长治市矿山开采沉陷程度预测研究

本文以长治市矿山环境地质调查成果为依据，在总结分析长治市矿区土地破坏类型、破坏程度及万吨沉陷面积的基础上．对长治市矿山开采沉陷面积、沉陷程度进行了预测。     

矿山开采沉陷中的裂隙分形分布问题研究进展与展望

从矿山开采沉陷的非线性机制出发 ,揭示和研究了矿山开采沉陷研究领域中的全新问题采动岩体裂隙分形分布性质及其演化规律。分析和展望了该问题研究的理论价值和工程意义及今后研究发展方向。     

电磁波测高方法在矿山开采沉陷中的应用研究

目前地表移动观测站仍然是矿山在采动影响下研究地表移动变形规律的有效技术手段。测绘新技术的发展与应用给地表移动观测站提供了各种先进的技术方法。本文介绍了地表移动观测站采集监测信息过程中,采用电磁波测高方法代替几何水准测量获取监测点高程信息的方法。通过实际观测试验与精度分析,此方法在技术上是可行的,在精度是允许的,大大简化了测量工序,提高了工作效率。     

采用遥感技术监测煤炭开采沉陷灾害的应用及前景展望

从煤炭开采引起的沉陷灾害出发,针对传统监测评价方法的薄弱环节,提出了光学遥感、雷达遥感干涉测量技术(InSAR)等先进遥感技术解决该问题的途径和对策,最后就先进遥感技术在沉陷灾害监测和评价中的应用前景进行了探讨。     

采用遥感技术监测煤炭开采沉陷灾害的应用及前景展望

从煤炭开采引起的沉陷灾害出发，针对传统监测评价方法的薄弱环节，提出了光学遥感、雷达遥感干涉测量技术（InSAR）等先进遥感技术解决该问题的途径和对策，最后就先进遥感技术在沉陷灾害监测和评价中的应用前景进行了探讨。     

山东南四湖流域矿山开采沉陷对减缓湖泊淤积退化有积极意义

山东南四湖（南阳湖、独山湖、昭阳湖、微山湖四个湖泊的总称）流域东部，已经形成了兖州、济宁、枣腾等煤炭开采区。煤炭开采是南四湖流域环境地质问题中的重要影响因素。煤矿开采后的土地塌陷，不仅改变了矿区地形地貌，也改变了地表水与地下水的相互作用方式，加速了地下水的污染。矿区煤矸石堆放及煤炭运输过程中粉尘污染也极大地恶化了南四湖流域的空气质量。煤层伴生的有害元素的迁移也对矿区土壤和地表、地下水造成一定程度污染。     

基于GIS的矿山开采沉陷预测电算化研究

针对地下矿产资源开采诱发的地表沉陷灾害,利用GIS的拓扑分析、信息处理功能,并与概率积分方法计算模型相结合,建立了基于GIS的地表沉陷预计程序模型构架,开发了新的地表沉陷预计程序。该程序与AutoCAD、Matlab接口,结合GIS技术,不仅给出各种变形的计算等值线图和三维立体图,而且可以实现计算结果的统计和分析,为矿山开采设计和灾害评估提供了依据。     

开采沉陷三维损伤有限元分析

针对上覆岩体结构的复杂性,将节理、裂隙及正交各向异性岩体视为损伤岩体,建立了裂隙损伤岩体三维动态有限元分析模型,给出了较详细的三维仿真模拟有限元实施格式,完成了可考虑多种工程因素且能在WINDOWS下运行的三维模拟软件。分析模拟结果显示,对岩体结构复杂性的处理方式是可行的,所研制软件是有效的。     

阜新地区矿山地质灾害及其防治对策

阜新地区是具有百年开采历史的煤炭工业区,矿山地质灾害对矿区正常生产和人民安全生活的影响十分严重,在我国煤炭工业城市中具有典型的代表意义.本文对矿区内的地面沉陷、露天矿滑坡、煤矸石堆放、瓦斯灾害等各类矿山地质灾害的分布范围、灾害规模和造成后果等进行了论述,确定矿区发生地面沉降的面积已近100km2,煤矸石堆放已占地32.1km2,是最为严重的地质灾害;露天矿滑坡则主要分布在海州和新邱露天矿;瓦斯灾害主要出现在井工矿中.这些矿山地质灾害对矿区生产和市区生存环境影响严重.通过对这些灾害的地质背景、形成机理、发育条件的分析,根据不同的工程地质条件对各种矿山地质灾害提出了防治对策.     

Mine subsidence damage from room and pillar mining in Illinois

Summary Data is presented on case histories of subsidence damage occurring over abandoned room and pillar mines in Illinois. The major modes of behaviour and damage in houses from sag-subsidence are described and summarized. The houses rested on crawl-space and basement foundations built from concrete and masonry. The prevalent mode of failure of bearing walls was inward bending. Failure is analysed and conventional design procedures are used to evaluate foundation failure.     

基于光纤传感的石膏矿地面塌陷监测预警系统

近年来,江苏省邳州市北部石膏矿区发生了20多起采空塌陷灾害。由于传统的采空区地表土体变形监测方法均难以满足采空区地面塌陷监测超前预报的要求,为解决石膏矿区采空塌陷监测预警机制缺乏的问题,邳北石膏矿区开展了基于光纤传感技术的监测预警工作。根据前期调查分析和数值模拟等成果推导石膏矿地面塌陷机理,并采用光纤传感器对采空区上覆松散层底部含水层地下水位动态监测、深部岩土体位移监测及微震监测。在监测过程中,当水位变动幅度、岩土体位移突然超出正常波动值时或接收到较强震动信号时触发报警,在地面塌陷发生前期进行有效的预警,为防灾减灾工作提供充足的准备时间。通过监测预警工作的实施,验证了这些监测预警手段的有效性,可以为矿区地面塌陷地质灾害的监测、预报以及防治提供数据基础与科学依据,也可为石膏矿和其它类似条件的地面塌陷地质灾害防治和监测预警工作提供参考。     

基于概率积分模型的开采沉陷预计系统设计与实现

为了能最大限度的减少由于开采沉陷而造成的损失,采用概率积分模型针对淮南矿区进行了沉陷预计系统的设计和实现,结合数字矿山专业GIS平台lrgis3.0绘制出各种移动变形等值线图,直观准确地反应了预计区域的变形情况。     

Analysis of subsidence caused by underground mining

Summary Some aspects of subsidence caused by longwall coal mining are analysed using the finite element method. Results of the analysis are compared with a true mine panel, where measurements on subsidence were available. Rock deformations in the overburden were modelled by using an elasto-plastic constitutive model. The study indicates that the shape of the subsidence profile can be predicted reasonably well by using nonlinear finite element analysis.     

采动区地表动态沉降预测的Richards模型

针对Knothe时间函数在采动区地表动态沉降预测中存在着较大偏差的问题,提出了地表动态沉降预测的Richards模型。基于开采过程中的地表沉降变形规律,给出了能够反映地表沉降全过程的理想时间函数模型所具有的基本特征,引入Richards生长曲线模型,分析了模型参数与地质采矿条件之间的定性、定量关系,并探讨了模型的适用范围,指出地表发生连续的、渐变的沉降变形时,模型预测效果较好。实例分析表明,Richards模型符合理想时间函数模型的要求,可较好地模拟采动区地表动态沉降过程,能够计算出地表移动持续时间和地表点在某一时刻的下沉值、下沉速度、加速度等动态参数,且模型的可塑性较强,具有较广泛的适用性     

地质灾害区域预警原理与显式预警系统设计研究

通过总结分析国内外经验和新认识,文章把地质灾害区域预警原理初步划分为隐式统计预警、显式统计预警和动力预警三种类型.隐式统计预警是把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中,仅仅考虑降雨参数建立模型的方法.显式统计预警是一种把地质环境因素变化与激发因素相迭加耦合而后建立判据模型的预警方法.动力预警是一种考虑地质体在降雨过程中自身动力变化过程而建立数学物理判据方程的方法,实质上是一种解析预警方法.本文以系统工程思想为指导,比较全面地架构了显式统计预警系统的设计方法,包括需求分析、问题表述、目标设定、设计原则、图层设计、系统建模、系统运算、预警等级确定、产品生成、产品会商、产品发布、预警校验、预警决策、应急行动、成本收益分析和系统完善升级等内容.这项设计研究为具体研发设计某个地区的预警系统提供了思想平台,为建立国家、省和市(县)分层级联动的地质灾害区域预警体系提供了技术路线.     

开采沉陷遥感监测中多维纹理特征影像分类方法

为提高采用遥感影像监测开采沉陷演化的准确性,探讨了基于多维纹理特征的影像分类方法。首先提取影像的多维纹理特征:局部方差、局部平均梯度、局部能量和局部信息熵,然后将其与地物光谱值一并作为人工免疫算法中样本的特征向量,利用免疫算法的选择、克隆、变异算子进行自学习得到全局最优聚类中心,从而提高影像分类精度。对淮南煤田进行开采沉陷遥感监测,结果表明,该方法分类总精度为88.26%,Kappa系数为0.853,优于传统的Parallelepiped和Maximum likelihood分类方法。     

基于表面位移的公路滑坡监测预警研究

公路滑坡是常见的地质灾害,但对运营期公路边坡进行长期监测并成功预警的实例却很少。主要原因是公路边坡点多、线长、规模小、缺乏详细的地质勘探资料、监测费用高、预警难度大。利用拉索触发式位移计对滑坡表面位移进行监测,精度可达1 mm,通过电信的GPRS公网实时传送到远程监控中心,全程自动化,且费用低。同时,利用有限元商用软件 PLAXIS的强度折减模块和塑性分析模块对不同参数组合进行计算,在缺乏滑坡岩土体强度参数、渗透系数、土-水特征曲线等资料的情况下,建立滑坡安全系数与表面监测位移的关系, 从而通过表面位移量的变化进行阶段式预警,并制定相应的预防措施。提出的方法已在湘西某高速公路滑坡获得应用。