采煤拉张裂隙区土壤有机质高光谱反演

煤炭开采产生的拉张裂隙破坏土壤结构,影响土壤质量。利用高光谱技术对裂隙区土壤的重要成分进行监测,对精确恢复裂隙区土壤质量及改善农业产量具有重要意义。本文首先在淮北朱庄煤矿采煤拉张裂隙区采集了90组土壤样品,并在室内测定了土壤样本光谱;然后将反射率值与测定的有机质含量进行相关分析,选取对有机质敏感的特征波段;最后利用偏最小二乘、BP神经网络进行建模,并评价各模型的精度。研究表明,本文反演效果较理想,比较所建模型精度,一阶微分与偏最小二乘模型(FDPLSR)建模效果最佳。FD-PLSR模型建模集和验证集的R²分别为0.876 1、0.845 9,RMSE分别为0.497 2、0.680 6。该研究可为采煤拉张裂隙区土壤有机质含量监测提供一定的技术支持。     

基于尾矿库调查的西藏自治区金属矿开采强度分析

以西藏自治区为研究区,利用遥感技术,调查了尾矿库的分布位置、涉及矿种、利用状态和规模大小等特征,分析了目前研究区不同行政区、不同成矿带、不同金属矿种的开采强度和开采潜力。结果表明,地级行政区方面,拉萨市金属矿开采强度较大,拉萨市和那曲地区金属矿开采潜力较大;县级行政区上,拉萨市墨竹工卡县金属矿开采强度较大,拉萨市墨竹工卡县和那曲地区申扎县金属矿开采潜力较大;成矿带方面,冈底斯成矿带金属矿开采强度较大、开采潜力亦较大;矿种方面,有色金属矿产开采强度较大、开采潜力亦较大,具体矿种上,铅锌矿和铜矿开采强度较大,铜矿开采潜力大。     

基于FLAC3D的深部开采沉陷预计数值模拟

针对深部开采物理实验困难问题,本文采用数值模拟的方法,对某深部矿井条带开采工作面应用FLAC3D数值模拟进行分析,结合该矿区地质条件,分别模拟两个工作面开采对地表下沉的影响,并进行研究,得到数值模拟下沉预计值为0.188 m,实测最大下沉值为0.179 m,与数值模拟预计值之间仅相差9 mm,数值模拟开采沉陷预计值与实测值的相对误差仅为5.03％,误差值相对较小.数值模拟值具有一定的精度可靠性,模拟了煤层两个工作面的开采,结果表明:随着条带开采个数的增加,地表及各岩层的下沉值随之增加,开采影响范围逐步扩大,相邻工作面的开采会导致老采空区上方地表的进一步下沉,在进行多个工作面开采时,应当注意这种影响;对于两条带工作面开采完成后最大沉陷出现的位置进行了合理的解释,为实际生产提供了一定的帮助.     

位错模型的矿区地表沉降监测

为获取连续的矿区地表沉降变形场,揭示沉陷规律,及时预计沉降范围与大小,保障生产,该文提出了以精密水准测量数据为约束的加权位错监测及预计模型。视开采工作面为简化位错几何模型,顾及工作面近远场观测数据的不同,根据计算模型值与水准测量实测值的残差确定不同的权比,利用最小二乘线性算法反演垂直方向上的张裂参数。由张裂参数正演获取连续的地表形变场。并以多期观测反演所得的一维张裂参数的变化序列拟合预计模型,预测地表未来形变场。研究表明,提出的加权位错预计模型能更好地监测并预计矿区开采后的地表沉降变化,为采矿安全生产提供了依据。     

基于SBAS-InSAR的榆神矿区地表动态沉陷特征研究

以榆神矿区开采沉陷监测为研究对象,利用小基线集(SBAS-InSAR)技术和奇异值分解算法获取金鸡滩106工作面推进过程中地表时序LOS形变量,并对LOS形变量进行分解,提取出地表实际沉降量.从空间上揭示地表变形随时间和工作面推进的动态趋势和变形范围,并应用到矿区大范围时序变形的遥感监测,为利用地表变形信息反演地下工作面开采情况及地表移动参数提供了有效的技术途径,具有较好的参考价值.     

向斜构造煤层开采地表移动规律研究

现行的地表移动预计方法，都是建立在开采工作面主断面为线性分布的基础上，因此，对于非线性分布煤层的预计将会产生较大的误差。本文以随机介质理论为基础，利用曲线积分的方法建立了地表移动与变形预计公式，并且利用数值积分法和叠加原理解算地表移动与变形值，扩大了地表移动预计理论的应用范围，同时也大大提高了预计值的精度     

向斜沟造煤层开采地表移动规律研究

现行的地表移动预计方法，都是建立在开采工作面主断面为线性分布的基础上，因此，对于非线性分布煤层的预计将会产生较大的误差，本文以随机介质理论为基础，利用曲线积分的方法建立了地表移动与变形预计公式，并且利用数值积分法和叠加原理算地表移动与变形值，扩大了地表移动预计理论的应用范围，同时也大大提高了预计值的精度。     

基于3DEC特厚水平煤层开采地表裂缝分布规律研究

针对我国中西部某矿区的特厚水平煤层综放开采导致的沉降变形、地表裂缝等问题,本文在总结该矿区各工作面地质采矿条件的基础上,结合以往沉陷预计中岩层岩块物理力学参数的选取原则,以摩尔-库伦塑性模型作为计算模型,采用离散元3DEC数值模拟的方法,分析了煤层开采后的地表下沉和水平变形情况。同时,本文结合实地采集的裂缝和塌陷区数据,对开采后上覆岩层垮落情况及裂缝发育情况进行研究,总结出该煤矿水平特厚煤层开采后地表裂缝的分布规律和地表移动变形规律,对该煤矿的生产和开采具有指导意义。     

GF-7卫星图像快速解析青海门源Ms6.9级地震的地表破裂带

强震地表破裂调查与灾情评估是地震应急响应的重要工作内容,快速获取震后高分辨率卫星数据并开展应急信息提取分析,是提升应急时效性的重要支撑手段。2022年1月8日青海门源Ms6.9级地震发生的当天快速获取了国产高分七号卫星等数据,基于分辨率0.65 m的全色及2.6 m的多光谱图像快速解译分析地震地表破裂带分形成布特征、构造样式与位错强度等,为地震应急响应与现场调查提供了重要信息。深入分析表明,门源Ms6.9级地震发生了南、北两条同震地表破裂带,其中北支沿冷龙岭断裂带主断层的西段发育,长度约19 km;南支沿托莱山断裂东段分布,长度约2.3 km。同震地表破裂带左旋断错了一系列冲沟、洪积物、道路、冰层等地貌特征,最大左旋位移约2.2 m,沿地表破裂带形成鼓包、拉张凹陷、斜列式张裂隙等变形构造。最新同震破裂与历史破裂分布吻合,反映了强震活动的原地破裂特征,其地震危险性需要引起高度关注,值得深入研究。GF-7卫星首次在地震灾害发生当日就发挥较大优势,表明高分系列卫星在地震应急调查方面具有良好应用潜力。     

黄土山区煤层群分层开采地表位移规律分析

为了研究黄土山区地形对煤层群开采地表位移的影响,以榆林某矿为地质原型,利用数值软件模拟地表为近水平、正坡、负坡、凸面和凹面五种地形条件下煤层群开采。结果表明:黄土山区地形的变化,对煤层群开采顶板垂直应力影响不明显,对地表位移影响较大;单向坡开采,斜坡滑移引起的下沉量在坡顶与开采沉陷量形成“叠加”,在坡底形成“抵消”;在组合坡中,煤层群开采地表位移量相差很大,说明在变坡点附近地表位移较为复杂。     

延安新区地面沉降时空演化特征时序InSAR监测与分析

延安新区以其规模巨大的平山造城工程而备受关注,其快速的工程建设及复杂的地质条件导致了广泛的地面沉降。利用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术对2016-05—2019-10期间获取的升轨Sentinel-1A数据进行处理,分析了延安新区工后地面沉降时空演化特征,探讨了其沉降机理及演化趋势。结果表明,新区的地面沉降区随造地工程由城区向林区发展,其面积随时间总体呈衰减趋势;地面沉降的时间演化经历快速、减缓、平稳3个过程,填方体厚度越大,其累计沉降量越大,沉降稳定所需时间越长。地面沉降主要为填方体自身的固结压缩变形,可分为瞬时沉降、固结沉降、次固结沉降3个阶段,依据不同阶段的特征并结合时序形变,可以对新区的地面沉降过程及其发展趋势进行分析。研究结果可为新区进一步开展沉降监测预警、城市规划建设及灾害防控提供科学的参考依据。     

地下水开采与地面沉降关系的短基线集分析

针对传统地面沉降监测手段阻碍了地下水的开采控制及其相关研究这一情况,该文基于短基线集时序分析方法提取了天津市平原地表形变信息。首先根据合成孔径雷达干涉结果分析了天津市地面沉降分布特征,然后定量研究了地面沉降漏斗分布特征,最后以北辰区为例将实测地下水降落漏斗与地面沉降中心进行耦合。结果表明:天津市地面沉降产生主导因素为超量开采造成的地下水位下降,两者直接相关;地下水超采区内的地面沉降中心与地下水漏斗中心大致吻合,并有整体稍向西北方向偏移的趋势,原因可能为地下水开采后,受岩土的厚度与性质控制,其软土层固结速滞后于地下水位的水头变化。     

高充填率开采地表下沉系数研究

为解决"三下"压煤问题,本文以邯矿集团亨健煤矿2515工作面为研究对象,对现场进行实测,计算地表实测下沉系数;采用文克儿地基假设方法,对比分析了不同开采方法采空区上覆岩层破断规律.结果表明:采用全部垮落法开采,推进距离等于直接顶的极限跨距(l=25.7 m)时极限挠度约为1.057 m,随着工作面推进,直接顶出现破碎;...     

非平行视角下工作面开采对公路的影响分析

利用数值模拟的方法,通过设置多组实验对照,采用FLAC3D数值模拟软件,分析了煤矿开采工作面与公路在非平衡视角下的移动变形特征.研究结果表明,随着工作面走向与公路沿线方向之间的角度增大,公路的地表下沉和水平变形均发生变化,下沉极值随着角度的增大而逐渐减小,水平变形数据随工作面走向与公路夹角的增大而增大,这一数据可以为工作面上方建设公路时提供参考.     

宁夏香山群沉积相与沉积环境分析

分布于宁夏贺兰山南段至香山的香山群为早古生代贺兰拗拉槽的重要物质记录,研究其沉积相和沉积环境对宁夏大地构造背景的恢复有重要意义。本文通过对香山群岩石地层特征的详细研究,对其沉积相和沉积环境进行了分析,认为香山群为一套巨厚的以浊流为主的深海浊积扇沉积,包括3个向上厚度变薄、粒度变细的退积型(海侵)层序,显示属贺兰拗拉槽扩展时期的沉积,相组合表明扇顶位于贺兰山南段,阿拉善地块和鄂尔多斯地块为物源供给区。     

渭河盆地深大断裂处构造应力特征及其活动特性

利用渭河盆地2001~2010年高精度GPS监测资料,采用有限元数值分析法,分析了渭河盆地内深大断裂处的构造应力特征及断裂活动特性。结果表明,盆地西部断裂处均呈现出明显的近E-W（east-west）向挤压应力特征,而盆地中部断裂处则均呈现出显著的NW-SE（northwest-southeast）向拉张应力特征,东部断裂处呈现出一定的NW-SE向拉张应力,但该部量值较中部断裂处小;走向各异的同一条深大断裂不同区段,呈现出的应力特征、量值以及活动速率也存在差异性;跨断裂剖线显示沿断裂走向的速度分量在断裂两侧均发生了一定量值的变化,构造断裂具有一定的扭动特性。模拟计算结果进一步显示盆地中部较东、西部受NW-SE向拉张应力作用显著,且在中部这些具有拉张应力特征的深大断裂交汇处,特别是断裂活动速率较大的区段,正是盆地内地裂缝灾害最为集中发育的区域。     

MODIS数据的多重分形雾霾信息提取方法

针对大气污染形成机制不明、大气成分复杂等问题,该文提出了用多重分形技术提取大气成分信息方法。该文采用MOD04L2气溶胶产品数据和多重分形技术研究华北地区的大气气溶胶光学厚度的多重分形特征,选用C-A方法进行霾的识别和分离。结果表明,大气气溶胶光学厚度的异常值可将研究区域划分为雾霾浓度不同的3个类别区域。研究区的气溶胶光学厚度南部普遍高于北部地区,河北南部的光学厚度较大且集中,其他区域相对较小,整体上呈现中间高两边低的分布规律。     

煤矿三维地质与巷道建模方法研究及应用

煤层地质空间三维建模及空间分析方法的研究已成为助力数字矿山、智能矿山建设与发展的研究热点.论文将煤层与对其开采过程中常涉及的自然实体(如地层、断层)、人工实体(如巷道)等多种类型的三维实体及其所占有的三维空间定义为煤层地质空间.三维地质建模技术可以构建科学的地质空间的几何及拓扑,为地下资源分布与工程构筑物的直观可视化和资源开发决策提供保障.     

MODIS数据的多重分形雾霾信息提取方法

针对大气污染形成机制不明、大气成分复杂等问题,该文提出了用多重分形技术提取大气成分信息方法。该文采用MOD04 L2气溶胶产品数据和多重分形技术研究华北地区的大气气溶胶光学厚度的多重分形特征,选用C-A方法进行霾的识别和分离。结果表明,大气气溶胶光学厚度的异常值可将研究区域划分为雾霾浓度不同的3个类别区域。研究区的气溶胶光学厚度南部普遍高于北部地区,河北南部的光学厚度较大且集中,其他区域相对较小,整体上呈现中间高两边低的分布规律。     

MODIS数据的多重分形雾霾信息提取方法

针对大气污染形成机制不明、大气成分复杂等问题,该文提出了用多重分形技术提取大气成分信息方法。该文采用MOD04 L2气溶胶产品数据和多重分形技术研究华北地区的大气气溶胶光学厚度的多重分形特征,选用C-A方法进行霾的识别和分离。结果表明,大气气溶胶光学厚度的异常值可将研究区域划分为雾霾浓度不同的3个类别区域。研究区的气溶胶光学厚度南部普遍高于北部地区,河北南部的光学厚度较大且集中,其他区域相对较小,整体上呈现中间高两边低的分布规律。