多层开采沉陷预计数值计算分析

为了科学合理地规避矿山开采中地质灾害发生,以贵州某矿山为例对矿山沉陷进行分析。以概率积分法为理论基础,利用Visual Studio2010开发程序编写沉陷预计程序,实现了对该矿山的地表沉陷的数值模拟。得出了矿区的6层采区开采后造成的沉陷范围和沉陷程度。为今后地下开采引起的损害分析提供更加直观科学的依据。     

多层开采沉陷预计数值计算分析

为了科学合理地规避矿山开采中地质灾害发生,以贵州某矿山为例对矿山沉陷进行分析。以概率积分法为理论基础,利用Visual Studio2010开发程序编写沉陷预计程序,实现了对该矿山的地表沉陷的数值模拟。得出了矿区的6层采区开采后造成的沉陷范围和沉陷程度。为今后地下开采引起的损害分析提供更加直观科学的依据。     

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。     

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。     

基于ARCGIS的矿山开采沉陷灾害预警系统

为了实现与环境协调的矿产资源开采,提出建立并开发了矿山开采沉陷灾害预警系统。以美国大型软件ARCGIS为开发平台,采用ARCMap Object开发方法开发了矿山开采沉陷灾害预警系统;建立了该系统计算参数的位移反分析模型,引入单纯形优化方法,编制了系统计算参数的位移反分析模块;进行了实例计算分析。第1个实例分析了某工作面开采引起的地表沉陷灾害,并与CXYJ2001的计算结果对比,验证了系统的计算可靠性,并展示了系统的功能。第2个实例是对江苏姚桥煤矿开采方案引起的地表沉陷灾害预警分析,优化了开采方案。研究表明,系统是实现与环境协调的矿产资源开采的重要辅助手段。最后,介绍了进一步工作的方向。     

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。     

长治市主要矿山环境地质问题发育特征及其影响因素分析

本文以长治市矿山环境地质调查成果为依据，总结了长治市主要矿山环境地质问题的发育特征，分析了长治市开采沉陷、地裂缝等主要矿山环境地质问题形成的影响因素。     

开采沉陷数值计算的空间效应和层面效应分析

数值计算结果的实用性主要取决于模型和参数的选取。在相同地质、开采条件下，笔者探讨了平面模型与三维模型、设置弱面与不设置弱面、弹性与弹塑性等不同状态对矿山开采沉陷计算结果的影响，通过计算模型之间的对比，分析了空间效应、层面效应等对计算结果的影响程度和原因。其结论对今后矿山开采沉陷数值计算具有参考价值。     

矿山沉陷区新建建筑物可行性分析

论文就矿山沉陷区开采煤层上覆岩层变形规律、沉陷区形成基本特征及稳定性进行了分析,对竖向集中荷载与矩形截面竖向均布荷载作用下的建筑物荷载传播深度进行分析。通过对建造建筑物时间的选择、地基附加应力传播深度的确定,评价地表残余移动变形对地基的影响。对矿山沉陷区能否新建建筑物进行可行性分析,为地基附加应力传播范围提出分析方法,为沉陷区新建建筑物提供理论依据。论文对一工程实例进行了可行性论证分析,证明了理论的可行性并得出了重要的结论。     

基于D-InSAR技术的矿区地表沉陷监测研究

矿山开采可能诱发各种地质灾害, 威胁矿区的社会稳定和居民的生命财产安全, 快速准确监测矿区沉陷可有效预防地质灾害。本文以山西省大同煤矿为研究对象, 获取2022年10月至2023年3月共13景Sentinel-1影像, 基于合成孔径雷达差分干涉测量技术(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar, D-InSAR)进行地表沉陷监测研究, 获取大同煤矿地表累计沉陷量, 使用已有研究成果对比验证了本实验结果的可靠性。结果表明, 大同煤矿沉陷分布较广, 主要分布在大同市南郊区西部以及南郊区、怀仁市、左云县和山阴县四县市交界处, 监测期间最大、平均沉陷量分别为381.43 mm、13.88 mm, 总沉陷面积约为207.91 km2, 根据7个重点沉陷区的时空变化特征及演化规律发现沉陷呈现持续扩张趋势, 推断地表沉陷仍会持续较长时间。研究证明了InSAR技术在矿山开采沉陷监测的可靠性, 为矿产资源管理工作提供新的技术方法, 研究结果可为矿山开采沉陷治理和地质灾害防控提供参考依据。     

小波分析在急倾斜煤层开采沉陷监测数据分析中的应用

本文针对急倾斜煤层开采沉陷地面监测工作的实际,针对监测数据分析中噪声太大,较难发现和提取微小沉降变形信息的现状,提出采用小波分析处理变形监测数据的方法,建立了开采沉陷变形模型。以某急倾斜煤层开采沉陷的监测实例,采用matlab小波分析实现了监测数据的处理,对开采沉陷区的发展趋势进行预测,为沉陷区地质灾害的评估和预测及沉陷区土地的规划利用奠定了坚实的基础。     

基于弹性薄板理论的煤矿采空区地表沉陷预测

采煤沉陷已成为煤矿区危害范围最广、影响程度最大、延续时间最长的一种工程地质灾害,在对赵各庄煤矿矿山地质环境调查的基础上,分析采空沉陷区地质灾害发育及成因特征,基于弹性薄板理论的规划开采区域采空区地表沉陷预计,可初步预计采空区地表沉陷特征并对其引发地质灾害进行预测。     

采空区岩层移动的动态过程与可视化研究

矿山开采引起上覆岩层的移动是一个复杂的动态过程。在岩层的移动和变形过程中岩体具有流变性质，同时岩层的层状组合结构在运动过程中存在时间和空间上的差异。根据流变力学理论和薄板弯曲理论研究了岩层和地表移动的时间、空间过程，推导出考虑时间因数的地表下沉基本公式和获得岩层与地表下沉时间系数的公式。并基于MATLAB软件强大的数学计算和图形功能，开发了相应的模拟地表沉陷动态过程的可视化程序，对某开采煤矿的地表沉陷动态过程进行预测。其预测结果与该矿长期的实际观测资料基本一致，从而为地表沉陷的动态过程预测提供了新的方法。     

采煤沉陷区地质环境现状及生态环境修复措施探析——以安龙县普坪采煤沉陷区综合治理为例

煤炭开采引起的地表沉陷造成的地质灾害、经济损失和社会问题日趋严重,对采煤沉陷区进行生态环境修复治理尤为迫切。本文以贵州安龙县普坪采煤沉陷区为研究区域,基于该采煤沉陷区矿山地质环境调查成果,针对存在的地质环境问题提出生态环境修复措施。结果认为：安龙县普坪采煤沉陷区地质环境问题主要为矿山地质灾害、地下水资源破坏和土地资源损毁。生态环境修复治理中应有针对性地采取搬迁工程措施、工业场地及废弃建筑物拆除措施、矿区残余房屋拆除措施、煤矸石堆修复工程措施、土地整治的工程措施及复绿工程措施。通过实施生态修复措施将有效改善矿区生态环境,减少和控制地质灾害发生,实现良好的环境、经济及社会效益。     

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。      

采矿地表沉陷的神经网络预测

矿山开采引起的地表沉陷受地质条件和采矿条件等诸多因素的影响,这些因素又具有非线性关系,很难用数学模型加以描述,因而在求解问题时遇到困难.利用神经网络系统对求解非线性问题的优点,对地表沉陷问题进行预测,其结果和实测值基本一致,从而证明了它对地表沉陷预测的可行性和实用性.     

基于关键层理论的地表下沉盆地模型初探

目前,开采沉陷的研究主要是现场观测和以概率积分法为代表的开采沉陷预测。这些方法仅是对地表沉陷稳定后的现象进行观测和推断,不涉及对采场上覆岩层整体移动规律的研究。因长壁式布置工作面开采煤层的深厚比较大时,采场上覆岩层在靠近地表处会形成明显的弯曲带。在假设此弯曲带是控制地表沉陷及沉陷盆地最终形态的离地表最近一层主关键层且地表的下沉量远远小于该岩层厚度的基础上,用关键层位置的判别方法找出离地表最近一层关键层的位置后,用弹性薄板理论的半逆解法选择了较适合地表沉陷盆地形状的挠度函数,用薄板理论建立了缓倾斜煤层和倾斜煤层开采地表沉陷盆地力学模型,并对该模型的适用范围和参数进行了讨论。该模型考虑了影响地表下沉的多种因素,比概率积分法更具有理论意义。     

铁法矿区采煤沉陷区的发展演化趋势分析

通过对矿区采煤沉陷区的调查，对影响沉陷形成的主要因素(煤层的厚度、煤层的埋藏深度、上覆底层的物理力学性质、松散层的厚度、矿井开采条件等)进行了针对性的分析，并对将来煤炭采空区的地面沉陷情况(至2010年末，区内将再形成约55km^2的沉陷与变形区)进行了预测，为该矿区地面沉陷的综合治理提供依据。     

煤田测井资料在地表三维沉陷预计中的应用

利用位移反分析的基本原理和方法，据采区上方地表的现场观测数据，确定了出计算模型的等效参数。通过对煤田测井资料与等效参数的对比研究。采用回归分析法得出两者之间关系表达式，实现了未开采采区地表的开采三维沉陷的预计分析。     

运用ANSYS分析开采倾斜煤层引起的地表变形

针对倾斜煤层的开采特点,应用有限元基本原理,建立了倾斜煤层开采的有限元分析模型。利用大型有限元分析软件ANSYS对开采倾斜煤层引起的岩体移动、地表沉陷及应力分布情况进行了数值模拟,总结出倾斜煤层开采时岩体移动的基本特征及地表沉陷的相关参数。利用ANSYS软件作出地表基准点的水平、下沉移动分布曲线、应力分布曲线以及计算模型的应力等值线图、水平移动等值线图和下沉等值线图。上述分布图直观地显示了顶板、煤层及底板的变形以及应力分布情况。阐明了倾斜煤层开采引起地表沉陷的变形机理。为矿区建筑物下倾斜煤层的开采提供了参考依据。