1.一种兼顾地表沉陷控制的无井式煤炭地下气化炉设计方法，其特征在于：

建立煤炭地下气化的初始数值模型，并设计不同气化炉宽度及隔离煤柱宽度的模拟方

案，确定不同气化炉宽度和隔离煤柱宽度下的地下气化和条带开采地表移动与变形预计参数的差异，根据条带开采的地表移动与变形预计参数以及上述得到的地下气化和条带开采地表移动与变形预计参数的差异，选定气化区域的煤炭地下气化地表移动与变形预计参数，进而利用煤炭地下气化地表移动与变形预计参数计算不同气化炉与隔离煤柱宽度下的地表移动与变形值，最后根据采集到的预设区域的实际地质信息以及地面建/构筑物设防指标，设计无井式煤炭地下气化炉；

具体步骤为：

步骤1：针对进行建/构筑物下气化采煤区域，收集研究气化采煤区域地质采矿条件、工作面分布情况、地应力监测结果、室内岩体力学参数实验结果及地表建/构筑物分布等资料，并根据地面建/构筑物类型和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中建筑物损害等级的规定，确定地面建/构筑物设防指标，包括水平变形ε标、倾斜变化i标以及曲率K标；

步骤2：根据研究区域地质采矿条件、工作面分布以及不同温度下岩石力学参数变化规律资料，使用ANSYS建立气化初始数值模型及网格划分，将建立的气化初始数值模型导入FLAC3D进行计算，计算时需要考虑气化燃空区不规则的问题同时兼顾燃空区围岩温度场分布规律，因此利用fish语言将不同温度下岩石力学参数变化规律嵌入计算过程中，同时为了减小气化初始数值模型边界效应的影响，在气化初始数值模型边界预留1.4倍采深的宽度，通过计算获得气化采煤区域的地表下沉信息、地表水平移动信息和地表水平变形信息；

步骤3：设计不同气化炉宽度和隔离煤柱宽度的模型，利用数值模拟方法得出不同气化炉与隔离煤柱宽度下气化采煤区域的地表下沉系数q气、地表水平移动系数b气以及主要影响角正切tanβ气；根据气化采煤区域实际地质采矿条件、工作面分布以及不同温度下岩石力学参数变化规律，建立条带开采初始数值模型，所述条带开采初始数值模型的具体参数与地下气化模型相同，基于条带开采数值模型设计不同气化炉宽度和隔离煤柱宽度的模拟方案，得到不同气化炉与隔离煤柱宽度下条带开采地表下沉系数q条、水平移动系数b条以及主要影响角正切tanβ条；从而确定不同气化炉与隔离煤柱宽度下煤炭地下气化和条带开采的地表下沉差异q差、水平移动差异b差和主要影响角正切tanβ差，其中q差＝q气-q条，b差＝b气-b条，tanβ差＝tanβ气-tanβ条；

步骤4：利用条带开采地表移动与变形预计参数的修正公式，可以得到实验区条带开采地表移动与变形预计参数q条修、b条修、tanβ条修，具体如下，

1)下沉系数修正公式：

式中：q条修为条带开采下沉系数；q垮为垮落法开采下沉系数，从各个矿区实际采集的参数值，M为开采厚度，单位m；b为采宽，单位m；a为留宽，单位m；H为采深，单位m；

2)水平移动系数修正公式：

式中：b条修为条带开采水平移动系数；b垮为垮落法开采水平移动系数；H为采深，单位m；b为采宽，单位m；a为留宽，单位m；

3)主要影响角正切修正公式：

tanβ条修＝0.7847e-0.0012PHtanβ垮

式中：tanβ条修为条带开采主要影响角正切；tanβ垮为垮落法开采主要影响角正切；P为上覆岩层综合评价系数，各矿区有自己的参数值；H为采深，单位m；

接着根据步骤3得到的不同气化炉宽度与隔离煤柱宽度下煤炭地下气化和条带开采地

表移动与变形预计参数的地表下沉系数差异q差、水平移动系数差异b差和主要影响角正切差异tanβ差，利用修正后得到的条带开采地表移动与变形预计参数q条修、b条修、tanβ条修，从而得到不同气化炉宽度及隔离煤柱宽度下无井式煤炭地下气化地表移动与变形预计参数的地表下沉系数q′气、地表水平移动系数b′气以及主要影响角正切tanβ′气；其中q′气＝q条修+q差，b′气＝b′条修+b差，tan′β气＝tanβ条修+tanβ差；

根据得到的煤炭地下气化地表移动与变形预计参数q′气，b′气，tanβ′气，基于概率积分法计算得出不同气化炉宽度与隔离煤柱宽度下地表移动与变形值，得到地表水平变形值ε1,ε2,ε3…εn、地表倾斜变形值i1,i2,i3…in以及地表曲率K1,K2,K3…Kn，将相同序号的地表水平变形ε、地表倾斜变形值i和地表曲率K分组组合，从而获得地下气化引起的地表移动与变形值数据组(ε1，i1，K1)、(ε2，i2，K2)…(εn，in，Kn)；

步骤5：将步骤1中得到了建/构筑物设防指标ε标、i标、K标与步骤4中得到的地下气化引起的地表移动与变形值数据组(ε1，i1，K1)、(ε2，i2，K2)…(εn，in，Kn)逐一进行比较，选择出满足εi≤ε标，ii≤i标，Ki≤K标，且最接近指标ε标、i标、K标的数据，同时则确定此组数据(εi，ii，Ki)为最佳值，根据最佳值(εi，ii，Ki)完成无井式地下气化炉的设计。