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申请/专利权人：北京科技大学

摘要：本发明公开了煤炭资源开采绿色减损控制方法及系统，其中方法包括以下步骤：建立岩层理论控制方程，基于岩层理论控制方程，确立理论目标和工程实际目标；基于理论目标和工程实际目标，确立控制准则，基于控制准则，确立顶板岩层控制的工程目标；基于顶板岩层控制的工程目标，根据模型实验、现场测量和数值模拟获取顶板岩层的运动规律，确立顶板裂隙、离层产生的时间和空间大小；基于顶板裂隙、离层产生的时间和空间大小，针对不同地点和时间采取相应的控制技术对顶板岩层进行控制，实现地表减沉。本发明可以减轻、减缓上覆岩层运动剧烈程度，减小岩层运动空间，从而降低采矿引起的岩层和地表环境损伤，实现绿色开采，保护矿区生态环境。

主权项：1.煤炭资源开采绿色减损控制方法，其特征在于，包括以下步骤：建立岩层理论控制方程，基于所述岩层理论控制方程，确立理论目标和工程实际目标；基于所述理论目标和所述工程实际目标，确立控制准则，基于所述控制准则，确立顶板岩层控制的工程目标；基于所述顶板岩层控制的工程目标，根据模型实验、现场测量和数值模拟获取顶板岩层的运动规律，确立顶板裂隙、离层产生的时间和空间大小；基于所述顶板裂隙、离层产生的时间和空间大小，针对不同地点和时间采取相应的控制技术对顶板岩层进行控制，实现地表减沉；建立岩层理论控制方程的方法包括：定义损伤系数K1、K2、K3，建立采矿引起的地表沉降损伤变量、裂隙带岩层损伤变量和垮落矸石碎胀变量的关系，确定损伤系数之间关系的控制方程即岩层理论控制方程：K1+K2+K3=1，其中，K1=V1V，为采矿引起的垮落矸石碎胀变量；K2=V2V，为采矿引起的裂隙带岩层损伤变量；K3=V3V，为采矿引起的地表沉降损伤变量；V1为垮落带内碎胀岩体的空隙体积，V2为覆岩裂隙带及弯曲下沉带中的离层和裂隙体积，V3为地表下沉体积，V为采出煤炭的体积；所述理论目标为：在理想条件下K1=1或K1+K2=1，即垮落的顶板岩体碎胀后完全充填采空区，或者虽未充分充填但产生的顶板离层不再向地表传递，地表不产生下沉；所述工程实际目标为：依据地表所处位置不同，判断地表允许的下沉量，当地表下沉量达到准许的临界下沉量时，通过控制技术对顶板离层或采空区进行处理，实现对地表的减沉控制，使地表下沉量不超过临界值；所述顶板岩层控制的工程目标为：当地表所对应的是建筑地时，其地表所允许下沉量X1；当地表所对应的是田地时，其地表所允许的地表下沉量X2，当地表所对应的是山地时，其地表所允许的地表下沉量X3。

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