矿山开采沉陷地表移动观测站的设计与实现

合理地设计地表移动观测站,是准确预测矿山开采沉陷引起地表移动、变形的基础。本文分析变形观测站设计方法,对该方法做了详尽剖析。结合淮南矿区的地质以及地表综合条件,设计适合淮南地区地表移动变形观测站设计的算法模式,并采用VB和MapObjects进行了实现。最后,以淮南市潘北矿区地表移动观测站设计为实验对象,结果表明:采用软件设计的地表移动观测站,能够有效反映沉陷区特征,且具有高效、可视化特点。     

煤层开采沉陷对桥梁建筑物的影响分析

为分析采煤对桥梁建筑物的影响,本文以三道沟煤矿85201工作面为研究平台,采用大型数值模拟软件FLAC3D对大采高浅埋深土层条件下的地表桥梁建筑物进行开采沉陷预计分析,初步确定了沉陷影响的范围。结果表明:地表局部下沉后引起的倾斜是造成桥梁建筑物破坏的主要因素之一;桥梁建筑物的破坏呈现为从破坏量的累积到破坏质的变化,最后破坏趋于稳定的过程特点。通过选取合适的边界约束条件及岩土物理参数,可以较为准确地模拟出桥梁沉陷破坏的基本规律。     

局部开采保护煤柱对矿井生产系统建筑物的沉陷预测

随着矿井生产能力的不断扩大,目前矿井主要生产采区即将回采结束,从衔接时间上,无法满足矿区正常生产的进行,为了矿井的可持续发展,在保证工业广场内现有生产系统正常安全运转的前提下,完成西一采区8-1煤层局部进入工业广场保护煤柱的开采设计方案,分析研究开采后对工业广场内主要生产设施建筑物和邻近村庄的影响程度,并提出相应的维护措施,对解放建筑物下压煤具有较大的实用价值。     

开采沉陷对地表建筑物的影响研究

重点介绍了在开采过程中地基反力的分布规律与建筑物所处位置、地基受力和地基系数的关系,得出基础切入地基量与地基反力的变化量的规律;通过大量的实测数据,运用回归分析预测建筑物的下沉量,结合房屋受损情况分析了开采沉陷对地表建筑物的影响。     

采空区地表沉陷对公路的破坏特征及预测技术

地下矿产资源的开采会使地表公路发生沉陷,甚至出现突然坍塌或沿层面滑移等灾害事故.本文根据岩层与地表移动原理,基于曲面分布矿层、任意形状工作面条件下地表点在任意方向的移动与变形值预计方法,并顾及复杂地质、采矿、地下工程、地形、公路等级及其附属设施结构等基本因素,分析公路遭受地表沉陷破坏影响的特征,推导出地表沉陷区公路移动与变形预计公式,讨论了公路安全性评估方法,提供公路坍塌事故的防治措施.最后,列举了一个公路沉陷预计实例.     

条带开采地表沉陷预计参数的确定

概率积分法是条带开采地表移动和变形预计常用的方法,而概率积分法预计的精度取决于其预计参数的确定。以国内大量的条带开采实测资料为基础,应用相似理论对条带开采地表沉陷的相似现象进行了模糊聚类分析,计算出了条带开采地表沉陷预计参数。根据所得条带开采地表沉陷相似现象的分类及其地表沉陷预计参数,应用模式识别对待求条带开采地表沉陷预计参数进行了求取。工程实例表明,用模糊优化确定的预计参数进行条带开采地表移动和变形预计,其预计结果更加可靠、准确。     

开采沉陷时序预测技术

叙述了时间序列分析的基本理论，分析了矿山开采沉陷观测数据的特点，提出了基于时间序列分析的开采沉陷预计技术，建立了开采沉陷的时序预计模型。用该模型可以对采动地表移动变形进行预测，预测结果分析表明用时间序列分析的方法能够很好的解决开采沉陷的动态预测问题。地表移动变形的相对预测误差在5％左右，与传统的预测方法相比，预测精度可以提高5％－15％，最后还提出了这一预测方法所存在的问题和今后的解决办法。     

开采沉陷预报方法研究现状与展望

本文论述了建立开采沉陷模型的基本方法,介绍了现行地表移动预报方法,讨论了特殊地质采矿条件下开采沉陷的预报方法,最后指出了今后地表移动预报方法的发展方向。     

空间数据可视化在开采沉陷防治中的应用

本文把空间数据可视化的思想引用进开采沉陷的防治中，对开采沉陷防治中的相关内容进行了归类分析、可视设计、对其数据视觉表达与分析进行了探讨。     

基于弹性薄板的地表沉陷预计模型

在分析地表沉陷基本规律的基础上,依据弹性薄板理论,建立非充分采动条件下岩层和地表沉陷预计的一类新模型,并推导出地表任意点倾斜、曲率、水平移动以及水平变形的计算公式。该模型充分考虑到地质采矿因素（煤层倾角）及煤层上方各岩层的影响,克服传统预测方法的缺陷,特别是概率积分法关于拐点反对称要求。最后,应用实例证明该方法的应用效果。     

基于GPS技术的首采面地表移动观测站数据处理

为满足矿井安全开展建筑物下、水体下、铁路下采煤工作的需要,合理地留设保护煤柱、节约煤炭资源,妥善安排采动区上方村庄搬迁时序等,需要提供矿区采矿条件下的准确可靠的地表移动变形参数。本文结合在刘庄矿业有限公司建立的首采面地表移动观测站,研究了基于GPS技术的首采面地表移动观测站数据处理方法。同时,根据目前的资料进行了地表移动变形规律的初步分析,求取了观测站的初步参数。     

地面三维激光扫描与RTK相结合建立开采沉陷观测站

三维激光扫描与RTK都是现代测量技术,本文从精度方面分析说明了二者结合建立开采沉陷观测站是可行的;介绍了布站方式、数据采集及处理方法;并与常规观测站进行比较,新观测站具有节省成本、时间,效率高,获取数据量多等优点,且不易有测点的维护和缺失等问题,是一种可供借鉴的的观测方法;最后以实例进行说明此方法的实用性。     

基于3S技术的采煤沉陷区土地利用变化分析——以淮北闸河矿区为例

以淮北闸河矿区为例,以煤炭资源开发引起的土地资源与环境的演变为研究对象,采用3S技术获取该区主要土地利用类型信息,建立土地利用变化转移矩阵,并对该区的土地利用变化及驱动力因素进行初步分析。研究表明,因矿区内煤炭开采和经济的持续发展,使得矿区土地遭受不同程度的毁损。通过采取合理的城乡规划和土地环境整治工程,矿区的土地仍然得到高效利用。     

三维激光扫描技术在煤矿沉陷区监测应用

采用三维激光扫描仪与传统观测相结合的方法,获取开采沉陷区精细三维点云数据,在对激光点云数据预处理和数据分析基础上,分别对采空区地表沉降、铁路线沉降、铁路桥沉降与形变监测进行研究,并与传统观测结果进行对比分析,结果表明两者具有较好的一致性。     

基于SBAS技术的金属矿山沉陷规律研究

D-InSAR技术已经发展成为一种重要的地表监测手段,在矿山监测方面已经有较多成功的案例。但是矿山地表沉陷是一个长周期的形变序列,D-InSAR技术由于失相关等因素影响无法获得长周期的时序形变,小基线技术削弱了失相关的影响,可以获得时序的地表形变。文中利用小基线技术分析金属矿山沉陷规律,以某大型锑金属矿山为研究背景,用过14期形变序列探索一定地质采矿条件下的金属矿山的开采沉陷规律。结果表明,金属矿山受重力作用较大,部分区域地表形变受复杂地质构造控制。     

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。     

永久散射体雷达差分干涉反演矿区时序沉降场

针对永久散射体差分干涉测量(PSIn SAR)算法流程,发展了基于周期函数模型的空间维解缠方法,并将其应用于矿区时间序列地表变形反演。通过在研究区域内安装人工角反射器(CR),将CR点上计算所得的周期模型参数分量作为整个网络的约束,通过空间约束平差以实现空间维解缠。选取了河南省境内白沙水库附近的煤矿密集区为主要研究区域,采用周期函数模型对矿区线性及非线性形变分量进行模拟,反演了2007年2月—2010年2月的时间序列形变场,并采用研究区域内的水准实测数据作为外部验证数据。实验结果表明:白沙水库周围区域存在着较为明显的沉降,在煤矿分布区域内累积最大沉降量超过了10 cm。沉降区域内以线性沉降趋势为主,非线性沉降较为缓慢,仅在水库的西南方向较为明显。应用已有的水准点实测形变值对实验结果进行验证分析,结果表明该方法精度可达约±2.1 mm,证实了本文采用的方法在矿区地表时序形变反演中的可行性和可靠性,对预防过度采矿导致的矿区塌陷具重要现实意义。     

SBAS-InSAR方法支持下的矿区地表沉降监测及参数反演

煤矿开采极易诱发各类地质灾害,从而对矿区人民的生命财产安全带来严重影响.因此,对矿区地表进行形变监测及对其开采面参数进行反演获得形变规律,可有效防止矿区地质灾害的发生.本文选取山西省的店坪煤矿和汾源煤业作为研究区域,基于Sentinel-1A卫星影像数据,使用小基线集(SBAS)方法提取研究区的形变结果.使用Okada...     

D-InSAR的黄土高原矿区地表形变监测

D-InSAR技术已在数字高程建模、地表微小变形、地壳形变等方面显示出广阔前景,但其对黄土高原矿区复杂、剧烈、动态的地表形变监测能否有效,目前仍存在争议。针对此问题,该文以大同市南郊区采煤沉陷地为研究区域,利用两轨法D-InSAR技术,采用ALOS PALSAR数据获取了研究区域2008年1月1日至2月16日间的沉陷面积和最大沉降值。然后以晋华宫矿某工作面为例,利用开采沉陷预计方法进行验证,预计结果显示该工作面的最大沉陷值与D-InSAR测量值相差达24.04mm,并分析差异主要来源于SAR数据、地形、预计参数选取的限制。实验结果表明,D-InSAR技术能够比较准确且有效地监测黄土高原矿区地表形变。     

六道湾煤矿塌陷西区地面沉降监测设计方法探讨

介绍乌鲁木齐市六道湾煤矿塌陷区综合治理过程中地面沉降观测站、观测线的设计方法,所需观测内容,观测方法以及所使用观测仪器的精度。在观测站、观测线设计时综合考虑老采空区变形的影响,并针对该区两个不同时段开采变形观测站布设方法分别进行了设计。其中所介绍的设计方法对其它地区类似煤矿塌陷区综合治理有一定意义。