煤炭开采地表移动变形自动化监测系统的应用研究

煤炭开采地表移动变形自动化监测系统集成了GNSS CORS技术、GIS技术、网络传输、现代数据处理等技术。该系统实现了从数据采集到处理分析完全自动化。根据实际开采情况,得出自动化监测精度完全达到矿区开采沉陷的监测要求。该技术提高了煤矿开采地表移动变形监测领域的监测水平,打破了现阶段该领域监测手段落后的局面。     

三维激光扫描技术应用于开采沉陷监测研究

采用Trimble GX 3D扫描系统进行数据采集,以其配套的Real Works Survey软件处理数据,详细介绍了沉陷监测点的观测,并对结果进行了分析,针对沉陷区域提出了具体的观测方案和数据处理方法,模拟试验结果表明,三维激光扫描技术应用于开采沉陷监测其精度完全满足观测需要。     

近景摄影测量在矿区开采沉陷监测中的应用

近景摄影测量可以快速、自动地获取监测对象的点云数据,具有自动化程度高、劳动强度小等特点。本文在阐述Lensphoto多基线数字近景摄影测量系统的原理和监测流程基础上,采用该系统对矿区开采沉陷区进行变形监测,获取了沉陷区不同阶段的地表移动变形值。监测结果表明:近景摄影测量方法应用在矿区开采沉陷监测中是可行的,相对于全站仪测量,具有获取沉降数据丰富、生产效率高等特点。     

GNSS/GIS集成的采煤沉陷区铁路自动化监测系统研究

主要研发基于Mobile GIS技术、GNSS CORS技术、网络通信技术、常规测量技术以及移动计算平台的开采沉陷实时数据采集终端,以到达对铁路移动变形信息实时采集和监控的目标。研发基于数据库技术和软件工程技术的面向对象的数据处理和分析系统,在数据处理中心进行铁路移动变形信息的精化处理分析;根据预计的地表移动变形信息,建立井下开采对铁路及其主要附属建(构)筑物动态影响的三维虚拟现实模型并进行预警。研究成果为列车安全运行及煤矿安全生产提供决策依据。     

基于单视线向D-InSAR技术的倾斜煤层开采地表沉陷监测方法

基于合成孔径雷达差分干涉测量（differential interferometric synthetic aperture radar，D-InSAR）技术的开采沉陷监测理论和方法是矿山变形监测领域研究的热点，当前已有学者融合单视线向D-InSAR技术和开采沉陷规律成功构建了开采沉陷三维监测模型，然而由于该模型仅融合了水平煤层开采地表沉陷规律，其并不适用于倾斜煤层开采地表沉陷监测。针对上述问题，根据D-InSAR监测的视线向变形与三维变形的关系，融合倾斜煤层开采地表沉陷规律，提出了基于单视线向D-InSAR技术的倾斜煤层开采地表沉陷监测方法。模拟实验表明，所提出的方法下沉监测相对误差绝对值小于9.53%，平均为1.31%，南北方向和东西方向水平移动监测相对误差绝对值小于9.78%，平均为3.71%，满足开采沉陷监测精度要求。并利用该方法成功监测了中国山东省兖州矿区南屯煤矿9310工作面在2012-01-27—2012-02-07期间开采引起的地表移动与变形。     

基于D-InSAR的开采沉陷监测技术

分析了目前矿山地面沉降监测中存在的问题,研究了利用合成孔径雷达差分干涉测量技术进行矿山开采沉陷监测的数据处理流程与误差来源,丰富发展了矿山开采沉陷监测技术。     

矿区地表沉陷监测数据处理系统设计

结合Excel和VBA等功能编制一套适合矿区开采沉陷地表移动观测数据的处理系统。该系统可自动化处理地表移动观测数据,改进了Excel绘制带平滑线散点图坐标轴标注的功能,并完成相应的移动变形曲线图的绘制,最后利用实测数据进行角值参数求取及概率积分法参数求取。实践证明,该处理系统兼容性高、操作简单、自动化程度高,完全能够满足矿区开采沉陷监测数据处理的需要。     

矿区简易CORS系统的建立及应用

针对当前GPS技术广泛应用于变形监测领域的趋势和矿区开采沉陷监测的特点,从适用性、经济性出发,阐述在矿区开采沉陷地表移动研究中CORS系统的建立,经过实践检验,为CORS系统的建立使用提出参考意见。     

基于GNSS技术的矿区开采沉陷自动化监测系统应用与探讨

GNSS自动化监测系统具有数据实时采集、实时发送与实时分析等特点,节省了人力与物力,提高了对变形体监测和分析的效率,其在矿区开采沉陷监测中的应用弥补了传统方式受地形影响大、费力费时、不易自动化等缺点。本文针对GNSS自动化监测系统可全天候观测、易于实现全系统的自动化、精度可靠等优势,并结合生产实践,对基于GNSS技术的矿区开采沉陷自动化监测系统的应用情况进行了探讨。     

非等间隔GM(1,1)模型在矿山开采沉陷中的应用

矿山开采沉陷直接影响地面建筑物的安全性评价。以预测矿山开采沉陷量为目的,并结合矿山开采沉陷监测非等时间间隔的特点,以相邻监测时间间隔为权,建立灰色系统非等间隔GM（1,1）模型,并将该模型应用于矿山开采沉陷量预测中。由后验差检验结果和预测分析说明该模型应用于矿山开采沉陷量预测中具有可靠性。实践证明,在矿山开采前期阶段用该模型预测的矿山开采沉陷量与实际沉降量符合较好,能较好地预测矿山开采沉陷对地表建筑物的损害程度,减少开采沉陷造成的经济损失。     

基于LiDAR的煤矿地表沉陷监测方法研究

传统的矿区地表变形监测获取数据量少、监测周期长、效率不高;结合LiDAR及RTK技术应用到煤矿区地表沉陷监测工作中,进行外业数据采集与内业数据处理,对得到的点云数据和生成的DEM进行煤矿区沉降变形分析,并以贵州某煤矿区为例进行了地表沉陷监测试验,满足精度要求,验证了该方法的可行性。     

电子水准仪在矿区沉降监测中的应用

煤炭开采引起的地面沉降区沉降周期长、范围大,造成的环境危害也日益显著,如何高效、准确地为矿区环境治理提供基础资料成为工作人员的当务之急。本文利用DiNi03电子水准仪对马莲台煤矿采矿区地面进行沉降监测,详细介绍了电子水准仪在沉降监测中的工作优点和技术方法,并且对测量数据进行了分析,提出了一些方法和建议,为因煤炭资源开发造成的地面沉降等灾害的基础资料获取提供技术参考。     

基于多源数据的山西省采煤沉陷区调查监测体系构建北大核心CSCD

为助力健全自然资源监测体制、落实生态文明建设各项要求、提供优质高效的用地保障服务,采煤沉陷区调查监测意义重大。本文基于多源遥感数据,结合传统测量和现代遥感技术,构建了山西省采煤沉陷区调查监测体系。研究结果表明,本文基本摸清了山西省采煤沉陷区分布情况,其总面积为6500 km^(2),与山西省矿区及采空区分布高度重叠;土地利用以林地、耕地及草地为主;土地损毁以轻、中度为主。受采煤沉陷的影响,拟搬迁村庄1221个,仍有400多个村庄未搬迁。     

双轨D-InSAR技术监测矿区地面沉降的应用

合成孔径雷达差分干涉测量(Differential interferometry synthetic aperture radar,D-InSAR)技术在矿区地面沉降监测领域具有独特的优势和巨大的发展潜力。为分析并掌握济宁某矿区地面沉降的变化状况,选取具备高穿透植被能力的L波段的ALOS PALSAR数据,基于双轨D-InSAR技术对采煤塌陷进行动态监测,获取矿区的形变信息,并与水准数据进行对比分析,进而为有效的进行矿山地质环境保护与治理恢复提供一定的理论依据和技术支持。     

GPS技术在矿区沉降监测中的应用

结合新疆某矿区的沉降监测项目,采用GPS技术建立GPS沉降监测网和数据处理方案,经过多期观测数据处理表明,采用GPS技术进行矿区地面沉降监测可获得mm级的高程精度,满足了实际变形监测的要求,可为同类测量提供参考依据。     

融合三次样条插值的D-InSAR沉陷变形监测技术

传统煤矿开采沉陷形变监测只能获得离散监测点的地表形变量,无法获取沉陷区整体的形变趋势,而D-InSAR技术能够获取整体地表形变信息,但D-InSAR技术需要大量遥感影像数据,否则导致时间失相干性而无法获得连续的形变量。本文针对D-InSAR影像数据解译过程中影像数据较少的问题,首先利用D-InSAR技术对淮北矿业集团袁店二矿7225、7226工作面进行了监测分析,获取了几个时间段内整体的下沉形变场;然后提出了采用三次样条插值与D-InSAR技术相结合的开采沉陷监测方法,基于D-InSAR影像上监测点监测值,利用三次样条插值建立了内插反演函数,在已建立函数的基础上得出了其他雷达卫星重访周期内的下沉值;最后将内插反演下沉值与实测水准数据进行了对比分析。结果表明：D-InSAR监测结果能够有效地反映开采沉陷的影响范围,能够较为准确地提取区域地表的形变信息;结合三次样条插值的D-InSAR技术监测结果最大误差和最大相对误差分别为31.5mm和17%,该方法能有效地解决D-InSAR影像数据缺少的问题。     

基于“三下”采煤技术应用下的地表下沉机理分析

主要研究“三下”采煤造成的地表变化，进而分析该矿区周边的下沉机理。主要对地表沿工作面开采方向和垂直工作面方向，布设5条观测线，利用天宝的电子水准仪获取外业观测数据，采用沉降观测分析软件和SPSS数据分析软件，分析出变化的曲线，及时对开采的情况进行分析。及时采用“三下”采煤工作面的数据，为开采沉陷、塌陷土地赔偿及综合利用等方面获得了理论科学依据。