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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利一种坚硬顶板特厚煤层孤岛工作面地面压裂控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119128323B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411248569.X，技术领域涉及：G06F17/10；该发明授权一种坚硬顶板特厚煤层孤岛工作面地面压裂控制方法是由王磊;尚子榆;邰阳;张兴国;刘宏杰;张文阳;孟祥斌;张艳群设计研发完成，并于2024-09-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种坚硬顶板特厚煤层孤岛工作面地面压裂控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种坚硬顶板特厚煤层孤岛工作面地面压裂控制方法，涉及煤矿井工开采安全技术领域。包括：测量力学参数，识别压裂目标层，确定压裂目标层厚度；计算坚硬顶板目标层破断释放的能量U；计算支架冲击阻力Fzj；计算坚硬顶板初次破断时的距离悬顶距离重点的距离L0；计算坚硬顶板的周期破断步距Lp；判断是否进行压裂；确定地面压裂位置，计算坚硬顶板的能量密度分布；从工作面中部打钻孔，对能量积聚最高的位置进行地面压裂，释放积聚的能量。本发明可以判断孤岛工作面是否需要进行地面压裂，若需地面压裂，则计算其弹性能密度，根据弹性能密度积聚最大的位置为压裂位置对坚硬顶板进行压裂。

本发明授权一种坚硬顶板特厚煤层孤岛工作面地面压裂控制方法在权利要求书中公布了：1.一种坚硬顶板特厚煤层孤岛工作面地面压裂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、测量力学参数，识别压裂目标层，确定压裂目标层厚度h；S1中，收集矿井初始勘察设计资料，根据地质钻孔柱状图的岩性，厚度参数判别能量积聚的目标层；对孤岛工作面上覆岩层中岩石硬度分级标准中等级大于等于Ⅳ级的岩层取芯测量其弹性模量Ei、泊松比μi、抗拉强度σni，根据测量参数筛选满足条件的目标层厚度；目标层的厚度h计算公式为： 上式由MATLAB进行循环，式中，m为强度因子，其值从0开始增加，间隔为0.01，当m≥5或h10时，停止计算；S2、计算坚硬顶板目标层破断释放的能量U；坚硬顶板破断释放的能量U的计算公式为： 式中，l为坚硬顶板初次破断的悬露长度，q为坚硬顶板上覆载荷，E为坚硬顶板弹性模量，D为坚硬顶板抗弯刚度，h为坚硬顶板的厚度，α，β为坚硬顶板下覆弹性地基因子；其中：D＝EI,C＝κGA，k为坚硬顶板下覆弹性地基刚度，C为坚硬顶板剪切刚度，b为坚硬顶板单位宽度，G为目标层的剪切模量；A为目标层的断面面积，κ为目标层截面因子；S3、计算支架冲击阻力Fzj；坚硬顶板破断导致的冲击力会作用到液压支架，支架冲击阻力Fzj的计算公式为： 式中，lZJ为工作面液压支架控顶距；γZJD为煤岩直接顶平均容重；dZJD为煤岩直接顶厚度；g为重力加速度；δ为覆岩破断角；bZJ为支架中心距；s为动载传递效率，取值为120，KZJD为煤岩直接顶刚度，pD为厚硬顶板承受载荷，L1为目标层悬臂长度；S4、计算坚硬顶板初次破断时的距离悬顶距离中点的距离L0，L0的计算公式为： S5、计算坚硬顶板的周期破断步距Lp，坚硬顶板初次破断后，随着工作面推进会形成周期破断，周期破断步距Lp的计算公式为： 式中，L1坚硬顶板周期悬露长度；S6、判断是否进行压裂，判断进行压裂的条件为U≥1×107J或者Fzj≥25000kN，若不满足压裂条件，则步骤到此结束，判定顶板不需要压裂；若条件满足，进入S7；S7、确定地面压裂位置，计算坚硬顶板的能量密度分布；S8、从工作面中部打钻孔，对能量积聚最高的位置进行地面压裂，释放积聚的能量。

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