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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种无煤柱自成巷开采切顶高度设计方法及系统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：CN119412045B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202411601762.7，技术领域涉及：E21C37/00；该发明授权一种无煤柱自成巷开采切顶高度设计方法及系统是由张俊;杜付康;王亚军;何满潮;陈渝文;师震;康旭辉;杨峰;刘兴杰设计研发完成，并于2024-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无煤柱自成巷开采切顶高度设计方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种无煤柱自成巷开采切顶高度设计方法及系统，属于煤炭开采技术领域，方法包括以下步骤：根据采场的尺寸、工作面推进长度和覆岩顶板厚度，通过数值模拟和相似模拟试验分析切顶垮落岩体碎胀特性；基于所述切顶垮落岩体碎胀特性，计算双侧切顶范围内的垮落矸石碎胀量；当实际采矿量达到所述垮落矸石碎胀量时，将此时的采矿高度作为最优切顶高度。本发明可以提高覆岩的垮落厚度，产生更多的碎胀矸石，可以完全充满采空区，实现覆岩碎胀平衡，利用碎胀矸石补偿煤层开采空间，减缓上覆岩层变形，缓解地表生态环境破坏。

本发明授权一种无煤柱自成巷开采切顶高度设计方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种无煤柱自成巷开采切顶高度设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据采场的尺寸、工作面推进长度和覆岩顶板厚度，通过数值模拟和相似模拟试验分析切顶垮落岩体碎胀特性，所述切顶垮落岩体碎胀特性包括：垮落岩体应力应变关系、垮落岩体初始碎胀系数和垮落岩体残余碎胀系数； 基于所述切顶垮落岩体碎胀特性，计算双侧切顶范围内的垮落矸石碎胀量； 当实际采矿量达到所述垮落矸石碎胀量时，将此时的采矿高度作为最优切顶高度； 所述垮落岩体应力应变关系为： ， ， 其中，σ1表示垮落岩体所受垂直应力，E1表示岩体初始弹性模量，ε1表示应力为σ1时垮落岩体的轴向应变，εm表示垮落岩体最大可能的轴向应变，σc表示岩体强度； 所述垮落岩体初始碎胀系数的计算方法包括： ， 其中，K1表示垮落岩体初始碎胀系数，t1表示垮落岩体的初始碎胀高度，t表示岩体初始高度； 所述垮落岩体残余碎胀系数的计算方法包括： ， 其中，K2表示垮落岩体残余碎胀系数，γ表示岩体上覆岩层平均容重，h表示煤层岩层埋深； 计算双侧切顶范围内的所述垮落矸石碎胀量的方法包括： 计算第i层岩层碎胀量： ， 其中，表示第i层岩层碎胀量，hi表示第i层岩层的厚度，hn表示第n层岩层的厚度，表示第i层岩层的弹性模量，表示第i层岩层的初始碎胀系数，Q表示从切顶最上方岩层到地表范围内的载荷，表示第i层岩层的容重，表示第n层岩层的容重，m表示双侧切顶范围内的岩层数量； 对双侧切顶范围以内的覆岩进行计算，得到最终的所述垮落矸石碎胀量： ， 其中，Fy总表示最终的垮落矸石碎胀量。

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