(19)中华 人民共和国 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 202111609494.X (22)申请日 2021.12.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113987844 A (43)申请公布日 2022.01.28 (73)专利权人 华北科技学院 （中国煤矿安全技 术培训中心） 地址 100042 北京市石景山区五里坨南宫 车站北石门路3 68号 专利权人 神木市能源局 　 煤炭科学技术研究院有限公司 (72)发明人 李正胜　李瑞　李健　连登学　 易海洋　(74)专利代理 机构 北京五洲洋和知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11387 代理人 刘素霞　刘春成 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 113836752 A,2021.12.24 CN 111677506 A,2020.09.18 CN 113216967 A,2021.08.0 6 US 20202 92722 A1,2020.09.17 审查员 丛磊 (54)发明名称 一种房柱式采空区稳定性动态评价方法和 系统 (57)摘要 本申请涉及采矿技术领域， 提供了一种房柱 式采空区稳定性动态评价方法和系统， 包括： 构 建房柱式采空区的多组计算数据与多组模型参 数之间的第一映射关系； 基于数值模型， 根据下 层煤综采动态回采过程中房柱式采空区的各煤 岩体岩石力学参数， 得到房柱式采空区煤柱的模 拟数据； 根据下层煤综采动态回采 过程中房柱式 采空区的预设监测点处的监测数据、 模拟数据和 第一映射关系， 对数值模型的模型参数进行调 整， 以对房柱式采空区煤柱进行稳定性动态评 价。 籍此， 考虑下层煤综采开采扰动对房柱式煤 柱的影响， 为精确评估房柱式采空区煤柱的动态 稳定性， 大面积房柱式采空区悬顶灾害防治， 巷 道围岩施工支护方案， 避免压架和顶板动力灾害 等事故发生提供科学依据。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 113987844 B 2022.03.15 CN 113987844 B 1.一种房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S101、 构建所述房柱式采空区的多组计算数据与多组模型参数之间的第一映射关 系； 其中， 所述模型参数为预先构建的所述房柱式采空区的数值模型 的各煤岩体的待调整 岩石力学参数； 步骤S102、 基于所述数值模型， 根据下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空区的 各煤岩体岩石力学参数， 得到所述房柱式采空 区煤柱的模拟数据； 其中， 所述模拟数据包括 应力模拟值和位移模拟值； 步骤S103、 根据下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空区的预设监测点处 的监测 数据、 所述模拟数据和所述第一映射关系， 对所述数值模型的模型参数进 行调整， 以对所述 房柱式采空区煤柱进行稳定性动态评价； 其中， 所述监测数据包括应力监测 值和位移监测 值； 在步骤S103中， 所述根据下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空区的预设监测点 处的监测数据、 所述模拟数据和所述第一映射关系， 对所述数值模型的模型参数进 行调整， 以对所述房柱式采空区煤柱进行 稳定性动态评价， 包括： 步骤S113、 根据下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空区的预设监测点处 的监测 数据和所述模拟数据， 确定所述数值模型的模型参数 是否需要调整； 步骤S123、 响应于所述数值模型的模型参数需要调整， 基于所述第一映射关系， 根据所 述监测数据， 确定所述数值模型中待调整的模型参数； 步骤S133、 基于模型参数调整后的所述数值模型， 对所述下层煤综采动态回采过程中 房柱式采空区煤柱的稳定性进行评价。 2.根据权利要求1所述的房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特征在于， 在步骤S101 中， 构建所述房柱式采空区的多组计算数据与多组模型参数之间的第一映射关系， 具体为： 根据预先获取的所述房柱式采空区各煤岩体的多组岩石力学参数样本数据， 基于所述 数值模型， 构建多组所述岩石力参数学样本数据对应的所述计算数据与多组所述模型参数 之间的第一映射关系。 3.根据权利要求1所述的房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特征在于， 在步骤S102 中， 所述基于所述数值模型， 根据下层煤综采动态 回采过程中所述房柱式采空区各煤岩体 的岩石力学参数， 得到所述房柱式采空区的模拟数据， 具体为： 根据动态回采过程中所述房柱式采空区的岩石样本， 得到下层煤综采动态回采过程中 所述房柱式采空区的岩石力学参数， 并基于所述数值模型， 得到所述房柱式采空区的应力 模拟值和位移模拟值。 4.根据权利要求3所述的房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特征在于， 在步骤S113 中， 所述根据下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空 区的预设监测点处的监测数据和 所述模拟数据， 确定所述数值模型的模型参数 是否需要调整， 具体为： 将下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空区的预设监测点处的监测数据与所述 模拟数据进行比较， 若所述监测数据与所述模拟数据不一致， 则确定对所述数值模型 的模 型参数进行调整。 5.根据权利要求3所述的房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特征在于， 在步骤S123 中， 所述响应于所述数值模型的模型参数需要调整， 基于所述第一映射关系， 根据所述监测权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113987844 B 2数据， 确定所述数值模型中待调整的模型参数， 具体为： 响应于所述数值模型的模型参数需要调整， 将所述监测数据与所述计算数据进行匹 配， 并选择匹配结果一致的所述计算数据对应的所述第一映射关系中的所述模型参数作为 待调整的模型参数。 6.根据权利要求3所述的房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特征在于， 在步骤S133 中， 基于模型参数调整后的所述数值模型， 对下层煤综采动态 回采过程中房柱式采空区稳 定性进行评价， 具体为： 基于模型参数调整后的所述数值模型， 对动态回采过程中所述房柱式采空区的模拟数 据进行仿真， 并与动态回采过程中所述房柱式采空区的预设监测 点的监测数据进行比较， 直至动态回采过程中所述房柱式采空区的监测数据与所述模拟数据一致， 以对所述房柱式 采空区煤柱进行 稳定性动态评价。 7.根据权利要求1 ‑6任一所述的房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特征在于， 所述 房柱式采空区稳定性动态评价方法还 包括： 步骤S301、 构建所述房柱式采空区的多组所述计算数据与多组预设煤柱安全系数之间 的第二映射关系； 步骤S302、 根据动态回采过程中所述房柱式采空区的预设监测点处的所述监测数据和 所述第二映射关系， 对动态回采过程中所述房柱式采空区进行安全评估。 8.根据权利要求7所述的房柱式采空区稳定性动态评价方法， 其特征在于， 在步骤S302 中， 根据动态回采过程中所述房柱式采空 区的预设监测点处的所述监测数据和所述第二映 射关系， 对动态回采过程中所述房柱式采空区进行安全评估， 具体为： 根据预设开采距离进行下层煤综采动态回采过程中， 所述房柱式采空区的预设监测点 处的监测数据和所述第二映射关系， 对动态回采过程中所述房柱式采空区进 行动态安全评 估。 9.一种房柱式采空区稳定性动态评价系统， 其特 征在于， 包括： 第一映射单元， 配置为构建所述房柱式采空区的多组计算数据与多组模型参数之间的 第一映射关系； 其中， 所述模型参数为预先构建的所述房柱式采空区的数值模型 的待调整 各煤岩体的岩石物理力学参数； 模拟单元， 配置为基于所述数值模型， 根据下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采 空区的各煤岩 体岩石力学参数， 得到所述房柱式采空 区煤柱的模拟数据； 其中， 所述模拟数 据包括应力模拟值和位移模拟值； 调整评价单元， 配置为根据 下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空区的预设监测 点处的监测数据、 所述模拟数据和所述第一映射关系， 对所述数值模型 的模型参数进行调 整， 以对所述房柱式采空 区煤柱进 行稳定性动态评价； 其中， 所述监测数据包括应力监测值 和位移监测值； 所述调整评价单元进一步配置为根据下层煤综采动态回采过程中所述房柱式采空区 的预设监测点处的监测数据和所述模拟数据， 确定所述数值模型的模型参数是否需要调 整； 响应于所述数值模型的模型参数需要调整， 基于所述第一映射关系， 根据所述监测数 据， 确定所述数值模 型中待调整的模型参数； 基于模型参数调整后的所述数值模 型， 对所述 下层煤综采动态回采过程中房柱式采空区煤柱的稳定性进行评价。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113987844 B 3