分析测绘技术在矿山开采沉陷过程中的重要性

矿山测量时在矿业开发的过程中非常重要的基础技术工作,从开始到结束,都要用到它。我们新磷矿化公司在这么多年的开采过程中,发现沉陷的问题越来越严重,所以,沉陷观测是十分重要的。随着现代测绘技术的发展,加速了测量仪器向智能化方向发展的趋势,同时,现代测绘技术也为矿山的测量工作给予了更好的帮助。所以,利用现代先进的测绘技术来指导矿山安全生产,是十分有利的。     

离石矿区开采沉陷规律及开采沉陷治理研究

通过对矿区地质条件及地形地貌的综述,研究了矿区地表移动观测站布置、地表移动与变形动态分布特征以及地表移动规律,结果表明：该区地表沉陷规律基本符合山区地表移动规律。     

急倾斜煤层开采岩移基本规律的模型试验

针对新集三矿急倾斜煤层开采复杂的采矿地质条件，运用实验室相似模型试验方法，对西三采区煤层开采引起的岩体移动和地表沉陷的基本规律进行了研究，总结出了新集三矿急倾斜煤层开采重复采动所引起的厚冲积层岩体移动基本特征和地表沉陷的相关参数。所得结果对现场开采及地表沉陷治理具有一定的指导作用，对于同类地质和开采条件的矿区具有重要参考价值。     

试论贯通测量在矿山测绘中的运用

受到地质条件的影响，矿山测绘较为复杂，且难度很大，使用贯通测量能够相对准确完成矿山测绘工作，贯通测量在矿山测量内发挥着重要的作用，做好这方面工作意义重大，本文结合实例对贯通测量在矿山测绘中的运用进行了分析。     

深部开采地表沉陷规律研究分析

结合实例,通过对煤矿深部开采地表下沉与采动程度关系的分析,揭示了开采深部单一工作面下地表变形特征和深部开采较大采区的地表变形特征,最后得到了深部开采较大的地表变形规律。     

无人机技术在矿山测绘中的应用研究

无人机具有灵活性好、操作简便等优点,在数据的测绘测量领域被广泛的应用。本文介绍了无人机技术在矿山测绘中的具体应用内容和特点,并且通过研究,介绍了无人机航测的系统组成、工作的方式以及作业的主要流程,就其在矿山测量、城市规划和海岸线测量中的具体应用做了详细的分析,证明了无人机航测在大比例的地形测量中的可行性和无可比拟的优越性,希望能为相关方面的研究提供一些参考,也为今后的无人机航测工作提供一定的经验。     

分形及损伤力学在矿山开采沉陷中的应用研究

 博士学位论文摘要　岩体是经过漫长的地质演化过程而形成的复杂结构体, 由于地质构造运动的影响, 其内部存在大量的断层、节理、层理和地质弱面。这些地质结构面(即损伤) 的存在, 破坏了岩体的整体性, 影响着岩体的变形性质和强度特性, 从而导致岩体开采沉陷更加复杂, 即: 在规律上的非规范性、在程度上的剧烈性和在损害上的严重性。因此, 仅采用常规的开采沉陷理论来分析和解决矿山开采沉陷工程问题已暴露出诸多的缺陷和不足。基于上述问题和认识, 提出了矿山开采沉陷理论研究和实践应用的新思路: 将损伤力学及分形几何等现代非线性科学应用于开采沉陷学科领域, 在现有的开采沉陷理论基础上, 进一步揭示岩体(特别是地质构造复杂的岩体) 开采沉陷的更深层次的机理、特征和规律, 进一步发展矿山开采沉陷学科, 使其在理论上更完备、实践上更符合实际、工程预测上更准确、应用上切实可行。在此研究思路的指导下, 就节理对岩体采动沉陷规律的影响、采动岩体裂隙分形分布及演化规律、采动断层活化的分形界面效应等3 个问题进行了一系列的理论研究和实验研究:(1) 初始节理(初始损伤) 对采动岩体沉陷规律的影响研究①为了研究岩体内初始损伤(初始节理) 对开采沉陷的影响规律, 分别制作无节理和考虑节理倾角单因素的相似材料模型, 进行了系统的实验研究;②为了进一步得到岩体内初始损伤(初始节理) 对开采沉陷的影响的定量规律, 应用损伤力学原理统计研究了初始节理(初始损伤) 在开采沉陷中的控制作用, 建立了开采沉陷量值与损伤量值的数量关系;③应用损伤力学原理定性分析非贯通节理岩体采动沉陷的损伤岩梁弯曲效应, 进一步验证实验研究成果。(2) 采动岩体分形裂隙网络研究①制作一套考虑不同开采宽度的相似材料模型, 在实验观测的基础上统计分析了采动岩体裂隙分布随采宽增加(工作面推进) 的变化规律和分形性质;②制作一套考虑不同岩性的相似材料模型, 分析了岩性对采动岩体裂隙分布的影响和分形性质;③研究初始节理对采动岩体裂隙网络的影响规律, 检验其分形性质。(3) 采动断层活化的分形界面效应研究①进行野外实地勘查、勘测和研究断层面的结构形态与分形性质;②构造了自仿射分形曲线来模拟实际的断层面, 制作一套含有这种分形断层面的相似材料模型, 系统研究分形断层面对断层活化的影响规律;③对采动断层活化的分形界面效应进行数值模拟。通过上述实验和研究工作获得了如下的成果:(1) 岩体内存在的初始节理打破了岩体采动破坏和地表移动的正常规律, 与无节理岩体采动沉陷规律相比较(地表移动稳定后) , 初始节理在岩体采动沉陷过程中起催化作用, 打破了采动岩体裂隙的分布规律和扩展方向, 使覆岩破坏范围和地表移动范围增大, 地表移动量值也随之增加。(2) 通过实验现场观测发现: 不同展布的初始节理, 使岩体表现出不同的破坏机制。水平初始节理使岩体出现层裂、层滑现象, 使岩体在采动过程中出现离层数量增多、离层高度增大、地表移动矢量增大; 倾斜初始节理使采动覆岩中出现沿倾斜节理滑移的现象, 从而导致岩体破坏区域和地表移动曲线出现偏态, 最大下沉点和最大水平移动点均偏向节理的倾斜方向; 高角度初始节理使岩体破坏出现尖角突变现象, 使覆岩破坏更加剧烈。(3) 考虑初始节理倾角单因素的影响, 随着节理倾角的增大, 采动岩体裂隙扩展角随之增大, 覆岩破坏范围和地表移动范围随之增大, 地表下沉值和水平移动值也随之增大, 且地表下沉值的增加幅度较水平移动增加幅度大。　(4) 初始损伤对岩体采动沉陷具有严重的影响,损伤岩体采动沉陷量值较无损伤岩体采动沉陷量值要大。其中的垂直移动量主要以决于损伤岩体中初始孔隙在竖直平面内的总占位,其占位越大,下沉值越大;水平移动量主要取决于损伤岩体中初始孔隙在水平面内的总占位,其占位越大,水平移动值越大。(5) 在给定的研究条件下,地表移动特征值(最大下沉值Wmax 、下沉系数q、背离节理倾斜方向的最大水平移动值U+max和水平移动系数b + 、顺着节理倾斜方向的最大水平移动值U2max和水平移动系数b2) 与岩体损伤变量Ωy 存在如下明确的定量对应关系:Wmax = - 416. 667Ω2y - 568. 333Ωy + 1 399. 4q = - 0. 115 7Ω2y - 0. 4277 8Ωy + 0. 881U+max = 358. 796 0Ω2y - 176. 389Ωy + 386U-max = - 1 562. 5Ω2y + 771. 677Ωy + 379. 3b + = 0. 694 44Ω2y - 0. 15Ωy + 0. 286b - = - 0. 864 17Ω2y - 586. 333Ωy + 1 399. 4(6) 采动岩体裂隙形成、扩展、分布极其复杂,处于明显的混沌状态,具有分形特征,用分形维数可以综合描述采动岩体裂隙化程度(裂隙条数、迹线长度、张开度等) 。(7) 随着工作面的推进,采宽的逐渐增加(或重复采动) ,使采动岩体裂隙分布越趋复杂:破坏范围增大、破坏程度增大、不规则性增加,导致采动岩体分形裂隙网络出现升维现象,在给定的研究条件下的打动岩体分形裂隙网络的分形维数D 与采宽L 具有很好的定量关系:D = 0. 000 172 432L2 - 0. 010 265 4L + 1. 259 6(8) 岩体特性对采动岩体裂隙的分布规律有一定影响。抗压强度较大的岩体,采动后形成的裂隙空间占位较大,其形成的分形裂隙网络的分形维数值也较大;而地表下沉值则较小,地表下沉值与采动后岩体中形成的裂隙空间占位的分维值成反比关系。(9) 含有规则展布初始节理的岩体采动后形成的裂孙网络具有分形性质,且随着初始节理倾角的增大,采动岩体裂隙网络的分形维数值越趋减小。(10) 在给定的研究条件下,地表最大下沉值Wmax与采动岩体裂隙网络分形维数值D 具有明确的定量关系:Wmax = - 16. 872 7D3 + 64. 117D2 - 81. 060 2D + 75. 370 1(11) 地质断裂面粗糙不平,具有统计自相似分形性质,且表现为各向异性分形特征。(12) 地质断裂面具有多层次性,分形维数反映了它的粗糙起伏程度,很好地反映了断层面的逐级包络的形态特征,分形维数是描述断裂面全貌起伏特征的有效数量指标。(13) 地质断裂面在采动影响下的活化现象严重受控于断裂面的分形几何形态,具有明显的分形界面效应,表现为断层面分形维数越大,断层面两侧岩体互相约束性越大。(14) 通过对含断层面的模型实验发现:含有分形维数较小断层面的模型中,覆岩破坏比较迅速,移动比较充分,弯曲带内的离层最终表现为不发育;而含分形维数较大断层面的模型中,覆岩破坏和移动表现为较前者缓慢和不充分,弯曲带内的离层最终表现为较发育。(15) 分形断层面打破了采动断层的正常活化规律,导致地表移动随着断层面分维的减小而愈加剧烈(下沉速度愈趋增大) 断层两侧的台阶落差值和地表最大下沉值均随着断层面分维的减小而增大。在给定的研究条件下,台阶落差值H、地表最大下沉值Wmax和某一时间段的平均下沉速度V 与断面分形维数D 的经验数量关系为H = 1 528. 5D2 - 4 654. 29D + 3 602. 1Wmax = 1 200D2 - 5 832D + 4 094V = - 15. 00D2 + 30. 9D + 20. 58(16) 采动断层活化分形界面效应的数值模拟,不仅有效地验证了实验成果,而且获得了断层面分形性质对采动岩体内部应力分布的影响规律。断层面的分形性质对X 方向的拉应力影响不大;各模型的X 方向压应力和Y 方向拉应力在分形断层面的下部集中程度大体一致,而靠近断层露头附近则随分形维数的增大,集中程度越来越弱,说明断层活化量越来越小,从而造成断层面活化后其两侧岩体的接触程度越来越弱. Y 方向的压应力随断层面分形维数的变化规律是:随着断层面分形维数的增加,整个采场上覆岩层的压应力值逐渐减小,说明随着断层面分形维数增大,断层两侧岩体互相约束性越趋增大,导致采场上覆岩体向下的移动越趋减小,其中的离层越趋增多。上述研究成果表明,将分形几何和损伤力学等先进的理论应用于矿山开采沉陷学科领域中,有助于深入认识和理解复杂的矿山开采沉陷现象,有助于研究矿山开采沉陷更深层次的机理、特征和规律以及此为出发点的控制开采损害的技术措施,将推动矿山开采沉陷理论的进一步发和工程实用。     

“规范矿山是为了规范开采”——在全国石材矿山开采技术现场交流会上的讲话

一年前，中国石材工业协会在北京召开了全国石材矿山工作会议，成立了矿山资源专业委员会。会议认真学习了国务院《关于整顿和规范矿产开发秩序的通知》，讨论了《石材露天矿山技术规范》，对我国石材矿山开采业的发展有了新的认识。通过一年多的整顿和规范工作，我国石材矿山开采业的状况有了很大改观，整顿和规范工作取得了阶段性成果。     

节理对开采沉陷的影响规律研究

＠于广明＠谢和平￥辽宁工程技术大学￥中国矿业大学北京研究生部＠张玉卓＠杨伦￥煤炭科学研究总院￥辽宁工程技术大学作者简介于广明，男，１９６３年生，１９９７年在中国矿业大学北京校区获博士学位。现任辽宁工程技术大学开采损害与控制工程研究中心副主任，兼任辽宁工程技...     

测绘新技术在矿山测量中的应用

在科学技术不断发展形势下,国内矿山测量技术进一步提升,不管是测量仪器或是测量形式都取得一定创新。尤其是目前信息技术与自动化技术的高速发展,以往的测量形式已经难以满足社会快速发展的要求,其中矿山测量对于新技术的需求呈现直线上升趋势。因此,测绘新技术的普遍运用是矿山测量发展的必然趋势.     

无人机航测在矿山测绘中的运用

按照无人机航测技术特点,某矿山地形图更新需求,现研究无人机航测技术在矿山测绘中的实际运用。无人机航测的误差较低,能够满足实际测绘的要求,并缩短测绘周期,GPS+空中三角测量+PPS差分可有效提升测绘精度,可为复杂的矿山测绘提供技术支持。     

煤矿开采沉陷区地表与建筑物变形探讨

在分析采空区上部岩体结构破坏特征、地表移动变形及其对上部建筑物影响的基础上,提出了有效吸收抵抗采空沉陷区地表不均匀沉降及建筑物结构抗变形的设计思路,简要阐述了采空区建筑物地基与基础协同工作,并且对上部结构的构造措施提出相关建议。     

浅谈地理信息系统在矿山测量中的运用

矿山测量是指在矿山建设过程中进行的地质勘探和施工测量等工作。地理信息系统具有多源性、时空性等特点,这些特点提高了矿山测量效率。这里着重介绍了GIS技术在矿山测量中的应用现状和应用前景。     

测绘新技术在矿山测量中的应用

矿山测量作为一门交叉性学科，其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展、其它学科如数理科学、计算机科学等的发展密切相关。现代测绘技术是建立在电子技术、空间技术、光学技术、计算机技术等基础上的综合性技术，并具有智能化、自动化等一系列优点，本文在对此进行分析的基础上，对其在矿山测量领域的应用进行了探讨，分析了其应用现状，并就其发展进行了讨论。     

测绘新技术在矿山测量中的应用

矿山测量作为一门交叉性学科,其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展、其它学科如数理科学、计算机科学等的发展密切相关。现代测绘技术是建立在电子技术、空间技术、光学技术、计算机技术等基础上的综合性技术,并具有智能化、自动化等一系列优点,本文在对此进行分析的基础上,对其在矿山测量领域的应用进行了探讨,分析了其应用现状,并就其发展进行了讨论。     

基于矿山开采沉陷测量地质的三维仿真系统建构

当前,在矿山开采沉陷的有限元分析参数获取方面,主要有两个重要数据来源:一是对国内主要煤田的地质地层信息和开采工艺进行有效统计,并对其沉降过程进行充分观察,将获得的数据进行统计学分析,最终获得基于大数据统计的回归公式,依据此公式代替原有的移动岩梁、传递岩梁等早期理论,以构建更贴近真实情况的有限元分析初始参数。二利用分布在徐州、泰山、唐山、淮南、重庆等地的国家级矿压实验室,反复进行相关岩层的矿压参数试验,对试验数据进行汇总,得到不同岩层在不同矿压条件下的实验室结果,并根据该结果进行有限元分析初始参数规划设定。文章主要分析了基于矿山开采沉陷测量地质的三维仿真系统建构。     

测绘新技术在矿山测量中的应用探讨

科学技术的发展促使测绘技术不断进步,其测绘的精确度、测绘方式也日趋准确化、科学化、全面化。本文针对当前矿山测量中常用的测绘新技术,揭示了现代测绘技术的发展发展,并详细介绍了空间定位系统、惯性测量系统以及全站仪等测绘新技术在矿山测量中的具体应用,希望给相关工作人员一些启发,完善测绘新技术的应用。     

论矿山开采中的防排水措施分析

随着当前矿山行业的快速发展，对于一个矿山来说，防排水是一个非常不容轻视的重要问题，我们合理的防治水害措施是对矿山安全生产的一个重要保障，可供同行参考。     

测绘新技术在矿山测量中的应用观察

伴随计算机技术与光电子技术的逐渐成熟,测绘行业的技术不断革新,新型测绘作业模式在地形测量、工程放样、断面信息采集中不断应用发展,极大推动了测绘行业的数字化进程。本文以电子全站仪、CORS、三维扫描仪等现代测绘新技术为研究对象,以矿山测量为应用领域,探讨其在矿山勘察与测绘中的具体应用,为矿山测量提供参考性的建议。     

花岗石矿山开采成本分析

本文将分析对比使用金刚石串珠锯全锯切开采三立达翡翠绿花岗石时,各项开采成本所占的比例,从中寻求降低机械化开采花岗石成本的途径。