一种下沉盆地区域划分方法及电子设备与流程

本发明涉及下沉盆地区域相关技术领域，特别是一种下沉盆地区域划分方法及电子设备。

背景技术：

地表沉陷随地下开采不断动态变化的，对应于不同开挖空间位置的地表区域沉陷特征也不一样，其沉陷状态与埋深和开挖尺寸有直接关系。以往多采用岩移计算和模拟试验进行预测，结合地表监测将地表沉陷分为充分采动区和非充分采动区，方法比较复杂且具有不确定和滞后性。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术对下沉盆地区域划分方法比较复杂且具有不确定和滞后性的技术问题，提供一种下沉盆地区域划分方法及电子设备。

本发明提供一种下沉盆地区域划分方法，包括：

获取开挖高度、开挖宽度、开挖埋深，并对开挖长度进行监测得到当前开挖长度；

根据所述开挖高度、所述开挖宽度、以及当前开挖长度，确定开挖空间外部的外影响区域的多个外影响区参数、开挖空间内部的内影响区域的多个内影响区参数、以及内影响区域内的下沉盆地区域的多个沉陷区域参数。

进一步的：

所述外影响区参数包括：走向外影响边界L外、侧向外影响边界b外；

所述内影响区参数包括：走向内影响边界L内、侧向内影响边界b内；

所述沉陷区域参数包括：下沉盆地长度d长、下沉盆地宽度d宽。

更进一步的：其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，L为当前开挖长度。

更进一步的，所述内影响区内包括前拐点、后拐点和侧拐点，所述沉陷区域参数还包括指示前拐点与所述内影响区域的前边界距离的前拐点位置S前、指示后拐点与所述内影响区域的后边界距离的后拐点位置S后、指示侧拐点与所述内影响区域的侧边的侧拐点位置S侧，沿开挖方向，所述前边界在所述后边界的前方，其中：

s后＝M、S前＝(K1～K2)M、其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，M为开挖高度，K1为第一倍数、K2为第二倍数。

再进一步的，所述K1＝5，所述K2＝12。

本发明提供一种电子设备，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:

获取开挖高度、开挖宽度、开挖埋深，并对开挖长度进行监测得到当前开挖长度；

根据所述开挖高度、所述开挖宽度、以及当前开挖长度，确定开挖空间外部的外影响区域的多个外影响区参数、开挖空间内部的内影响区域的多个内影响区参数、以及内影响区域内的下沉盆地区域的多个沉陷区域参数。

进一步的：

所述外影响区参数包括：走向外影响边界L外、侧向外影响边界b外；

所述内影响区参数包括：走向内影响边界L内、侧向内影响边界b内；

所述沉陷区域参数包括：下沉盆地长度d长、下沉盆地宽度d宽。

更进一步的：其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，L为当前开挖长度。

更进一步的，所述内影响区内包括前拐点、后拐点和侧拐点，所述沉陷区域参数还包括指示前拐点与所述内影响区域的前边界距离的前拐点位置S前、指示后拐点与所述内影响区域的后边界距离的后拐点位置S后、指示侧拐点与所述内影响区域的侧边的侧拐点位置S侧，沿开挖方向，所述前边界在所述后边界的前方，其中：

s后＝M、S前＝(K1～K2)M、其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，M为开挖高度，K1为第一倍数、K2为第二倍数。

再进一步的，所述K1＝5，所述K2＝12。

本发明通过参数动态划分沉陷区域，便于实施分区监测、精准治理沉陷区，最大限度发挥地表自修复属性，降低人工干预实现地表生态系统的自我平衡。同时，计算方法简单实用，可实现不同开采条件下下沉盆地区域划分，用于地表沉陷预测、控制、复垦和生态修复管理。

附图说明

图1为本发明一种下沉盆地区域划分方法的工作流程图；

图2为开挖-地表沉陷分区图；

图3为本发明一种电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示为本发明一种下沉盆地区域划分方法的工作流程图，包括：

步骤S101，获取开挖高度、开挖宽度、开挖埋深，并对开挖长度进行监测得到当前开挖长度；

步骤S102，根据所述开挖高度、所述开挖宽度、以及当前开挖长度，确定开挖空间外部的外影响区域的多个外影响区参数、开挖空间内部的内影响区域的多个内影响区参数、以及内影响区域内的下沉盆地区域的多个沉陷区域参数。

具体来说，地下工程开挖势必造成地表不同程度的变形移动下沉，这些变化跟开挖尺寸和埋深密切相关，以图2中矩形开挖为例，开挖高度M、宽度B假设已定，开挖长度L不断变化，地表沉陷要随L的变化经历一个不断发展最终形成图2的三区分布图。其中空白图代表开挖空间对应于地表以外的区域即外影响区域11，斜线图代表开挖空间内部的区域即内影响区域12，散点图为内部区域的下沉盆地区域13。

(2)地下开挖对地表影响最大的是外影响区域和内影响区域，其次是较为平整的下沉盆地，它们的区域分布及形态的参数可以通过埋深H、开挖宽度B、开挖长度L和开挖高度M来确定。

具体来说，当外影响区参数超过预设外影响区参数阈值、内影响区参数超过预设内影响区参数阈值、或者沉陷区域参数超过预设沉陷区域参数，则进行告警。

本发明通过参数动态划分沉陷区域，便于实施分区监测、精准治理沉陷区，最大限度发挥地表自修复属性，降低人工干预实现地表生态系统的自我平衡。同时，计算方法简单实用，可实现不同开采条件下下沉盆地区域划分，用于地表沉陷预测、控制、复垦和生态修复管理。

在其中一个实施例中：

所述外影响区参数包括：走向外影响边界L外、侧向外影响边界b外；

所述内影响区参数包括：走向内影响边界L内、侧向内影响边界b内；

所述沉陷区域参数包括：下沉盆地长度d长、下沉盆地宽度d宽。

具体来说，如图2所示：

走向外影响边界L外为沿开挖方向P，外影响区域的前边界与内影响区域的前边界之间的最大距离，侧向外影响边界b外为在垂直开挖方向P的方向上，外影响区域的侧边界与内影响区域的侧边界之间的最大距离。

走向内影响边界L内为沿开挖方向P，内影响区域的后边界与下沉盆地的最短距离，侧向内影响边界b内为在垂直开挖方向P的方向上，内影响区域的侧边与下沉盆地的最短距离。

下沉盆地长度d长为下沉盆地沿开挖方向P上的长度，下沉盆地宽度d宽为在垂直开挖方向P上，下沉盆地的宽度。

在其中一个实施例中：其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，L为当前开挖长度。

本实施例，只需知道开挖尺寸和埋深即可估算地表沉陷的分布状态参数，从而表征地表沉陷的分布形态。

在其中一个实施例中，所述内影响区内包括前拐点A1、后拐点A2和侧拐点A3，所述沉陷区域参数还包括指示前拐点与所述内影响区域的前边界距离的前拐点位置S前、指示后拐点与所述内影响区域的后边界距离的后拐点位置S后、指示侧拐点与所述内影响区域的侧边的侧拐点位置S侧，沿开挖方向，所述前边界在所述后边界的前方，其中：

s后＝M、S前＝(K1～K2)M、其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，M为开挖高度，K1为第一倍数、K2为第二倍数。

图2中的前拐点A1、后拐点A2和侧拐点A3为工程开挖四周地表下沉曲线拐点位置，分别代表边界处地表下沉曲线的形态。由于地下工程不断开挖推进，会在前行方向形成一个移动支承压力，进而造成地表前行方向的下沉曲线拐点始终处于动态变化之中

在其中一个实施例中，所述K1＝5，所述K2＝12。

具体来说，s前＝(5～12)M。

作为本发明最佳实施例，以神东煤炭集团大柳塔矿井5-2煤52304工作面为例。

首先执行步骤S101，获取开挖宽度B＝148～300m，推进长度L＝4500m，采高M＝6.9m，埋深H＝136.7m-281.2m，倾角小于2°。为方便起见，将上述参数选用平均数计算，故B＝224m，L＝4500m，M＝6.9m，H＝209m。

然后执行步骤S102，得到：

外影响区：

内影响区：

下沉盆地：

拐点位置:s后＝M＝6.9m，s前＝(5～12)M＝(5～12)×6.9＝34.5-82.8m，

如图3所示为本发明一种电子设备的硬件结构示意图，包括：

至少一个处理器301；以及，

与所述至少一个处理器301通信连接的存储器302；其中，

所述存储器302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：

获取开挖高度、开挖宽度、开挖埋深，并对开挖长度进行监测得到当前开挖长度；

根据所述开挖高度、所述开挖宽度、以及当前开挖长度，确定开挖空间外部的外影响区域的多个外影响区参数、开挖空间内部的内影响区域的多个内影响区参数、以及内影响区域内的下沉盆地区域的多个沉陷区域参数。

图3中以一个处理器302为例。

服务器还可以包括：输入装置303和输出装置304。

处理器301、存储器302、输入装置303及显示装置304可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。

存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的下沉盆地区域划分方法对应的程序指令/模块，例如，图1所示的方法流程。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的下沉盆地区域划分方法。

存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据下沉盆地区域划分方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行下沉盆地区域划分方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置303可接收输入的用户点击，以及产生与下沉盆地区域划分方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置304可包括显示屏等显示设备。

在所述一个或者多个模块存储在所述存储器302中，当被所述一个或者多个处理器301运行时，执行上述任意方法实施例中的下沉盆地区域划分方法。

在其中一个实施例中：

所述外影响区参数包括：走向外影响边界L外、侧向外影响边界b外；

所述内影响区参数包括：走向内影响边界L内、侧向内影响边界b内；

所述沉陷区域参数包括：下沉盆地长度d长、下沉盆地宽度d宽。

在其中一个实施例中：其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，L为当前开挖长度。

在其中一个实施例中，所述内影响区内包括前拐点、后拐点和侧拐点，所述沉陷区域参数还包括指示前拐点与所述内影响区域的前边界距离的前拐点位置S前、指示后拐点与所述内影响区域的后边界距离的后拐点位置S后、指示侧拐点与所述内影响区域的侧边的侧拐点位置S侧，沿开挖方向，所述前边界在所述后边界的前方，其中：

s后＝M、S前＝(K1～K2)M、其中H为开挖埋深，B为开挖宽带，M为开挖高度，K1为第一倍数、K2为第二倍数。

在其中一个实施例中，所述K1＝5，所述K2＝12。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。