全尾砂充填矿山地表移动研究

矿区地表沉降对开采区地表的可持续发展有着重要的影响,会宝岭铁矿利用全尾砂充填技术来减少采空区地表塌陷,但是回采和充填过程仍对地表有一定的破坏。本文利用GPS-RTK技术以及水准方法来监测会宝岭铁矿开采区域所布设地表移动观测站,分析监测成果并确定开采区域的地表移动特征及移动参数,将概率积分方法用于预测变形并将其与测量数据进行比较。研究表明全尾砂充填下开采区域地表下沉轻微,变形造成的破坏较小。     

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。     

地下开采引起的地表下沉预测

介绍地下固体与液体及气体矿层开采引起的地表下沉及其危害，把地表下沉视作开采空间向地表传播扩散的结果，采用下沉根源函数和下沉传播影响函数的积分来描述开采引起的地表下沉预测，重点讨论应用随机统计原理下沉传播影响函数的问题，为预测地下开采而引起的地表下沉提供通用模型。     

深部开采保护煤柱的设计方法

为了减小或者完全避免地下开采对地表建筑物的有害影响,根据深部开采地表移动的实测数据,本文给出了地表移动和变形预计参数,利用概率积分法对地表任意点的下沉值进行计算,分析了建筑物受地下开采的影响程度,以此对矿区地表建筑物保护煤柱进行设计。研究表明,基于地表移动和变形预计理论的保护煤柱设计方法,对减少深部开采保护煤柱的压煤量、保护地表建筑物、实现地下煤炭开采的可持续发展具有一定的参考价值。     

地表移动与变形曲线形态分析

本文根据地表移动基本原理及褶曲构造矿层开采地表移动预计方法,给出了向斜构造和背斜构造矿层开采时的地表移动与变形曲线,总结出下沉盆地中地表沉陷的分布特征;从地表移动机理方面对三种基本构造形式的下沉曲线形态进行分析,合理地解释了产生曲线形态差异的基本原因;并给出了一些重要结论。     

厚松散层开采条件下覆岩运动与地表移动规律研究

为分析厚松散层条件下采煤引起的覆岩运动与地表移动变形规律,以淮南矿区顾北矿13121工作面、谢桥矿11316工作面、张集矿1217(1)工作面等3个厚松散层开采条件下的地表移动观测站实测资料为基础,并结合相似材料模拟试验进行研究,总结归纳了厚松散层开采条件下产生的地表下沉系数偏大和地表移动变形活跃期等问题,获得了厚松散层条件下覆岩运动与地表移动变形规律研究方面具有一定参考价值的结论。     

矿山开采沉陷专题信息表达新模式

针对矿山开采沉陷所引发的地表形变信息表达和准确制图问题,该文结合遥感影像与地形图等数据,基于矿区开采沉陷变形预计结果和三维可视化方法,对矿山开采沉陷专题信息表达及其GIS制图新模式进行了探究。实现了矿区地表下沉、水平移动、水平变形、倾斜和曲率的形变信息应用分析与可视化,以及下沉盆地水淹范围模拟图、三维地表变形影像图、特定区域变形分析图、采动损坏等级分布图等制图功能。     

基于D-InSAR方法求取深部开采地表移动参数研究

深部开采有着地表沉陷时间长、范围大,地表测点难以长时间保存的特点,目前我国几乎没有深部开采的正规观测站。为解决这一问题,本文采用了D-In SAR技术获取了徐州矿区张小楼千米深部开采地表沉降数据,通过将监测结果与地表水准测量进行对比,证明了D-In SAR结果的正确性,并结合测点缺失情况下地表移动参数的求取方法,基于D-In SAR数据求取了千米深部开采地表移动参数。结果表明采用D-In SAR方法对深部开采地表移动的监测可以解决深部开采地表移动参数的求取问题。     

不同充填率下覆岩及地表移动规律研究

为了研究充填开采中不同充填率下覆岩及地表的移动规律,以山东某矿1210工作面为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件建立充填开采计算模型,设计不同充填率的开采模拟方案,并结合关键层理论知识,分析不同充填率下覆岩及地表的移动规律,在此基础上建立地表最大下沉值、地表最大水平移动值与充填率的函数关系式。结果表明:随着充填率的增大,关键层下沉值、地表下沉值、地表水平移动值减小,成负相关关系。实测数据说明,拟合值、数值模拟值与实测值较为接近,可为类似条件工程提供参考依据。     

利用InSAR技术监测石油开采引起的地表形变

随着人类工业文明的不断发展,石油成为重要的化工资源。然而,石油开采带来的负面影响却日益凸显,如环境污染、资源枯竭、开采安全问题等。由石油开采导致的地面沉降则是这些问题里最不容忽视的,石油开采会导致油层中地下压力的减少,造成油层的紧密压实。当压密的数值达到一定量时,就会引起地表下沉。在城市区域内,地表形变会影响各种生产设施的安全使用。本文以国内某油田为试验对象,利用短基线集技术（SBAS）进行处理,对石油开采时引起的地表沉降进行监测,综合分析其地表形变速率、范围,以及地面变形影响因素,为生产单位和当地政府部门提供决策依据。