GPS技术在山区地表岩移观测中的应用

该文在论述矿山开采沉陷相关基本概念和GPS技术的基础上,针对在山区开展地表岩移观测工作难的问题,结合GPS技术的的优势,提出采用GPS技术对山区地表沉陷进行实时快速测量。并以具体矿区地表岩移观测工作为例,结合工作面的地质采矿条件和矿山测量规程的相关规定,对工作面上方观测线进行了设计;论述了采用GPS进行连接测量、全面观测和日常观测的相关注意事项;最后通过对测量数据的分析,获得了该矿区的地表岩移规律,并证实了采用GPS技术在山区进行地表岩移观测是完全可行的。     

杨庄煤矿8608工作面覆岩内部与地表移动观测研究

在杨庄煤矿８６０８工作面岩移观测研究中，通过地表和巷道岩移联合观测的方法，探讨了任意点、任意剖面线形式布设测站的观测内容、资料整理、综合分析的改进，为岩层与地表移动观测研究提供了一条新的途径。     

厚冲积层下厚煤层开采地表移动特征

根据山东厚冲层、厚煤层矿区分层开采三个地表岩移观测资料,分析了同一工作面分层开采地表参数变化规律,及地表岩移参数与采深之间的定量关系式,探讨了地表破坏形态及产生的原因。这些由多个工作面地表移动观测站实测求得的地表移动规律,对厚冲积层、厚煤层“三下”开采设计具有重大指导作用。     

特厚冲积层非主断面观测站岩移参数的求取

针对祁东煤矿的特殊地质和开采条件，采用实际观察与计算相结合的方法，研究了该矿特厚冲积层非主断面观察站岩移参数的求取问题，具体方法为：在对观测数据进行初步处理的基础上，利用“非主断面任意方向观测结果的求参程序”对观测结果进行了求参计算，确定了概率积分法的5个岩移预计参数。利用所求参数对原观测线各测点进行下沉和沿x、y向水平移动进行预计，计算结果与实际观测结果相符，并利用等效面积法，求得了主断面的地表岩移角值，对以后煤柱留设、采动影响范围的确定及非主断面观测站设计具有指导意义。     

采动作业下地表移动变形分析

为研究采动作业下地表移动变形分布规律,解决因地表移动变形引起的建筑物损害问题,以概率积分法为基础,计算地表移动变形岩移参数.在观测区地表设计并布置岩移观测站,利用取得的地表观测数据,计算出地表水平移动变形值和曲率值,绘制相应曲线对其分布特点进行分析研究.通过计算得出的地表水平移动值和最大正、负曲率值来判定地表建筑物损害程度,分析主断面上的移动变形,确定了移动盆地主断面位置.     

新发煤矿厚煤层开采地表沉陷规律研究及治理措施——以3001首采工作面为例

为了掌握新发煤矿厚煤层开采的地表沉陷规律,对该矿3001首采工作面开采时的地表岩移观测结果进行了分析,并针对破坏的土地提出了土地复垦措施。     

杨村矿河下综放开采试验研究

为充分开采煤炭资源,在充分研究地质条件的基础上,在不影响泗河河堤的防洪标准和确保两岸村庄建筑物不受破坏的前提下,杨村煤矿在泗河下方布置开采了302综放工作面。开采过程中,在地面建立了地表岩移观测站,根据观测资料求取地表岩移参数,进行了地表岩移计算,取得了在泗河及厚含水松散层下采煤的经验和地表移动与变形参数,为类似条件下厚煤层开采积累了宝贵实践经验,取得了良好的社会经济效益。     

炉峪口煤矿8号煤开采沉陷实测研究

炉峪口煤矿在开采1820工作面时,在工作面上方地表建立地面岩移观测站,通过实地观测得出了重复采动下地表移动变形的参数及移动规律.为进一步研究煤矿地表沉陷提供了实测数据和理论依据.     

特厚冲积层非主断面观测站岩移参数的求取

针对祁东煤矿的地质和开采条件,在二采区特厚冲积层地表上方设置了三条非主断面观测线。按相关规定,从采前开始到相关工作面采动影响基本稳定,对观测点进行了观测工作。在对观测数据进行初步处理的基础上,利用“非主断面任意方向观测结果的求参程序”对观测结果进行了求参计算,确定了概率积分法的五个岩移预计参数。利用所求参数对原观测线各测点进行下沉和沿x、y向水平移动进行预计,计算结果与实际观测结果相符,并利用等效面积法,求得了主断面的地表岩移角值,对以后煤柱留设和采动影响范围的确定具有指导意义。     

倾向主断面地表残余移动变形数学模型

目的研究走向长壁冒落式开采的老采区地表沉陷盆地倾向主断面残余移动变形.方法通过对倾向主断面覆岩冒落、断裂、离层、弯曲过程的机理分析,采用概率积分法、随机介质理论和等影响原理构造了倾向主断面地表残余移动变形的数学模型,并采用实际观测数据与预测数据对比、不同数学模型分析对比两种方式进行了数学模型的验证.结果缓倾斜煤层和大倾角煤层倾向主断面实际观测数据与预测模型计算的误差均在允许范围10%以内.得出倾向主断面地表残余下沉、倾向主断面地表残余倾斜变形、倾向主断面地表残余曲率变形、倾向主断面地表残余水平移动、倾向主断面地表残余水平变形数学模型.结论各数学模型不仅能够把矿区已有岩移参数转化为残余移动变形预测参数,而且可以定量描述倾斜煤层倾向主断面地表残余移动变形规律,可推广性强.     

煤矿采空区地表沉陷可视化仿真

为实现煤矿采空区地表沉陷可视化,结合MATLAB仿真技术,利用矿区地质煤层条件和岩移观测参数及地表沉陷有关数据,建立采空区地表沉陷以动态时间函数结合概率积分法的预计模型,对煤矿开采造成的地面沉陷区进行仿真计算和分析.结果表明:该方法能反映地表移动的动态特征,实现了煤炭开采对地面动态沉陷影响的较为精确的分析与计算,可以直观而精确地对地表变形各种图形自动绘制,为其它矿区制定采煤采空区的预防和治理方案提供一个交互的三维仿真平台及可靠依据.     

急倾斜矿体开采岩体移动规律与变形机理

为了研究急倾斜矿体开采的岩移规律与变形机理,采用数值模拟的方法,对急倾斜矿体在高构造应力和自重应力2种条件下的岩移特征进行对比分析.研究结果表明:当开采区在竖直方向上的高度远小于矿体在水平方向上的长度时,在这2种应力条件下都具有类似水平矿体开采的地表岩移特征;反之,在高构造应力条件下,急倾斜矿体开采地表出现双沉降中心的现象,而在自重应力条件下只存在单沉降中心;在高构造应力条件下,急倾斜矿体开采在地表移动变形量、移动变形影响区规模及地表宏观变形破坏特征上与自重应力条件下相比都有较大差异,原岩应力场中作为特征量的最大主压应力的取向对岩移行为的影响是产生这差异的根本原因.     

鹤煤八矿地表移动观测站设计

以鹤煤八矿3103工作面建立地表移动观测站为例,介绍了地表岩移观测站的建站原则、观测站的设置设计。     

采空区充填控制覆岩沉降相似模拟

采用相似材料模拟实验方法,对采空区充填控制地表沉陷相似材料模拟实验,模拟工作面采空区充填控制地表及覆岩移动,采用3种不同强度充填材料充填开采推进过程中工作面采空区,观测地表及覆岩移动规律.得到了充填开采条件下地表及覆岩的移动规律,充填材料的强度与地表下沉系数的关系,采空区充填的空间与充填时间的关系,为解决采空区充填开采提供了科学依据.     

基于BP神经网络的矿山GPS数据时间序列预测分析

随着全球经济的发展,天然资源受到了过度的开采,使得地质灾害日益严重。而地面变形塌陷灾害是一种很重要的地质灾害。为了减少矿区周围危害的发生,本论文利用GPS对矿山地表岩移观测得到的数据,采用MATLAB神经网络方法建立GPS数据时间序列预测模型,并且成功的预测出了未来一期的地表移动变化。应用结果表明,神经网络是很好的处理非线性动态数据,能够反映出要素之间的非线性关系,计算精度高,预测准确度高,具有较强的实用性。     

急倾斜特厚煤层分层开采后的覆岩破坏特征研究

特厚急倾斜煤层水平分层开采在采场矿压显现规律、老顶结构分析等方面已经取得了一些重要进展,对特厚急倾斜煤层安全开采起到了积极的作用。但由于特厚急倾斜煤层岩移观测资料极少,现有的急倾斜预计模型都无法反映该条件下开采的力学机制,导致其在进行地表沉陷预计时的精度较低,严重影响了特厚急倾斜煤层水平分层开采条件下"三下"采煤的生产实践。因此,要保持特厚急倾斜煤层分层开采条件下的安全开采,需要深入研究其开采后的覆岩破坏与地表移动特征,从而更有效的指导现场工程应用。     

康家湾矿区大型水体下的矿床开采

介绍了康家湾矿区大型水体下采矿试验研究的主要成果，其内容包括水体下开采的安全条件、采矿方法与工艺、岩石力学、岩移观测等。本研究不仅为康家湾矿区的设计与生产提供了科学依据，对同类矿山亦有重要参考价值。     

煤矿岩层与地表移动的电算模拟研究

用弹性力学的有限单元法,研究了煤层开采所引起的地表移动变形的计算问题。在具体分析煤层开采后上覆岩层实际破坏特征的基础上,建立了岩体结构模型,编制了多功能有限元电算程序,提出了应用三次样条函数,根据层面节点位移求层面变形的计算方法,总結了表土层在岩移变形过程中的力学特征,通过对实际观测资料的拟合计算,验证了岩体结构模型的合理性和这种计算方法的有效性。     

“焦家断裂带”黄金矿床地下开采引起的地表移动规律

提出了“焦家断裂带”黄金开采的岩移参数及概率积分法的参数和移动变形分布,研究了多中段联合开采的地表移动规律,并且提出了治理的方案。     

粗榆金矿地下开采覆岩运移规律数值模拟

针对粗榆金矿急倾斜极薄矿体下行充填开采过程中岩移规律开展数值模拟研究.通过现场节理调查确定节理产状与间距，利用Hoek-Brown强度准则确定数值计算参数，借助神经网络获得数值计算边界条件，结合三种不同数值计算方法开展计算分析.研究表明，矿体上盘岩层沉降明显，矿体覆岩沉降变形区域呈筒形陷落；FLAC3D和3DEC计算结果显示，粗榆金矿地表不存在沉降区域；随机介质计算结果显示，二号竖井、新建的选矿厂以及职工宿舍浴池均在岩移带之外；相对于FLAC3D，3DEC计算方法，随机介质方法更适合对急倾斜极薄矿体开采导致的岩层运移进行模拟研究.