煤矿邻近工作面地表移动观测站的设计与测量方法

以彬长矿区某矿山504工作面及相邻503、505工作面地表移动测量为例,探讨在邻近工作面重复采动条件下地表移动观测站的设计与测量方法。根据各工作面的地质情况及位置关系,确定走向观测线平面位置由504工作面中心正上方向下山方向偏移12.2 m,平行于工作面走向且通过O点。依据给定的开采沉陷角量参数和采矿参数,确定504工作面观测站沿走向布设的半长观测线长度为1 120 m,点距为20 m,设计测点57个;倾向观测线布设两条,长度分别为680 m、580 m,设计测点分别为35个、30个。测量应在标石沉降稳定后进行,在地表移动观测的各个阶段可采用不同的测量方法,并对其不同阶段的精度提出了相应的要求。     

开采沉陷中的抽样定理及其应用

根据数字处理中的数学原理，提出了开采沉陷中的抽样定理。以此为基础，导出了地表移动观测站的合理点间距ｒ·其值为Ｈ（５ｔ），获得了以离散的地表移动观测值或预计值，恢复其连续性的地表移动变形值的计算公式。并以计算实例，给出了其计算方法。     

厚黄土覆盖山区开采沉陷预计

以铜川矿区90 5山区地表观测站的观测资料为基础,对山区地表移动变形的特征进行了具体分析,获得稳定后的走向、倾向主断面移动曲线,建立了走向主断面的下沉和水平移动表达式,把山区地表移动看作是开采影响分量和开采影响下的山坡滑移分量叠加的结果。用影响函数叠加法确定出该地质条件下的预计参数,分离出山区滑移影响参数P(x),并进行了滑移影响的定量分析和移动变形的预计检验,预计结果与实际吻合程度较好,所提出的参数求取方法和参数可在类似地质采矿条件下参考使用。      

淮南丁集矿地表移动和变形规律分析

淮南丁集矿井1262(1)工作面为该矿-826m水平西一采区首采工作面,地质条件特殊(如深厚松散含水层和大采深),且地表移动变形规律研究得较少。因此,为了研究该矿地表移动变形规律,在1262(1)工作面建立地表移动观测站。以实测数据为基础,结合概率积分法获得了在该地质采矿条件下地表移动的相关参数。结果表明:地表下沉系数为1.16;起动距为1/7～1/6倍的平均采深;超前影响距为380m。在此基础上,计算出该矿的地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角分别为Vmax=21.9 mm/d和φ后=77.2°,表明在该地质采矿条件下,该矿的地表移动剧烈、地表下沉速度较快、起动距偏小等特点。在对综合移动角理论公式推导的基础上,获得了矿区综合移动角的误差值,并得出了矿区综合移动角经验值,对指导矿山开采具有一定的实际意义。     

杭来湾井田煤炭开采地表移动变形预测

陕北煤炭开采引起大面积的地表变形破坏,不但严重破坏着生态环境,更威胁着人们的生命财产安全。研究煤炭开采区地表移动与变形的机理,预测地表移动变形规律和趋势,更好地保护地质环境和生态环境,减少人们生命和财产损失。以杭来湾井田30101工作面为例,运用概率积分法对采煤引起的地表移动变形进行预测,得出结果：地表变形的理论边界角为68.9°,移动角为70.4°,裂缝角为89°,移动盆地的沉陷范围面积是2.193km2。通过野外实测数据证明运用概率积分法对该井田地表移动变形的预测结果精度较高,该方法为其它井田煤炭开采地表移动变形预测提供一定的参考价值。     

厚松散层下开采地表动态移动变形规律实测及预测研究

为了掌握厚松散层覆盖地区地表在采动过程中的动态移动变形情况,以地表移动观测站实测数据为基础,获得厚松散层开采地表动态移动参数在开采过程中的变化规律,以及走向主断面方向上任意时刻、任意点的下沉速度预计公式。结果表明：当工作面推过最大下沉点170 m左右时,该点的下沉速度达到最大值,其值为22.85 mm/d;地表点最大下沉速度值及其滞后距随工作面开采距离的增大而增加,当工作面推进距离达到600 m左右后,两者增加的幅度逐渐减小,并分别达到稳定值22.00 mm/d和150 m,认为此后的采动过程是地表点下沉速度曲线以固定形状与工作面保持一定的滞后距随开采不断向前移动;参考国内松散层下开采案例,通过多元线性回归分析得到地表动态移动变形参数与地质及开采技术参数之间的关系式;最后根据动态移动参数在采动过程中的变化规律,建立了走向断面上任意时刻、任意点的下沉速度预测公式,通过预测值与实测值的对比,认为预测结果能够满足工程实践需要。     

采空区移动变形的径向基函数神经网络概率积分法(RBF)反演

借助部分矿区地表移动实测数据,选用径向基函数(RBF)神经网络对概率积分法的计算参数进行反演,采用K层交叉验证对模型精度进行优化,并与BP神经网络模型和SVM模型预测结果进行对比,发现RBF模型精度均优于BP模型和SVM模型,且其稳定性较好。可为概率积分法预测评估采空区地表移动变形范围提供一种可靠的方法。     

分析煤层开采地表移动的一种新型边界元方法

煤系地层为成层分布的沉积岩,煤层的开采会引起地表大规模的沉陷,发展适应此类介质的分析方法一直是本领域的研究热点。本文发展了一种新型的边界元方法来分析煤层开采引起的地表移动。该边界元方法基于层状材料基本解,采用4～8变结点单元离散边界,并采用有效的数值方法计算各类奇异积分。然后,用有解析解的算例验证建议数值方法。最后,采用新型边界元方法分析煤层开采引起的地表移动。本文所建议的方法在分析煤层开采引起的地表沉陷时具有较高的计算精度和效率。     

基于GIS的矿山地表移动信息管理与分析系统

以金川矿区为例,介绍了应用GIS进行二次开发来构建矿山地表移动信息管理与分析系统的方法、过程以及该系统的主要功能。该系统包括地表移动信息管理、地表移动分析与评价、地表移动预测3个模块,充分利用了GIS强大的空间数据管理与分析能力,实现了GIS与Surfer结合进行矿山地表移动分析与评价,GIS与Matlab结合进行监测数据的非线性神经网络时序预测。该系统不但有助于提高金川矿山地表移动信息的检索和分析效率,对其他矿山地表移动信息系统的建立也具有借鉴意义。     

煤矿开采沉陷区地表岩层移动对公路的影响

为了提高煤炭资源的回采率,合理开采国家一级公路(G301线)下压覆的煤炭资源,确保开采过程中公路的安全运行,在工作面开采至公路下方时,采取避让方法,降低对其破坏程度。在其公路沉陷范围内布设"三下采煤"地表岩层移动观测站,进行动态观测,及时确定地表公路沉降速率,进行准确维护和保养,确保了公路的安全通行使用。结果表明:将盘区设计成两翼开采,且将工作面布设成横、纵向回采,并在公路下方留设三角形块段保安煤柱,以减少地表移动盆地的沉降系数;工作面通过公路下时,降低工作面回采高度,即一次性开采高度约为4.2m,不再进行二次放顶煤,是行之有效的技术措施。     

陆面蒸散量观测方法比较分析及其影响因素研究

陆面蒸散是陆面水分平衡的主要分量,也是地球系统水分消耗的主要途径,但陆面蒸散量测量技术一直没有得到很好地解决.利用LOPEX试验区内陇中黄土高原定西陆面过程综合观测站的历史观测资料,在参考对照蒸发皿观测的水面蒸发量的基础上,对蒸渗计法、涡动相关法、彭曼方法等3种方法观测的陆面蒸散量的年变化特征进行了比较分析,发现各观测...     

用转换函数研究珠峰站地壳结构

[STBZ][ZW（*][HT6H]〓收稿日期：；修回日期：. *基金项目：[HT6SS][ZK（]国家重点基础研究发展计划项目“青藏高原形成对全球变化的响应与适应对策”（编号：2005CB422001）；中国科学院知识创新工程重要方向项目“青藏高原内陆俯冲与造山作用”（编号：KZCX3 SW 143）资助.[ZK）] [HT6H]〓作者简介：[HT6SS]（1983 ），男，海南儋州人，硕士研究生，主要从事地震波传播理论研究.[WT6HZ]E mail:[WT6BZ]youliangsu@yahoo.com.cn[ZW）] [HT4F][HT5K]（）[JZ）] [HT5H][GK2] 摘〓要：[HT5K]为开展高喜马拉雅地区地质构造—气候反馈作用的研究，中国科学院青藏高原研究所于2004年开始在珠峰地区建立了综合观测研究站，并于2004年下半年开始相继开展了大气边界层（含辐射和土壤观测）、大气湍流和辐射系统、风温廓线、无线电探空系统、沙尘暴观测、冰川变化等大气科学观测研究、地表过程的环境研究和地球动力学研究。为了解珠峰站下方的地质构造，于2005年8月在综合观测研究站布设了宽频带地震仪（记录器为Reftek130，摆为STS2），并于2006年5月取得首批数据。利用宽频带地震仪提供的三分量地震波形记录，应用转换函数及快速模拟退火算法对珠峰站下的地壳横波速度结构进行了反演。反演结果表明，珠峰站的莫霍（Moho）面深度在70 km，地壳结构复杂，尤其在中上地壳，明显呈高低速互层结构，反映了板块边界处构造活动、物质交换活跃，表明这些地区还未达到均衡。为高喜马拉雅地区地质构造—气候反馈作用的研究提供地球物理依据。     

关于滑坡监测精度及复测周期的合理确定

为利用滑坡监测数据求得可靠的斜坡位移量，应用概率统计原理分析确定了滑坡监测精度、复测周期及位移速度三者之间应满足的理论关系式。在此基础上，结合斜坡变形的特点提出了滑坡监测精度及复测周期的合理确定方法。     

全站仪快速高程测量方法探讨

以某基坑场地标高实测数据为例,详细的介绍了全站仪进行高程测设的快速方法及其原理。该方法免测全站仪仪器及反射棱镜高度即可进行较高精度的高程测量。对今后基坑工程中同类项目测量工作的开展,具有现实的借鉴意义。     

在地勘测量中应用RTK技术

传统光学仪器测量需要测量点之间通视，数据需要手工记录和进行繁琐的后处理。RTK技术将GPS接收机、现场手持计算机和无线电数据链相结合，实时提供cm级测量精度，可大大提高工作效率，减轻劳动强度。它由基准站、流动站和数据处理系统组成。在基准站安置GPS接收机，对GPS卫星进行连续观测，将观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站。GPS接收机在接收卫星信号的同时接收基准站传输的观测数据，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。RTK技术可以替代常规测量为地质勘查工作快速提供可靠、高精度的测量成果。     

一种激光收敛测量方法及其精度评估

结合传统收敛测量和全站仪测量两种测量方法的优势,提出了一种新的收敛测量方法。传统收敛测量方法存在着操作要求高,施工干扰多,不易长期监测等缺点;全站仪测量方法由于采用间接测量策略,测点间的距离需要进行解算,施测精度较低。新方法延用了全站仪测量方法所采用的激光测距技术,同时也延用了传统收敛测量方法采用的直接测量距离策略。借助于目前市场上成熟的激光测距产品,研制和加工了新方法所需的测量装置。它由5个部分组成,依次为激光测距仪、测距仪底座、测量基点连杆、连接套筒、测量基座。按照一定的实施步骤,在程潮铁矿采空区的地面隧道进行了测量精度在现场工程环境下的试验评估。试验结果表明,新方法的成本低廉、操作简捷、稳定性好,施测精度可达到0.7 mm,有利于收敛监测在地下工程建设过程中的普及应用。     

西河水文站水准点稳定性分析

西河水文站设置有4个水准点,均埋设在冲击层地区。在该地区设置的水准点,即便严格执行《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12898-2006)规定的埋石深度和尺寸标准,也很难认为它们是稳定不变的。利用西河水文站1999~2016年8次水准点高程校测成果,采用结点法,对4个水准点的稳定性指标进行分析计算,以期解决西河水文站水准测量工作中引据点选择的随意性,保证用稳定的水准点作为水准测量的引据点,达到既节约测量时间,又提高测量精度的目的。     

高密度电法的进展与展望

高密度电法是浅层地球物理勘查的主要方法之一。文章从以下几方面分析、总结了高密度电法近十几年来的进展及未来的发展趋势：①对目前主流高密度电法仪器的性能进行了对比,认为高密度电法仪正朝着多通道、多参数、多功能、大功率的趋势发展;②高密度电法工作环境已从地表测量发展到水上、水下和跨孔测量,并对后三种测量方式特点进行了分析,认为高密度电法将实现全天候环境下的测量;③在对高密度电法数据处理方法和反演发展现状分析的基础上,对四维反演的理论和应用实例进行了阐述,认为四维反演将在各类监测项目中发挥重要作用;④分类总结了高密度电阻率法的应用领域。结果表明：随着探测深度、观测精度的提高和观测形式的多样化,高密度电法应用领域将更加宽广,具有广阔的发展前景。