判断1176E工作面的开采充分性程度，并分析其采动影响。
分析步骤如下：
(1)根据钻孔资料可知，工作面上覆为中硬岩层；
(2)收集开滦矿区地表移动观测资料和其他矿区中硬覆岩开采条件下的地表移动观测资料。
(3)做出地表下沉率与深厚比的关系曲线，如图6所示；
(4)再做出地表下沉率与宽深比的关系曲线，如图7所示；
(5)由已知条件可知，H0＝472m,M＝2.8m,L＝150m；
(6)计算出H0/M＝169、L/H0＝0.32；
(7)根据图6、图7拐点位置，可判断极不充分开采时L/H0<0.25且H0/M>60；充分开采时L/H0>1.1且H0/M<60或H0/M<25且L/H0>0.8；
(8)由计算结果可知，1176E工作面属于非充分开采。
本实施例使对工作面开采的充分性判断更加准确。
参照图8，本发明提出一种开采区域采动程度的判断装置，包括：
第一统计模块801，用于统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
第二统计模块802，用于统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
确定模块803，用于根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算模块804，用于计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
判断模块805，用于对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。
本发明还提出一种存储介质，包括：
所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行上述任一实施例所述的开采区域采动程度的判断方法。
本发明还提出一种开采区域采动程度的判断系统，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种开采区域采动程度的判断方法，其特征在于，包括：
统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度；
统计地表下沉率与深厚比的变化关系之前还包括：
根据钻孔资料判断工作面上覆的岩层类型，岩层类型包括中硬岩层或软岩层，根据岩层类型统计地表下沉率与深厚比的变化关系，根据岩层类型统计地表下沉率与宽深比的变化关系；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
地表下沉率与深厚比的变化曲线包括两个拐点：第一深厚比拐点和第二深厚比拐点，第一深厚比拐点对应的地表下沉率大于第二深厚比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率与宽深比的变化曲线包括两个拐点：第一宽深比拐点和第二宽深比拐点，第一宽深比拐点对应的地表下沉率小于第二宽深比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率越大对应的开采程度越充分，根据实际岩层类型、第一深厚比拐点、第二深厚比拐点、第一宽深比拐点和第二宽深比拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；
极不充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比大于第二深厚拐点对应的深厚比且宽深比小于第一宽深比拐点对应的宽深比；
充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比小于第一深厚比拐点对应的深厚比且宽深比大于第二宽深比拐点对应的宽深比；
剩余的深厚比与宽深比取值区间对应非充分开采。
2.根据权利要求1所述的开采区域采动程度的判断方法，其特征在于，
根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
将地表下沉率与深厚比的函数关系式与地表下沉率与宽深比的函数关系式分别求导，得到地表下沉率、深厚比和宽深比的函数关系式，或者得到地表下沉率、采高和采宽的函数关系式；
根据地表下沉率、深厚比和宽深比的函数关系式或地表下沉率、采高和采宽的函数关系式求解斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间。
3.一种开采区域采动程度的判断装置，其特征在于，包括：
第一统计模块，用于统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
第二统计模块，用于统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
确定模块，用于根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算模块，用于计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
判断模块，用于对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度；
统计地表下沉率与深厚比的变化关系之前还包括：
根据钻孔资料判断工作面上覆的岩层类型，岩层类型包括中硬岩层或软岩层，根据岩层类型统计地表下沉率与深厚比的变化关系，根据岩层类型统计地表下沉率与宽深比的变化关系；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
地表下沉率与深厚比的变化曲线包括两个拐点：第一深厚比拐点和第二深厚比拐点，第一深厚比拐点对应的地表下沉率大于第二深厚比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率与宽深比的变化曲线包括两个拐点：第一宽深比拐点和第二宽深比拐点，第一宽深比拐点对应的地表下沉率小于第二宽深比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率越大对应的开采程度越充分，根据实际岩层类型、第一深厚比拐点、第二深厚比拐点、第一宽深比拐点和第二宽深比拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；
极不充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比大于第二深厚拐点对应的深厚比且宽深比小于第一宽深比拐点对应的宽深比；
充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比小于第一深厚比拐点对应的深厚比且宽深比大于第二宽深比拐点对应的宽深比；
剩余的深厚比与宽深比取值区间对应非充分开采。
4.一种存储介质，其特征在于，包括：
所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行权利要求1至2中任一项所述的开采区域采动程度的判断方法。
5.一种开采区域采动程度的判断系统，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
统计地表下沉率与深厚比的变化关系，绘制地表下沉率与深厚比的变化曲线或确定地表下沉率与深厚比的函数关系式，所述深厚比为采深与采厚之比；
统计地表下沉率与宽深比的变化关系，绘制地表下沉率与宽深比的变化曲线或确定地表下沉率与宽深比的函数关系式，所述宽深比为采宽与采深之比；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；或者根据地表下沉率与深厚比的函数关系式以及地表下沉率与宽深比的函数关系式计算斜率变化值，根据斜率变化值中的极大值确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间，采动程度类型包括：极不充分开采、非充分开采和充分开采；
计算开采区域实际的宽深比和深厚比；
对比采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间判断开采区域的实际采动程度；
统计地表下沉率与深厚比的变化关系之前还包括：
根据钻孔资料判断工作面上覆的岩层类型，岩层类型包括中硬岩层或软岩层，根据岩层类型统计地表下沉率与深厚比的变化关系，根据岩层类型统计地表下沉率与宽深比的变化关系；
根据地表下沉率与深厚比的变化曲线的拐点以及地表下沉率与宽深比的变化曲线的拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间包括：
地表下沉率与深厚比的变化曲线包括两个拐点：第一深厚比拐点和第二深厚比拐点，第一深厚比拐点对应的地表下沉率大于第二深厚比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率与宽深比的变化曲线包括两个拐点：第一宽深比拐点和第二宽深比拐点，第一宽深比拐点对应的地表下沉率小于第二宽深比拐点对应的地表下沉率；
地表下沉率越大对应的开采程度越充分，根据实际岩层类型、第一深厚比拐点、第二深厚比拐点、第一宽深比拐点和第二宽深比拐点确定采动程度类型对应的深厚比与宽深比取值区间；
极不充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比大于第二深厚拐点对应的深厚比且宽深比小于第一宽深比拐点对应的宽深比；
充分开采对应的深厚比与宽深比取值区间为：深厚比小于第一深厚比拐点对应的深厚比且宽深比大于第二宽深比拐点对应的宽深比；
剩余的深厚比与宽深比取值区间对应非充分开采。
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