CN115341956A - 覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置 - Google Patents
覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115341956A CN115341956A CN202210731185.8A CN202210731185A CN115341956A CN 115341956 A CN115341956 A CN 115341956A CN 202210731185 A CN202210731185 A CN 202210731185A CN 115341956 A CN115341956 A CN 115341956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target area
- overburden
- deformation data
- zone
- mining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011161 development Methods 0.000 title claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 77
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 48
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 35
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 21
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 20
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 241000592183 Eidolon Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
- E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
本公开提供一种覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置，沿目标区域的煤层的推采方向，对目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；沿推采方向的垂直方向，对目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；根据地表变形数据和地下变形数据，构建目标区域的覆岩三带发育模型，并基于覆岩三带发育模型，得到目标区域的覆岩三带发育规律；获取目标区域的煤层的工作面推采进度，根据覆岩三带发育规律确定目标区域的覆岩三带发育高度，确定工作面推采进度与覆岩三带发育高度的时空关系，并将时空关系推送到目标设备。通过本公开，可以降低由于覆岩三带发育所带来的矿井开采风险，并提高开采效率。
Description
技术领域
本公开涉及矿井开采技术领域，尤其涉及一种覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
随着我国煤炭资源开发布局继续向西部转移，西部逐渐成为我国煤炭工业的未来，而侏罗系煤层作为西北型煤田的主采煤层，顶板水害成为制约其开采的重要影响因素，顶板水害不仅严重影响矿井生产安全，同时会加剧西北地区生态环境问题。覆岩破坏裂隙发育特征是引起顶板水害的因素之一，因此，采动煤层顶板上覆岩体空间动态发育的过程，对煤矿安全、高效开采、矿区环境保护具有非常重要的意义。
然而，现有的矿井开采技术，未能将煤层顶板上覆岩体空间动态发育情况有效的考虑并利用在矿井开采中。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的在于提出一种覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置。
基于上述目的，本公开示例性实施例提供了一种覆岩三带发育规律的确定及应用方法，包括：
沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；
沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；
根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，并基于所述覆岩三带发育模型，得到所述目标区域的覆岩三带发育规律；
获取所述目标区域的煤层的工作面推采进度，根据所述覆岩三带发育规律确定所述目标区域的覆岩三带发育高度，确定所述工作面推采进度与所述覆岩三带发育高度的时空关系，并将所述时空关系推送到目标设备。
在一些示例性实施例中，所述沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据，包括：
通过无人机航摄测绘技术，沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地表变形数据，包括：
地表沉降量、地表沉降范围和地表裂缝发育情况。
在一些示例性实施例中，所述沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据，包括：
通过分布式光纤监测技术，沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地下变形数据，包括：
若干目标地层的位移情况。
在一些示例性实施例中，所述通过分布式光纤监测技术，沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据，包括：
在所述目标区域的地表的竖向钻孔中配置分布式感测光缆，通过对所述分布式感测光缆中的应变数据进行分析，得到所述目标地层的位移情况，将所述所述目标地层的位移情况作为所述地下变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地表变形数据为面数据，所述地下变形数据为点数据；
所述根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，包括：
分析所述面数据和所述点数据之间的时空变化规律，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型。
基于同一发明构思，本公开示例性实施例还提供了一种覆岩三带发育规律的确定及应用装置，包括：
地表变形数据获取模块，被配置为沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；
地下变形数据获取模块，被配置为沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；
覆岩三带发育规律确定模块，被配置为根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，并基于所述覆岩三带发育模型，得到所述目标区域的覆岩三带发育规律；
覆岩三带发育规律应用模块，被配置为获取所述目标区域的煤层的工作面推采进度，根据所述覆岩三带发育规律确定所述目标区域的覆岩三带发育高度，确定所述工作面推采进度与所述覆岩三带发育高度的时空关系，并将所述时空关系推送到目标设备。
基于同一发明构思，本公开示例性实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一项所述的方法。
基于同一发明构思，本公开示例性实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上任一所述方法。
从上面所述可以看出，本公开实施例提供的覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置，沿目标区域的煤层的推采方向，对目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；沿推采方向的垂直方向，对目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；根据地表变形数据和地下变形数据，构建目标区域的覆岩三带发育模型，并基于覆岩三带发育模型，得到目标区域的覆岩三带发育规律；获取目标区域的煤层的工作面推采进度，根据覆岩三带发育规律确定目标区域的覆岩三带发育高度，确定工作面推采进度与覆岩三带发育高度的时空关系，并将时空关系推送到目标设备。通过本公开，可以降低由于覆岩三带发育所带来的矿井开采风险，并提高开采效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本公开实施例提供的覆岩三带发育规律的确定及应用方法的一种应用场景示意图；
图2为根据本公开实施例提供的分布式光纤监测设备的一种结构示意图；
图3为本公开实施例提供的覆岩三带发育规律的确定及应用方法的一种流程示意图；
图4为本公开实施例提供的覆岩三带发育规律的确定及应用装置的一种结构示意图；
图5为本公开实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将参考若干示例性实施方式来描述本公开的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本文中，需要理解的是，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面参考本公开的若干代表性实施方式，详细阐释本公开的原理和精神。
参考图1，其为根据本公开实施例提供的覆岩三带发育规律的确定及应用方法的一种应用场景示意图。
该应用场景包括无人机1、分布式光纤监测设备2、弯曲下沉带3、裂隙带4和冒落带5。
其中，覆岩三带指的是弯曲下沉带3、裂隙带4和冒落带5。
无人机1用于采集地表数据；
分布式光纤监测设备2用于采集地下数据。
参考图2，其为根据本公开实施例提供的分布式光纤监测设备的一种结构示意图。
其中，分布式光纤监测设备2包括：监测站砖体6、电箱7、受力钢丝绳8、钢绞线9、感测光缆10、配重导头11。
分布式光纤监测设备2设置在地表的钻孔中，监测站砖体6用于封孔并保护电箱，电箱7与受力钢丝绳8、钢绞线9和感测光缆10连接，配重导头11用于配重。
下面结合图1的应用场景，来描述根据本公开示例性实施方式的覆岩三带发育规律的确定及应用方法。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本公开的精神和原理而示出，本公开的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本公开的实施方式可以应用于适用的任何场景。
参考图3，其为本公开实施例提供的覆岩三带发育规律的确定及应用方法的一种流程示意图。
覆岩三带发育规律的确定及应用方法，包括以下步骤：
步骤S310、沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据。
在一些示例性实施例中，所述沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据，包括：
通过无人机航摄测绘技术，沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地表变形数据，包括：
地表沉降量、地表沉降范围和地表裂缝发育情况。
在一些示例性实施例中，根据目标区域的煤层的推采效率，使用无人机航摄测绘技术定期对目标区域进行地表变形及地表裂缝观测。
可选的，航摄飞行平台选择大疆精灵4RTK无人机，其自带高精度差分GPS，在作业过程中可实现相机曝光时间自动存储，飞行速度一般为14m/s。
在一些示例性实施例中，利用无人机开展航摄测绘工作的步骤为：
(1)布置测量地面像控点，根据监测区域的范围和地理特征，利用无人机搭配的D-RTK2移动站进行点测量，采集像控点的准确坐标。
(2)无人机航摄作业设计，根据监测区域地形地貌、煤层工作面上下对照坐标及地面分辨率的要求，规划符合实际情况的无人机飞行路线、飞行高度及摄影姿态。
(3)无人机航摄测量，将设计好的航摄作业计划导入无人机，操控无人机按照设定好的航线完成对监测区域地表的遥感影像采集。航摄作业完成后，导出采集到的遥感图像和坐标数据。
(4)航摄测量数据后期处理，将遥感图像、坐标数据及像控点坐标导入Pix4Mapper等专业遥感图像处理软件，经过图像拼接、点云加密等工作后生成监测区域DOM(数字正射影像图)、DSM(数字地表模型)、DTM(数字地面模型)。根据地面像控点测量数据，对无人机航摄测量得到的坐标及高程数据进行校正。
(5)沉降量计算，利用DTM与校正后得到的地表高程值与监测区域采前地形高程值进行比较，计算得出监测区域煤层开采前后地表沉陷量的变化值，生成监测区域高程变化曲线及地表沉陷图。
步骤S320、沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据。
在一些示例性实施例中，所述沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据，包括：
通过分布式光纤监测技术，沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地下变形数据，包括：
若干目标地层的位移情况。
在一些示例性实施例中，所述通过分布式光纤监测技术，沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据，包括：
在所述目标区域的地表的竖向钻孔中配置分布式感测光缆，通过对所述分布式感测光缆中的应变数据进行分析，得到所述目标地层的位移情况，将所述所述目标地层的位移情况作为所述地下变形数据。
在一些示例性实施例中，需要在井下工作面推采到监测区域前将分布式光纤监测站设置好，并对监测站数据进行实时监测。根据现场实际情况在监测区域内地表进行钻孔作业，钻孔位置、工艺及深度需要根据监测区域煤层埋藏深度、采掘方式、煤层上覆岩层岩性等因素决定。
在一些示例性实施例中，布设分布式光纤的具体步骤为：
(1)根据钻孔作业情况，选定光纤传感器及解调设备的型号。所述的光纤传感器主要有金属基索状光缆、普通定点光缆、矿用定点光缆等，根据实际情况可以组合选择合适的感测光缆。所述的监测解调设备可实现对感测光缆的应变解调，通过对应变数据进行分析处理实现边坡体位移信息提取。
(2)导头安装，在导头尾部焊接钢筋，便于导头下放。施工前，将感测光缆穿过导头，并熔接组成回路，连接好并检查光缆是否通路。熔接成通路后，用抱箍将光缆固定在导头上。
(3)光缆下放，将固定好的感测光缆、钢绞线、钢丝绳，配重导头放入钻孔内部，通过下放钻杆将光缆带入到钻孔深部。下放时，只能让钢丝绳受力，拉紧感测光缆、钢绞线，一边下放一边用扎带将光缆、钢绞线扎紧。待光缆下放到底部后，固定钢丝绳，拉紧光缆并固定，固定后使用仪器对光缆进行检测。
(4)封孔砌筑监测站，光缆固定后并初步检测后，立刻注水泥浆封孔，应缓慢注浆，减少对光缆的影响。注浆封孔稳定后，在钻孔口砌筑监测站。将孔口余留的分布式感测光缆和光纤光栅传感器引线等接入到电箱内，将电箱砌筑到砖体内进行保护。所述电箱为常用的普通配电箱，尺寸标准为600*800*200mm。
监测站布设完毕后，对上覆岩层进行初始化测量，测量完毕后开始正式监测，当工作面未开采到监测站位置时，检测频率为2～3次/周，工作面接近监测站位置时数据采集频率加密为1次/天，直至监测站内感测光纤形变数据稳定没有变化，并对获取的形变数据结合监测站内地层分布特征进行整理分析，得出监测站内光纤随煤层开采的应变变化曲线以及覆岩“三带”发育高度随煤层开采的变化曲线。
步骤S330、根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，并基于所述覆岩三带发育模型，得到所述目标区域的覆岩三带发育规律。
在一些示例性实施例中，所述地表变形数据为面数据，所述地下变形数据为点数据；
所述根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，包括：
分析所述面数据和所述点数据之间的时空变化规律，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型。
在一些示例性实施例中，所述目标区域的覆岩三带发育规律，包括：煤层工作面推采进度与煤层开采覆岩“三带”发育的时空演化规律。
步骤S340、获取所述目标区域的煤层的工作面推采进度，根据所述覆岩三带发育规律确定所述目标区域的覆岩三带发育高度，确定所述工作面推采进度与所述覆岩三带发育高度的时空关系，并将所述时空关系推送到目标设备。
其中，将所述时空关系推送到目标设备，以用于指导矿井开采工作，根据该时空关系可以避开容易发生开采风险的区域。
在一些示例性实施例中，目标设备包括但不限于桌面计算机、移动电话、移动电脑、平板电脑、媒体播放器、智能可穿戴设备、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)或其它能够实现上述功能的电子设备等。
本公开将无人机航摄测量技术获取的监测区域高程变化曲线及地表沉陷图作为面数据，分布式光纤监测站所获取的监测区域内覆岩“三带”发育高度随煤层开采的变化曲线作为点数据，综合分析点面数据之间的时空变化规律，构造出煤层开采覆岩“三带”发育动态模型，查明井下煤层工作面推采进度与煤层开采覆岩“三带”发育的时空演化规律，并将该规律用于指导矿井开采作业，能够降低煤层开采时由于覆岩“三带”发育所带来的风险，并提高开采效率。
需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种覆岩三带发育规律的确定及应用装置。
参考图4，所述覆岩三带发育规律的确定及应用装置，包括：
地表变形数据获取模块410，被配置为沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；
地下变形数据获取模块420，被配置为沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；
覆岩三带发育规律确定模块430，被配置为根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，并基于所述覆岩三带发育模型，得到所述目标区域的覆岩三带发育规律；
覆岩三带发育规律应用模块440，被配置为获取所述目标区域的煤层的工作面推采进度，根据所述覆岩三带发育规律确定所述目标区域的覆岩三带发育高度，确定所述工作面推采进度与所述覆岩三带发育高度的时空关系，并将所述时空关系推送到目标设备。
在一些示例性实施例中，地表变形数据获取模块410，具体被配置为：
通过无人机航摄测绘技术，沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地表变形数据，包括：
地表沉降量、地表沉降范围和地表裂缝发育情况。
在一些示例性实施例中，地下变形数据获取模块420，具体被配置为：
通过分布式光纤监测技术，沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地下变形数据，包括：
若干目标地层的位移情况。
在一些示例性实施例中，地下变形数据获取模块420，具体被配置为：
在所述目标区域的地表的竖向钻孔中配置分布式感测光缆，通过对所述分布式感测光缆中的应变数据进行分析，得到所述目标地层的位移情况，将所述所述目标地层的位移情况作为所述地下变形数据。
在一些示例性实施例中，所述地表变形数据为面数据，所述地下变形数据为点数据；覆岩三带发育规律确定模块430，具体被配置为：
分析所述面数据和所述点数据之间的时空变化规律，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的覆岩三带发育规律的确定及应用方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的覆岩三带发育规律的确定及应用方法。
图5示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入/输出模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的覆岩三带发育规律的确定及应用方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的覆岩三带发育规律的确定及应用方法。
上述非暂态计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上示例性方法部分中任一实施例所述的覆岩三带发育规律的确定及应用方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
本领域技术技术人员知道，本公开的实施方式可以实现为一种系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本公开还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举示例)例如可以包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机程序指令通过计算机或其它可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。
也可以把这些计算机程序指令存储在能使得计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，这样，存储在计算机可读介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令装置的产品。
也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
申请文件中提及的动词“包括”、“包含”及其词形变化的使用不排除除了申请文件中记载的那些元素或步骤之外的元素或步骤的存在。元素前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元素的存在。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本公开的精神和原理，但是应该理解，本公开并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本公开旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。
Claims (10)
1.一种覆岩三带发育规律的确定及应用方法，其特征在于，包括：
沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；
沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；
根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，并基于所述覆岩三带发育模型，得到所述目标区域的覆岩三带发育规律；
获取所述目标区域的煤层的工作面推采进度，根据所述覆岩三带发育规律确定所述目标区域的覆岩三带发育高度，确定所述工作面推采进度与所述覆岩三带发育高度的时空关系，并将所述时空关系推送到目标设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据，包括：
通过无人机航摄测绘技术，沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地表变形数据，包括：
地表沉降量、地表沉降范围和地表裂缝发育情况。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据，包括：
通过分布式光纤监测技术，沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述地下变形数据，包括：
若干目标地层的位移情况。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过分布式光纤监测技术，沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据，包括：
在所述目标区域的地表的竖向钻孔中配置分布式感测光缆，通过对所述分布式感测光缆中的应变数据进行分析，得到所述目标地层的位移情况，将所述所述目标地层的位移情况作为所述地下变形数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地表变形数据为面数据，所述地下变形数据为点数据；
所述根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，包括：
分析所述面数据和所述点数据之间的时空变化规律，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型。
8.一种覆岩三带发育规律的确定及应用装置，其特征在于，包括：
地表变形数据获取模块，被配置为沿目标区域的煤层的推采方向，对所述目标区域的地表进行监测，得到地表变形数据；
地下变形数据获取模块，被配置为沿所述推采方向的垂直方向，对所述目标区域的地下进行监测，得到地下变形数据；
覆岩三带发育规律确定模块，被配置为根据所述地表变形数据和所述地下变形数据，构建所述目标区域的覆岩三带发育模型，并基于所述覆岩三带发育模型，得到所述目标区域的覆岩三带发育规律；
覆岩三带发育规律应用模块，被配置为获取所述目标区域的煤层的工作面推采进度，根据所述覆岩三带发育规律确定所述目标区域的覆岩三带发育高度，确定所述工作面推采进度与所述覆岩三带发育高度的时空关系，并将所述时空关系推送到目标设备。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7任一所述方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210731185.8A CN115341956B (zh) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | 覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210731185.8A CN115341956B (zh) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | 覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115341956A true CN115341956A (zh) | 2022-11-15 |
| CN115341956B CN115341956B (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=83948615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210731185.8A Active CN115341956B (zh) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | 覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115341956B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2529517A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-08 | James I. Mathis | Pressure sensitive cable device for monitoring rock and soil displacement |
| CN101519963A (zh) * | 2009-03-28 | 2009-09-02 | 中国矿业大学 | 充填开采多信息动态监测方法 |
| CN108930554A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-04 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 煤矿覆岩破断及地表岩移的井-地-空联合监测方法 |
| CN109884055A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-14 | 山东科技大学 | 基于光纤的采场覆岩离层监测方法 |
| CN111382504A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-07-07 | 中国矿业大学 | 一种煤层采动覆岩沉降状态辨识方法 |
| CN113959470A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-21 | 中煤科工生态环境科技有限公司 | 煤矿采空区覆岩移动分布式光纤测量导头及监测方法 |
| CN114088001A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 神华神东煤炭集团有限责任公司 | 空天地一体化采动覆岩变形破坏监测系统及方法 |
-
2022
- 2022-06-24 CN CN202210731185.8A patent/CN115341956B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2529517A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-08 | James I. Mathis | Pressure sensitive cable device for monitoring rock and soil displacement |
| CN101519963A (zh) * | 2009-03-28 | 2009-09-02 | 中国矿业大学 | 充填开采多信息动态监测方法 |
| CN108930554A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-04 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 煤矿覆岩破断及地表岩移的井-地-空联合监测方法 |
| CN109884055A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-14 | 山东科技大学 | 基于光纤的采场覆岩离层监测方法 |
| CN111382504A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-07-07 | 中国矿业大学 | 一种煤层采动覆岩沉降状态辨识方法 |
| CN114088001A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 神华神东煤炭集团有限责任公司 | 空天地一体化采动覆岩变形破坏监测系统及方法 |
| CN113959470A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-21 | 中煤科工生态环境科技有限公司 | 煤矿采空区覆岩移动分布式光纤测量导头及监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115341956B (zh) | 2023-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115788579A (zh) | 一种煤层开采覆岩三带时空演化监测方法 | |
| RU2648782C2 (ru) | Комплексный прибор для управления геофизическими исследованиями скважины и планирования бурения | |
| CN103389523A (zh) | 隧道地质的预报方法和系统 | |
| CN103399354A (zh) | 隧道地质的预报方法和系统 | |
| CN103399356A (zh) | 隧道地质的预报方法和系统 | |
| CN118037982B (zh) | 一种岩体地质结构的三维可视化建模方法及其相关设备 | |
| Kurlenya et al. | Development and improvement of borehole methods for estimating and monitoring stress-strain behavior of engineering facilities in mines | |
| Stiros et al. | Mean deformation tensor and mean deformation ellipse of an excavated tunnel section | |
| CN115341956B (zh) | 覆岩三带发育规律的确定及应用方法和相关装置 | |
| CN115993103B (zh) | 一种采空区体积确定方法和装置 | |
| Sakai et al. | Inclination monitoring at tunnel crown to predict change in ground stiffness ahead of excavation face | |
| Zhu et al. | Comprehensive study on the deformation and failure characteristics of a mining-impacted deep double-longwall working face floor | |
| CN114580143B (zh) | 矿井涌水量动态预测方法及相关装置 | |
| CN112100796A (zh) | 防止页岩气井中套管受损的钻井轨迹确定方法及装置 | |
| CN115980863A (zh) | 一种地球物理工程的勘探探测方法、勘探装置及应用 | |
| Semenova et al. | Undermined Rock Failure in Apatite Mines in Khibiny: Topical Problems | |
| Xingdong et al. | Stability analysis of underground water-sealed oil storage caverns in China: A case study | |
| CN115387852B (zh) | 一种地下水运移规律监测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| Huang et al. | A method to identify the position of fracture surface in a rock slope based on multi-point extensometer monitoring | |
| Ceryan | Handbook of research on trends and digital advances in engineering geology | |
| Zha et al. | Experimental investigation on dynamic deformation characteristics of the overlying strata in backfilling strip mining at different time scales | |
| Dintwe et al. | Evaluating the influence of underground mining sequence under an open pit mine | |
| CN116524141A (zh) | 一种用于野外地质填图的断层建模方法及系统 | |
| Manko et al. | System for Monitoring of Rock Mechanics Parameters in Underground Construction with the Application of Information Technology | |
| Akbulut et al. | Building a 3D Digital Twin for Geotechnical Monitoring at San Xavier Mine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |