基于Matlab的条带开采采留宽优化设计系统

采留宽是条带开采的关键参数。为了合理设计条带采留宽,以托板理论为基础,采用Matlab语言开发了基于托板理论的条带开采采留宽优化设计系统。重点介绍了系统结构、各个模块的功能及Matlab在系统开发过程中的应用。用实例验证了系统的正确性和可靠性。基于托板理论的条带开采设计方法具有坚实的理论基础,所开发的条带采留宽优化设计系统提高了条带开采设计的效率,为今后建筑物下条带开采设计提供了计算工具。     

基于Active X Automation的三维可视开采沉陷预计

为弥补现有开采沉陷预测程序在可视化表达中的缺陷,采用VB和SURFER的Active X Automation技术开发了基于概率积分法的开采沉陷预测分析系统。通过VB语言操纵SURFER内核程序实现开采沉陷的各种移动变形等值线、三维表面图及剖面图制作和数据分析的自动化。以山东某煤矿多工作面、多煤层开采沉陷预计对所建立分析系统进行验证。结果表明,采用VB与SURFER结合用于开采沉陷的预测分析,能够满足工程需要,并且能极大地提高工作效率,减少程序开发的工作量,实现开采沉陷预测分析图件制作的专业化、自动化。     

基于模糊模式识别的采动区建筑物损害等级预测

为掌握煤矿采动区建筑物损害程度,采用模糊模式识别方法对采动区建筑物损害等级进行预测。首先对30个已知采动区建筑物损害数据进行预处理,根据研究区域井下开采情况、地质条件及建筑物结构等因素,采用模糊聚类方法生成包含4个标准模型的模型库。然后对8个测试样本与标准模型库进行测试,计算样本数据与各个标准模型的贴近度,根据择近原则判断各样本所对应的标准模型。通过计算,8个测试样本预测结果与实测值完全相同,预测结果准确可靠。研究表明使用模糊模式识别方法预测建筑物损害等级是可行的,研究成果为预测矿山采动区建筑物损害等级提供了一种新的方法。     

基于D-InSAR技术的老采空区残余变形监测

介绍了差分合成孔径雷达(D-InSAR)技术的基本原理,并以徐州某老采空区为例,对其雷达影像数据进行二轨差分干涉处理,获取其地表形变场。研究表明,D-InSAR技术可以应用于监测大面积的老采空区残余变形。     

基于改进MT-InSAR的日兰高铁巨野煤田段沉降监测

日兰高铁巨野煤田段农田遍布,合成孔径雷达干涉(InSAR)的时间失相干严重,可用于时序InSAR(MT-InSAR)分析的永久散射体(PS)稀少。将SAR数据限制在失相干影响较弱的10月至次年4月初并联合PS和分布式散射体(DS)有望解决该问题。然而,受限于SAR卫星的重访周期,仅采用10月至次年4月初的SAR影像会导致数据量变少。而当SAR数据较少、相干性较低时,难以准确估计协方差矩阵和相干矩阵,使得现有的DS相位估计方法误差较大。为此,提出了一种基于Fisher信息量的DS相位优化估计算法,利用Fisher信息量调节各干涉对的权重,抑制低相干干涉对的影响。通过模拟数据和真实数据验证了算法的可靠性和可行性。另外,构建了联合PS和DS的小基线(SBAS)干涉处理框架,在增加观测方程的同时保证干涉对的相干质量,从而实现形变信息的稳健估计。利用2020年10月至2021年4月间的Sentinel-1 SAR数据获取了日兰高铁巨野煤田段地表沉降,并结合已有的监测资料分析了地表沉降的成因及时空演化信息。研究结果表明：采用上述方法,能够根据10月至次年4月初的少量SAR数据监测高铁沿线沉降情况;...     

基于DS-InSAR的西部矿区地表时序沉降监测与分析

针对常规时序合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar ,InSAR）技术在西部矿区受高原堆积型沙丘地貌的影响难以获取足够数量的监测点,无法完整提取矿区地表形变信息的问题,以西部矿区内蒙古石拉乌素煤矿为例,基于覆盖研究区域的52景Sentinel 1A数据,利用一种针对西部矿区高原堆积型沙丘地貌的基于分布式目标InSAR（Distributed Target InSAR ,DS InSAR）的时序地表形变监测方法,获取了2016—2018年研究区域采动引起的地表形变时空分布信息。研究结果表明：在监测时段内矿区地表出现了2处明显的下沉盆地,盆地内垂直方向最大累计沉降超过400 mm;与常规时序InSAR方法相比,该方法可在研究区域内获取更多数量空间分布均匀的监测点,从而更加准确地提取研究区域的面状地表形变信息。与水准实测数据对比结果显示,二者相关系数为0.97,二者间绝对误差较小且误差整体分布合理,表明该方法具有较高的可靠性,能够很好地应用于西部矿区高原堆积型沙丘地貌特征下非充分采动时的地表形变监测。     

老采空区残余沉降预测参数研究

在采空区残余沉降的预测中，概率积分法参数的选取至关重要。但它并没有规律可循，只能根据经验。为较好地解决这一问题，提出了一种求取概率积分法参数的简便预计模型，归纳了参数的选取规律，建立了预计模型，导出了预计公式。同时结合某矿区的实测资料，按上述方法求得了预计参数，进而对另一矿区的残余下沉进行了预计与比较，取得了良好的预测效果，证明了该研究方法具有一定的普遍适用性和正确性。     

基于增强MSER和Harris-Laplace互补不变特征的遥感图像配准

针对具有倾斜的遥感图像的自动配准问题,提出一种增强自动配准方法。该方法首先应用最大极值稳定区域(Maximally Stable Extremal Regions,MESR)特征的仿射不变性结合匹配能力较强的SIFT(Scale Invariant Feature Transformation,SIFT)描述子进行粗匹配,初步校正倾斜图像的空间变换;然后利用Harris-Laplace(H-L)在图像旋转、光照变化条件下能最稳定的提取2维平面特征点和在3维尺度空间中能最稳定高效地提取特征点的特性结合随机一致性检验(Random Sample Consensus,RANSAC)方法进行精匹配。通过实验分析证明,与SIFT配准方法相比该方法能够对倾斜的遥感图像实现更精确的自动配准。     

采动地表倾斜变形对风力发电塔筒的影响研究

为在大型风电塔筒下实现安全采煤,以采动工作面上的风力发电塔筒为原型,采用ANSYS数值模拟软件分析研究了塔筒在不同地表倾斜变形情况下的轴向应力和变形特征关系,得到了不同地表倾斜变形下塔筒的轴向拉(压)应力、综合位移和最大倾斜率.研究结果表明:在开采影响下,随着地表倾斜变形的增加,塔筒的轴向最大应力呈线性增加趋势,塔筒的最大倾斜率也呈线性关系增加;当开采引起的地表倾斜变形超过安全临界倾斜变形时,塔筒最大轴向应力大于其许用应力,塔筒处于不安全的状态;塔筒自身的形态也对倾斜变形十分敏感,很小的倾斜变形都会使其发生破坏,对此对塔筒提出了相应有效保护措施.     

综放面地表变形预计参数综合分析及应用研究

为了给兖州矿区综放面地表移动变形预计提供更加科学的依据，在实测资料基础上，通过理论研究和数理分析：（1）获得下沉系数与采宽／基岩厚的关系式，并获得水平移动系数、主要影响角正切、拐点偏移距系数与宽深比之间的系列关系式；（2）指出当开采宽度增加到一定程度（采宽／基岩厚=1．0左右）后，地表下沉系数增加明显；（3）随着宽深比的增大，水平移动系数的变化是一个先减小、后增大的过程，当宽深比0．5左右时，水平移动系数最小：（4）获得适合兖州矿区的综放面边界上方预计下沉值的修正公式。