灰色模型在矿山沉陷中的应用

目前煤炭仍然是最主要的消耗性能源,为世界经济的发展提供动力。由于我国东部浅部煤层的枯竭以及深部煤层开采技术的不成熟,国内外学者将目光放在了"三下"压煤以及薄煤层上,这将是将来煤炭发展的主要目标之一。煤炭的地下开采会对地面造成不同程度的损害,为解决我国建筑物下压煤问题,评估因建筑物下采煤对地表所造成的损害,研究建筑物下采煤的地表移动规律是非常有必要的。通常会沿工作面主断面的走向和倾向安插观测站,但是受地表建筑物的影响,会使部分观测站缺失或没法安插。为了有效预计这种情况下的地表沉陷变形,本文提出将灰色理论模型应用于矿山沉陷监测,并通过后验差方法和关联度分析法两种方式的查验精度,最后联系工程实例验证可行性。相关研究可为矿山沉陷给予理论支撑。     

GM(1,1)模型在矿山开采沉陷预计中的应用

矿山开采沉陷预计对预防开采沉陷对地表构筑物的损害及保护地面设施,减少开采沉陷造成的经济损失具有重要意义。矿山开采沉陷受到多方面因素的影响,其过程可视为一个灰色系统。本文将观测时间间隔视为灰色系统的一部分,直接建立等间隔GM(1,1)模型,通过对计算值的改正,最终得到预测值。由后验方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。大量计算证明,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,可以用来预测矿山开采沉陷对地表建筑物的损害程度。     

基于概率积分法的矿区地表沉陷预计分析

为了预防矿区开采造成的沉陷及其诱发的自然地质灾害,进行必要的沉陷预计工作。以兖州某煤矿10303工作面开采为例,选取适宜本区域的概率积分法作为预计模型,采用该矿地表观测站实测分析得到的岩移参数作为预计参数,进行地表移动变形预计,根据预计结果绘制村庄地表破坏分区图,并根据临界变形值标准划分实际的地表破坏等级范围,为进一步确定开采方案提供参考。     

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。     

东滩煤矿3305工作面地表移动变形规律研究

在东滩煤矿3305工作面地表岩移观测的基础上,分析得出了该工作面的地表变形特征,详尽地分析了东滩煤矿3305工作面地表移动基本规律及移动参数,并完成对相邻建筑物的损害等级评估。通过概率积分法对3305工作面地表移动变形进行变形预计,并运用数值模拟法准确还原了工作面推进对地表移动变形的影响,深入研究了该工作面的地表移动变形规律与开采沉陷变形机理。     

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。     

开采沉陷对建筑物影响的分析

本文利用顾桥煤矿1111(3)综采面地表移动观测站数据处理成果和外业数码相片,分析了建构筑物破坏现象产生的机理及其影响规律。得出相关结论:建筑物产生破坏和变形主要原因是曲率和水平变形的影响,在其作用下,采动区地面建筑物砖墙上出现裂缝。通过分析采动区上方建筑物砖墙上裂缝的分布规律,为合理加固和维修措施提供了依据,从而可以在建筑物受采动影响以前,根据地表变形预计的结果,对建筑物采取适当的措施,来减小地表变形对其影响。     

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.     

厚煤层分层开采地表移动机理的研究

以实际观测资料为基础 ,对厚煤层分层开采后地表沉陷规律进行分析 ,特别是对复采后地表重复破坏进行探讨 ,利用微机进行数据处理、分析 ,得出可靠的参数     

基于GIS的矿山开采沉陷信息可视化应用

矿山地下煤层开采引发地表沉陷变形,可造成土地破坏、房屋倒塌等一系列灾难性后果。基于概率积分法开采沉陷预计结果,利用ArcGIS的ArcScene模块实现地表变形预计数据的三维可视化表达,并以预计的下沉量为例进行可视化结果的等值线绘制、任意剖面图制作、任意点位形变信息提取应用分析。     

地面沉陷对路基的破坏影响及其防治技术

根据地下资源开发地区岩层与地表移动机理，研究了地面沉陷时路基产生的破坏影响，分析、总结了路基沉陷特征，给出了确定路基和矿柱强度及稳定性的验算方法，以及路基出现坍塌或滑坡等灾害事故的评估方法，提出了地面沉陷区路基防治技术，并列举了治理路基沉陷的例子。     

基于SBAS-InSAR技术的阳城地区采空区地表沉陷分析

为了探究山西省阳城地区煤矿采空区影响范围和地表历史形变过程,为工程建设提供避让依据,采用SBAS-InSAR技术对该地区2019年1月至2020年7月间的地表形变进行监测,分析地表沉陷的原因,利用同期水准监测结果验证了InSAR结果的可靠性。结果表明,SBAS-InSAR技术能及时监测到黄土地区采空沉陷区的动态变化过程,开采深度、停采时间和掘进位置是影响该地区地表沉陷变化的主要原因。     

基于DEM的矿山开采沉陷分析方法研究

文章首先详细阐述了DEM的数据结构,提出了利用GIS的空间分析功能进行开采沉陷分析的方法。以鲁西煤矿为例,通过后两期生成的DEM与首期生成的DEM进行相减生成后两期累计沉陷值DEM,利用ArcGIS软件的空间分析工具对累计沉陷值DEM进行空间分析,生成了沉陷等值线和沉陷面积统计报表。利用上述方法可以经济、有效的反映矿区地表沉陷对周围环境的影响程度和范围,为矿区生产设计和环境评价提供决策依据。     

顾桥煤矿综采面地表移动规律研究

通过对顾桥煤矿1111(3)工作面地表岩移规律和覆岩破坏规律情况的研究,揭示并阐述了该矿综采放顶条件下的地表沉陷变形规律和覆岩破坏规律,为今后指导"三下"采煤提供准确、可靠的地表移动变形参数、且为土地复垦、恢复与重建矿区生态环境等工作打下良好的基础。     

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GIS的矿山开采沉陷时空变化分析

首先详细阐述了建立矿山开采沉陷DEM的方法,提出了利用GIS的空间分析功能进行开采沉陷时空变化分析的技术方案.以鲁西煤矿为例,利用基于CORS的网络RTK进行矿山开采沉陷外业数据采集,通过后两期生成的DEM与首期生成的DEM进行叠加,生成后两期累计沉陷值DEM,利用ArcGIS的空间分析工具对累计沉陷值DEM进行空间分析,生成了沉陷等值线和沉陷面积统计报表.利用上述方法可以经济、有效地反映矿区地表沉陷的时空变化及对周围环境的影响程度和范围,为矿区生产设计和环境评价提供决策依据.     

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。     

小波阈值去噪法在矿区地表变形监测数据处理中的应用

为了解决矿区地表变形观测数据中含有的粗差对地表沉陷规律研究带来的不利影响,提出了采用小波阈值去噪法对原始观测数据进行处理。分析了小波阈值去噪的基本过程,讨论了小波阈值函数,并对两种阈值函数进行了对比;使用Matlab小波工具箱对观测数据进行分析并建立回归曲线,与地表实测沉陷值进行了验证。结果表明:相比常用的数据处理方法,小波阈值去噪法能有效消除粗差对变形结果的影响,实现了矿区高精度、动态的地表变形监测,具有较高的推广价值。     

无人机倾斜摄影测量在采煤区沉陷监测中的应用

针对传统采煤区沉陷监测存在的工作量大、点观测、范围小、地面标志易被破坏等问题,本文以凉水井煤矿431301工作面为研究对象,采用大疆M210RTK专业无人机在工作面开采过程中进行多期航测,经过影像空三计算、三维模型生成、特征数据采集和数据挖掘分析,构建地表沉陷模型。基于沉陷模型进行走向、倾向下沉量计算,并进行沉陷边界角计算、工作面整体下沉分析。结果表明：无人机倾斜摄影测量应用于采煤区沉陷监测,能够满足确定下沉范围、下沉量、不同下沉量区域分布等监测要求,该技术在采煤区沉陷监测具有一定适用性。     

FLAC在矿区地表沉降测量数据分析中的应用

为了深入了解深部条带开采地表变形特征,有效控制煤矿开采引起的地表沉陷变形,防止矿区开采灾害的发生。以山东某矿地质采矿条件为研究基础,采用FLAC数值模拟软件结合TATLAB数据处理软件进行模拟研究,最后得到不同采动程度等因素对矿区深部条带开采地表变形特征的影响,为后续的深部条带开采地表沉陷研究提供了一定的依据。