一种地层变形预警方法及其预警系统

技术领域

本发明属于计量煤矿开采岩层变形量技术领域，具体涉及一种地层变形预警方法及其预警系统。

背景技术

煤炭资源被逐渐开采出后，采空区上覆岩层会因其坍塌发生移动、倾斜、下沉等变形现象。当开采面积达到一定范围之后，岩层的运移活动将波及到地表。一般而言，地层或地表的开采扰动过程是一个渐进的并有一定的规律可寻的，但是一旦发生超出理论预计值或经验值的异常变形就需要对井下开采工况、地层地质情况进行分析，以便于更好管理煤层开采工作，防范地质灾害发生的风险。同时位于开采影响范围内的房屋建筑、铁路、河流和井巷等由于地下开采将受到一定程度的破坏，也需要进行修复。如果出现地表的异常变形，就需要改变常规方法以进行修复。因此，如何对沉陷区的变形进行观测以及对地表异常变形及时预警已成为降低开采破坏的基础措施。

目前常规地表变形监测方式一般采用水准仪人工测量或GNSS卫星监测站测量，运用这两种监测方式主要着重于监测地表沉降即垂向位移或下沉量；其中采用水准仪只能测量沉降量，具有一定的人工测量误差，工作强度大，而且不能测量地表水平变形、地层倾斜等其他参数；GNSS卫星监测站其观测的点位仅能放置在地面，且不能测量地表以下的表土层的水平变形，且其价格昂贵、安装复杂，并且需要浇筑混凝土基桩并安装在地面上，大范围占用地面面积并且易被损坏，当地面有建筑物、庄稼、沟壑时无法进行安装使用。

因此，面对较高保护等级的建构筑物保护与煤炭开采之间的矛盾，首选要面临的地层测量突出问题是，如何隐蔽式的感应地下岩土体在煤炭开采扰动下的多参量变形情况，并提供精准的地层运移状态动态感应参数，从而保障煤炭资源的安全开采、防止突发性地质灾害的发生，保障地表建筑物及构筑物的安全。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中地表运动监测技术都位于地面、且无法通过简易装置进行地层变形预警的缺陷，提供一种地层变形预警方法及其预警系统，采用埋入式无线感应装置，能够实现无线传输，及时预警。此无线感应装置埋入地下设置，不占用地面面积，能够保护地面建筑物、构筑物，不易损坏。可测量无线感应装置的平移量δ

本申请提供一种地层变形预警方法，其改进之处在于，方法包括：

步骤S1：设置多个监测点，计算其中一个监测点的地层运移参数变化的理论值及获取地层运移参数变化曲线；

地层运移参数变化的理论值包括：监测点G(i,j)感应的对应地层的平移量δ

步骤S2：在每个监测点上设置无线感应装置；获取监测点的地层运移参数变化的实际测量值以及获取第一变形数据；

获取第一变形数据包括：分析实际测量值与理论值的误差范围；当首次出现实际测量值的误差范围超过理论值的±20％，则存储此次实际测量值作为第一变形数据；

步骤S3：获取相邻n个监测点位在同等条件下的变形参数平均值，与第一变形数据比较，若参数误差超过平均值的±20％，则地表变形异常，并执行步骤4；

步骤S4：发送预警信号至地表层下方的开采区域；

步骤S5：重复步骤S1～S4，实现监测点的地层异常变形实时预警。

优选的，步骤S1包括：

计算监测点G(i,j)在地下开采过程中的地层运移参数变化的理论值；

设监测点G(i,j)的实际采动滞后影响距离为△L

其中，r

设监测点G(i,j)所在平面的固定位置为x

实际采动滞后影响距离△L

当△L

此时△L

当△L

此时△L

或者/>

当△L

此时△L

设工作面的煤层开采厚度为m、地表下沉系数为q和水平移动系数为b，则各个地层运移参数变化的理论值如下式计算：

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

式中：

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

式中:

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

优选的，步骤S2包括：

步骤S2-1：与监测点对应的位置安装无线感应装置；并开启无线感应装置进行实时监测和传输监测数据；

步骤S2-2：获取地层运移参数变化的第一变形数据包括：读取监测点G(i,j)对应的无线感应装置在实际采动滞后影响距离△L

优选的，步骤S3包括：

步骤S3-1，确定监测点G(i,j)在获取第一变形数据时的实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)的前部n个监测点包括：监测点G(i,j)第j排第i列的前n个点位(G(i-1,j)、G(i-2,j)、G(i-3,j)、…、G(i-n,j))；

计算监测点G(i,j)的各个地层运移参数变化的平均值包括：

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

步骤S3-2调取各个地层运移参数变化的第一变形数据；

步骤S3-3，将监测点G(i,j)的各个地层运移参数变化的平均值与步骤S3-2中调取的第一变形数据进行比较，若第一变形数据与平均值误差超过±20％，则表示为地表变形异常。

优选的，步骤S4还包括：接收预警信息，分析工作面实际采动滞后影响距离△L

本申请还涉及一种地层变形预警系统，其改进之处在于，预警系统包括：

云平台计算模块，包括服务器，用于计算地层运移参数变化的理论值以及获取地层运移参数变化曲线,用于分析实时参数变化值的误差范围；

无线感应模块，包括无线感应装置，用于感应地层运移状态变化以及获取实时参数变化值；

无线信号接收模块，包括无线信号接收器，用于接收无线感应装置传输的信号；

存储模块，包括存储器，用于存储实时传输的数据和历史数据信息；

预警模块，包括无线信号发送装置，用于发送预警信号至地表层下方的开采区域；

接收模块，包括终端服务器，用于接收预警信号。

优选的，无线感应装置至少为两个，两个以上无线感应装置垂直埋入至预监测矿区地表变形的地表层内，且无线感应装置在同一深度均匀平铺排列，用于感应地表层的因矿区开采扰动导致的地层运移参数变化；

无线感应装置包括：封闭管状体；在封闭管状体内设置位置传感器2-10、供电单元2-11、监测信号发送器2-12。

优选的，无线感应装置包括：

转向安装器2-2，包括锥形金属，用于无线感应装置2-1的转向与安装定位；

感应杆2-3，包括金属中空杆状物；感应杆2-3的第一端同轴连接至转向安装器2-2的截面上，与转向安装器2-2成为一体；在感应杆2-3内设置位置传感器2-10、供电单元2-11和监测信号发送器2-12；位置传感器2-10同时与监测信号发送器2-12和供电单元2-11连接；

感应杆2-3的第二端包括容纳腔2-7，在容纳腔2-7内设置指南针2-8，用于指示感应杆2-3的安装方位；在容纳腔2-7内还设置有水准仪2-9，用于指示感应杆2-3的垂直状态。

优选的，感应杆2-3的第二端构成辅助安装器2-4包括：安装把手2-5，两个安装把手对称设置，通过与设置在感应杆2-3表面的径向活动轴2-6连接；在容纳腔2-7内还设置开关，用于无线感应装置的开启；

在感应杆2-3内还设置导线2-13，导线2-13同时与供电单元2-11、位置传感器2-10以及开关连接

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明是将传感器通过改装后用来测量地表范围内岩层的运动情况，可为采空区上覆岩层的运移状态提供高效简便的监测方式，具有安装效率高、系统安全可靠、结构简单和经济效益好等优点。

本发明涉及的预警系统采用埋入式无线感应装置，整体通过感应杆将地表运移信号传入传感器进行监测，通过埋入地下的方式，用以测量地层的运动情况，能够实现无线传输及时发送预警信号。当地表存在建筑物、庄稼、沟壑时也可以进行安装使用，不占用地表面积，能够保护地面建筑物、构筑物，安装简单成本低且不易损坏。当采煤沉陷区较大时，可以实现大面积铺设监测点。实现地表无实物隐蔽监测、信号低功耗无线传输，且其内置电池长期供电，续航能力强。

附图说明

图1为本发明涉及的地层变形预警方法流程图；

图2为本发明涉及的地层运移参数变化曲线图；

图3为本发明涉及的监测点布设位置示意图；

图4为本发明涉及的监测点布设位置俯视图；

图5为本发明涉及的监测点的实际采动滞后影响距离示意图之一；

图6为本发明涉及的监测点的实际采动滞后影响距离示意图之二；

图7为本发明涉及的监测点的实际采动滞后影响距离示意图之三；

图8为本发明涉及的监测点的实际采动滞后影响距离示意图之四；

图9为本发明涉及的无线感应装置布设位置示意图；

图10本发明涉及的无线感应装置安装示意图；

图11本发明涉及的无线感应装置结构示意图；

其中，1地面、1-1监测点、1-2地表层、1-3基岩层、1-4煤层、1-5采空区、2-1无线感应装置、2-2转向安装器、2-3感应杆、2-4辅助安装器、2-5安装把手、2-6径向活动轴、2-7容纳腔、2-8指南针、2-9水准仪、2-10位置传感器、2-11供电单元、2-12监测信号发送器、2-13导线、3-1泥土。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下结合说明书附图和实例将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

煤矿按照开采顺序逐渐采出后，地表发生坍塌与沉降，此过程包含了地层的水平运移过程、垂向沉降过程、覆岩错位与离层过程、地层倾斜过程等，其运动形式多样，比较复杂。准确感应这些过程中的多种变化参量，如三维水平位移量、位移速度、沉降量、沉降速度、三维地层倾斜量与倾斜速度、相对错动量等，并对多参量的时序过程进行实时分析与预警，对精准感应地层运动状态和开采决策等方面均具有重要意义，尤其是针对地表存在高铁、民房等需要较高等级防护的建构筑物，必须准确感应地层运移状态，防止因井下作业不规范、断层等地质构造存在等因素带来的地表异常运移及突发性地质灾害。

目前常规地表变形监测方式一般采用水准仪人工测量或GNSS卫星监测站测量，运用这两种监测方式主要着重于监测地表沉降(也就是垂向位移或下沉量)；其中采用水平水准仪只能测量沉降量，具有一定的人工测量误差，工作强度大，而且不能测量地表水平变形、地层倾斜等其他参数；GNSS卫星监测站虽然能测量地表平移量和沉降量、沉降速度，但其观测的点位仅能放置在地面，不能测量地表以下表土层的水平变形，且其价格昂贵、安装复杂，并且需要浇筑混凝土基桩并安装在地面上，大范围占用地面面积并且易被损坏，当地面有建筑物、庄稼、沟壑时无法进行安装使用。

因此，面对较高保护等级的建构筑物保护与煤炭开采之间的矛盾，首选要面临的地层测量突出问题是，如何隐蔽式的感应地下岩土体在煤炭开采扰动下的多参量变形情况，并提供精准的地层运移状态动态感应参数，如某监测点G(i,j)的对应地层的平移量δ

具体的，如图1所示，本申请涉及一种地层变形预警方法，其改进之处在于，方法包括：

步骤S1：设置多个监测点，计算其中一个监测点的地层运移参数变化的理论值及获取地层运移参数变化曲线；

地层运移参数变化的理论值包括：监测点G(i,j)感应的对应地层的平移量δ

具体的，地层运移参数变化曲线如图2所示，某个固定的监测点G(i,j)随着△L的变化趋势图，可以看出，随着△L的增加，也就是监测点G(i,j)滞后工作面的距离加大，监测点下沉量不断增加，最后趋于平稳，且监测点到达充分下沉量，后续不在发生下沉。同时，随着△L的增加，倾斜量和沉降速度均呈现出先增加后降低的趋势，最后趋于0，也就是地表充分下沉，倾斜恢复。随着△L的增加，平移量表现出负方向增加，然后负方向降低的趋势，最后趋于0。因此，随着△L的增加，沉降量、沉降速度、倾斜量和平移量具有一定的规律可依。

步骤S2：在每个监测点上设置无线感应装置；获取监测点的地层运移参数变化的实际测量值以及获取第一变形数据；

获取第一变形数据包括：分析实际测量值与理论值的误差范围；当首次出现实际测量值的误差范围超过理论值的±20％，则存储此次实际测量值作为第一变形数据；

步骤S3：获取相邻n个监测点位在同等条件下的变形参数平均值，与第一变形数据比较，若参数误差超过平均值的±20％，则地表变形异常，并执行步骤S4；

步骤S4发送预警信号至地表层下方的开采区域；

步骤S5重复步骤S1～S4，实现监测点的地层异常变形实时预警。

优选的，步骤S1包括：

如图3至图4所示，在预监测矿区地表变形的地面1按照一定间距均匀排列设置监测点1-1，监测点包括在同一水平面上均匀平铺排列的两个以上的监测点。

如图5所示，计算地层中其中一个监测点G(i,j)在地下开采过程中的地层运移参数变化的理论值；其中，设监测点G(i,j)的实际采动滞后影响距离为△L

当△L

如图6所示，当△L

如图7和图8所示，当△L

针对某个矿区的某个工作面，设煤层开采厚度为m、地表下沉系数为q和水平移动系数为b，其中，m、q以及b均为固定参数。则各个地层运移参数变化的理论值如下式计算：

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

式中：

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

式中:

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

式中：

其中，步骤S2还包括：

步骤S2-1在与监测点G(i,j)对应的位置安装无线感应装置；安装完毕后，开启设备进行实时监测和传输监测数据；具体的，如图9所示，无线感应装置2-1与监测点G(i,j)对应安装，并垂直埋设在地表一定深度范围内，需保证所有无线感应装置的安装深度一致。可以采用深度测量装置作为辅助工具，令所有无线感应装置的安装深度一样。

步骤S2-2获取地层运移参数变化的第一变形数据包括：读取监测点G(i,j)感应装置在实际采动滞后影响距离△L

其中，步骤S3还包括：

步骤S3-1，对于监测点G(i,j)初次变形异常的一次数据存储，定位到异常数据解算时的实际采动滞后影响距离△L

监测点G(i,j)的前部监测点包括：监测点G(i,j)第j排的前n个点位(G(i-1,j)、G(i-2,j)、G(i-3,j)、…、G(i-n,j))；

监测点G(i,j)的各个地层运移参数变化的平均值包括：

G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

G(i,j)在实际采动滞后影响距离△L

步骤S3-2从云服务系统调取各个地层运移参数变化的第一变形数据；

步骤S3-3，将监测点G(i,j)的各个地层运移参数变化的平均值与步骤S3-2中调取的第一变形数据进行比较，如果与平均值误差也超过±20％，则执行步骤S4。

步骤S4还包括：接到预警信息，分析工作面实际采动滞后影响距离△L

方法还包括步骤S5：对于其他监测点位，重复步骤S1～S4，实现网状监测点位的地层异常变形预警。

本申请还涉及一种地层变形预警系统，其改进之处在于，地层变形预警系统包括：

云平台计算模块，包括服务器，用于计算地层运移参数变化的理论值以及变化曲线,用于分析实时参数变化值的误差范围；

无线感应模块，包括无线感应装置，用于感应地层运移状态变化以及获取实时参数变化值；

无线信号接收模块，包括无线信号接收器，用于接收无线感应装置传输的信号；

存储模块，包括存储器，用于存储实时传输的数据和历史数据信息；

预警模块，包括无线信号发送装置，用于发送预警信号至地表层下方的开采区域及地面调度室；

接收模块，包括终端服务器，用于接收预警信号。

具体的，如图9所示，煤矿开采区域包括从上到下依次形成的地表层1-2、基岩层1-3即上覆岩层和煤层1-4，其中煤层1-4被开挖后形成采空区1-5。当开采面积达到一定范围之后，基岩层1-3移动和破坏波及到地表层1-2。在采空区1-5上方表土层1-2范围内按照等间距合理布置监测点位1-1。无线感应装置2-1设置在监测点1-1的对应位置，并垂直埋入至预监测矿区地表变形的地表层1-2内，用于感应地表层的因矿区开采扰动导致的地层运移参数变化。

本申请涉及的地表变形预警系统还包括服务器，服务器包括：云平台计算模块、无线信号接收模块、存储模块以及预警模块。云平台计算模块用于计算地层运移参数变化的理论值以及变化曲线。无线感应装置感应地层运移状态变化以及获取实时参数变化值后，由无线信号接收模块接收无线感应装置传输的信号传送至云平台计算模块，由云平台计算模块分析实时参数变化值的误差范围。当误差超过预设范围则通过预警模块发送预警信号至终端服务器，到达地表层下方的开采区域及地面调度室进行预警。

其中，在地表层按照一定间距均匀排列埋设与监测点G(i,j)对应的无线感应装置，并编号G(i,j)以便于定位，其中i和j分别代表地表纵向、横向编号，即第i列和第j排的装置，整体为网站布设。

其中，无线感应装置包括：包括封闭管状体；在封闭管状体内设置传感器、供电单元、监测信号发送器、以及用于状态感应杆；具体的，无线感应装置垂直埋设在地表的相同深度范围内，无线感应装置包括：包括位置传感器、供电单元、监测信号发送器、状态感应杆及其他辅助装置，无线感应装置为封闭的管状结构，如图10所示，无线感应装置2-1一体式埋入至地表层一定深度，用于感应地表层的因开采扰动导致的参数变化，包含监测点位的平移量、平移速度、沉降量、沉降速度、三维地层倾斜量与倾斜速度等；供电单元提供电力；监测信号发送器接收并发送传感器的感应状态信号；状态感应杆和其他辅助装置方便系统安装和提高感应的准确性。

优选的，无线感应装置包括：

如图11所示，转向安装器2-2，包括锥形金属，用于无线感应装置2-1的转向与安装定位。具体的，转向安装器2-2，包括锥形金属导向定位器，用无线感应及预警系统装置2-1安装时的导向与定位，并防止安装时岩土体颗粒堵塞通道，方便顺利安装到一定深度。

感应杆2-3，包括金属中空杆状物；感应杆2-3的第一端同轴连接至转向安装器2-2的截面上，与转向安装器2-2成为一体；在感应杆2-3内设置位置传感器2-10、供电单元2-11和监测信号发送器2-12；位置传感器2-10同时与监测信号发送器2-12和供电单元2-11连接。具体的，状态感应杆2-3，包括金属中空杆状物，用于放大地层监测范围，因为线监测比点监测更能反映地层运动信息，从而使得监测数据更能反映地层运移数据，避免单独点位的监测误差，状态感应杆2-3的下部通过内螺纹与转向安装器2-2的外螺纹连接，形成一体；

优选的，为了达到更好的感应效果，转向安装器2-2可以为空心圆锥体，将传感器2-10的一端设-置成与转向安装器2-2匹配的锥形，且与转向安装器2-2同轴连接。

感应杆2-3的第二端包括容纳腔2-7，在容纳腔2-7内设置指南针2-8，用于指示感应杆2-3的安装方位；在容纳腔2-7内还设置有水准仪2-9，用于指示感应杆2-3的垂直状态。容纳腔2-7设置在感应杆2-3顶部。其中，为了获得无线感应装置更准确的感应效果，还在其内部设置了指南针。在安装时候需保证每个无线感应装置的指向一致，保证无线感应装置的位置统一。

优选的，感应杆2-3的第二端构成辅助安装器2-4包括：安装把手2-5，两个安装把手对称设置，通过与设置在感应杆2-3表面的径向活动轴2-6连接；

在容纳腔2-7内还设置开关，用于无线感应装置的开启；

在感应杆2-3内还设置导线2-13，导线2-13同时与供电单元2-11、位置传感器2-10以及开关连接。

具体的，无线感应装置2-1包括：

位置传感器2-10，包括位置感应传感器，设置在状态感应杆2-3容腔内，用于感应感应杆2-3的位置信息；包括供电单元2-11；包括监测信号发送器2-12和导线2-13。

如图10所示，安装无线感应装置时，先在监测点1-1位置使用地质钻机打孔，将无线感应装置垂直放入监测点位，用泥土3-1全部掩埋至地表下，并充分填满钻孔。其中，无线感应装置安装时均需根据装置内自带的指南针来确定安装方向，并通过安装扶手进行微调，无线感应及预警装置安装时均需要根据装置内自带的水平指示器确保垂直安装；安装到位后，收起安装扶手，打开电源，然后可用松碎的土壤或混凝土充填空隙。

申请采用的无线感知装置2-1主要包括转向安装器2-2、感应杆2-3、辅助安装器2-4和安装把手2-5等。通过将位置传感器2-10放置在感应杆2-3内，感应杆2-3与转向安装器2-2固定在一起，使感应杆2-3随着转向安装器2-2一体转动。感应杆2-3的顶部设计成辅助安装器2-4，同时设置能够放置指南针2-8和水准仪2-9的容纳腔2-7，以便于安装。当覆岩由于煤层开采发生运移时，埋入地下且包含转向安装器2-2和感应杆2-3的无线感知装置带动位置传感器2-10一同转动，即可测定地层运移参数变化的实际测量值，并将数据通过预先设置的数据上传频率通过4G网络上传服务器，通过分析数据进行地层变形监测并及时预警。可为采空区上覆岩层运移情况提供高效简便的监测和及时预警方式，方便地表建筑物等的保护，具有安装效率高、系统安全可靠、结构简单和经济效益好等优点。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。