矿山开采沉陷预测发展现状综述

矿山开采沉陷学是一门综合了采矿、测量、地质、建筑和力学等多个专业的边缘学科,对于地下矿产开采引起的地表沉陷问题早已引起了学者的关注。地下矿产资源的开发开采在带给我们来巨大社会经济价值的同时,也对土地资源、建筑物及构筑物造成破坏,影响到整个环境系统,留下塌陷的采空区和荒芜的采矿场,对此国内外研究人员针对矿山开采沉陷预测都提出了自己的理论和方法。     

矿山开采沉陷研究代表人物的可视化探析

针对开采沉陷日益严重,如何高效开采并减少开采沉陷的问题.运用文献信息可视化软件CiteSpace绘制矿山开采沉陷研究代表人物的合作网络图谱,通过对合作网络中节点的中心性等指标的分析,探测矿山开采沉陷研究的代表性人物及其学术思想,进而梳理矿山开采沉陷研究的主流学术团体及其学术观点.这些代表学者对矿山开采沉陷的多方面研究,及对该领域提出的独到见解,为矿山开采沉陷研究做出了巨大的贡献,不断推进这一领域研究的深入发展.     

矿山开采沉陷对环境的损害比地震严重

矿山开采沉陷造成地表下沉而带来一系列灾难性的后果 ,如平地积水、农田减产、道路裂缝、房屋倒塌等 ,成为耕地减少的重要原因 ,也是制约矿山生产的瓶颈之一。就环境破坏而言 ,我国每年矿山沉陷的总体损失大于地震 ,对此必须引起高度重视。要大力开展土地复垦、保护生态环境 ,坚决杜绝先开发后治理的恶性循环 ,以保持矿区的可持续发展。一、总体而言 ,我国矿山开采沉陷对环境的损害比地震严重我国矿区（特别是煤矿区）的农民赖以生存的富饶土地和美丽家园 ,常常会因为矿山地下大规模开采造成的地表大面积塌陷而突然或渐进式地被破坏。由于地…     

矿山开采沉陷对环境的损害比地震严重

 矿山开采沉陷造成地表下沉而带来一系列灾难性的后果 ,如平地积水、农田减产、道路裂缝、房屋倒塌等 ,成为耕地减少的重要原因 ,也是制约矿山生产的瓶颈之一。就环境破坏而言 ,我国每年矿山沉陷的总体损失大于地震 ,对此必须引起高度重视。要大力开展土地复垦、保护生态环境 ,坚决杜绝先开发后治理的恶性循环 ,以保持矿区的可持续发展。一、总体而言 ,我国矿山开采沉陷对环境的损害比地震严重我国矿区（特别是煤矿区）的农民赖以生存的富饶土地和美丽家园 ,常常会因为矿山地下大规模开采造成的地表大面积塌陷而突然或渐进式地被破坏。由于地面无法察觉到地下的采矿活动 ,所以这种破坏往往具有隐蔽性和神秘感。     

《矿山开采沉陷学》课程教学研究与实践

《矿山开采沉陷学》课程涉及采矿、地质、测绘、环境等学科领域，具有综合性强、实践应用性强的特点。介绍了《矿山开采沉陷学》课程教学的目的与意义，分析了课程特点。探讨了教学方法。     

地下开采引起地表沉陷的数值模拟

近年来,因地下开采活动造成岩层和地表沉陷的问题越来越严重,这个问题也引起地下工程师的高度关注,因此,为了实现矿山的安全开采,在开采前一定要对影响地下岩层和地表沉陷的因素进行分析和研究。下面本文将以某矿山开采为研究对象,采用数值模拟的方式,并利用FIAC软件,对该矿山开采中引起岩层以及地表沉陷数值建立研究模型,然后对其结果进行分析,最后总结地下开采引起的岩层和地表沉陷的规律,提出科学避免地表沉陷的开采方法。     

事故分析法在矿山开采引起的环境问题评价中的应用

在分析矿山开采引起的环境问题评价时,通常我们都是通过对各种环境问题单独进行分析,而没有一定的联系覆重要层次,导致在矿山开采中很多影响环境的关键性因素找不出来,本文通过将应用于安全分析中的事故树分析法应用到会理县小石房铅锌矿矿山开采引起的环境问题评价中,找出了导致环境问题的关键性因素,为预测预防矿山环境问题提供有效途径,对矿山环评实际工程应用具有指导意义。     

皖北矿区环境治理浅析

皖北煤电集团是省属国有重点企业，矿区主要分布在淮北、宿州两地，年产原煤1400万吨。由于矿产资源的开采对生态环境造成诸多较为严重的破坏．如产生了瓦斯、煤矸石、污废水、地表沉陷等，使空气、地表、水等环境受到污染破坏。如何做好环境治理工作已成为矿山建设的重要内容。     

概率积分法在煤矿采空区地表变形动态评价中的应用

开采沉陷是由于煤矿地下煤层的开采导致的一种主要的地质灾害类型，对土地的破坏非常严重。由于目前我国土地资源的日益紧张，在开采沉陷区修建建筑物成为发展方向，所以研究开采沉陷造成的地表变形，并对其稳定性进行评价，具有非常重要的意义。本论文应用概率积分法对肥城曹庄煤矿造成的地表变形稳定性进行了评价，取得了良好的效果。     

用模糊综合评判法评价开采沉陷对环境的影响

针对开采沉陷对环境影响评价的重要、复杂性的问题,考虑其评价因素的模糊性,采用模糊综合评判法来解决开采沉陷对环境影响评价问题,同时提出了该评判法的模糊数学模型,在综合评判模型中,评判因素权重的确定是采用德尔斐法。研究表明,采用模糊综合评判能比较客观、方便地对开采沉陷环境影响进行全面和系统地评价,从而为矿区环境的治理提供决策依据。     

AHP法在确定地表变形因素权重中的应用

地表沉陷变形是一个复杂的力学过程,影响地表沉陷变形的因素集是一个由相互关联相互制约的众多因素构成的复杂系统。准确地预测各因素对地表沉陷变形的影响情况对矿产资源开采研究、采动灾害的控制、矿山生态环境的改善等具有重要的意义。层次分析法最终为综合评价地表沉陷变形以及地表沉陷变形的预测提供了科学依据。文中在分析层次分析法确定指标权重不足的基础上,结合物元分析理论,将专家作为样本,以各专家判断矩阵得出的权重构造的复合物元作为因子,通过物元分析得出各专家效度,从而建立了确定影响地表沉陷变形各因素权重的物元分析模型。该方法充分考虑各专家对不同事物的认识程度,修正了层次分析法确定权重地片面性,使指标体系能全面客观地反映被评价对象。     

结合SBAS-InSAR与光学遥感的矿区地表塌陷监测

针对矿区地表塌陷过程中难以获取全面的形变信息问题,本文以河南某采煤塌陷区为研究区,首先,基于多源多时相光学遥感影像采用综合归一化差异水体指数提取开采塌陷区积水的空间展布情况;然后,利用SBAS-InSAR技术处理63景2017年3月19日至2021年4月27日Sentinel-1A影像,获取研究区地表形变信息。结果表明：2010-2019年间年均塌陷积水面积新增幅度基本平稳,2019-2021年间年均塌陷积水面积新增幅度减小;研究区最大形变速率为-60.42 mm/a,形变速率小于-15mm/a区域均有煤矿井工开采作业。本文方法有效的提取了开采塌陷区较长时期内地表形变信息和空间展布情况,为矿区地表塌陷监测提供新的思路,形成了一套有效的矿区地表塌陷监测工作方法和流程,提高了遥感技术在矿区地表塌陷宏观、快速、准确监测的目的,为矿区塌陷修复和生态环境治理提供基础数据支撑。     

基于元胞自动机模型的开采沉陷模拟

 开采沉陷模拟对矿区的环境治理和生态恢复具有重要意义.本文将开采沉陷理论与地理元胞自动机相结合,基于GIS平台,以VS2010为开发工具,利用面向对象的方法,构建了开采沉陷元胞空间,探讨了开采沉陷元胞自动机模型的框架结构及实现方法,构建了开采沉陷模拟对象关系图,建立了开采沉陷元胞自动机演化模型.以山西某煤矿为例,开发了开采沉陷元胞自动机原型系统,根据研究区的煤层条件和开发方法,进行了模拟实验,分析未来开采沉陷的演变过程,为土地复垦和生态修复提供依据.结果表明,采用面向对象的方法能够较好地进行开采沉陷系统分析和开发,基于GIS和CA进行开采沉陷模拟,开发方便,系统兼容性好,能够展示更多的时空信息,便于数据管理.在空间划分上,CA模型能够与传统的预计方法有机融合,较为准确地预测未来的地表塌陷损毁情况,为塌陷区治理提供依据.由于开采沉陷涉及的学科较多,未来还需进一步完善演化模型,探讨三维空间下的系统演化过程,提高模拟的真实感和实用性.     

地堑和地垒构造对采煤沉陷影响的对比数值试验

为研究地堑和地垒构造对采煤沉陷的影响,建立了仅地质构造形式不同即地堑和地垒,而含煤岩系地层结构及其力学性质完全相同的两个采煤沉陷模型,然后采用东北大学岩石破裂与失稳分析系统RFPA对这两个模型分别进行开采条件相同的数值模拟试验.试验结果表明:在相同的开采强度下,地堑构造形式下的地表下沉幅度小,形成连续的弯曲下沉,但下沉盆地范围较大,采煤沉陷相对较弱,因此,地堑构造具有较强的抗扰动能力;地垒构造形式下的地表下沉幅度较大,易于形成不连续变形如槽型塌陷等,而下沉盆地范围较小,开采时较容易引起地表环境的损害,因此,地垒构造抗扰动能力较弱.图4,表3,参11.     

矿山开采沉陷灾害防冶与水环境保护研究

在煤炭开采所引发的地质灾害中,以开采沉陷对人类环境的影响最为严重。就矿区开采沉陷所引发的地质灾害与防治对策进行了分析,提出了相应的水环境治理措施,以期促进我国资源开发与环境的可持续发展。     

煤矿区开采沉陷的主要影响因素分析

本文从地质、水文、环境、采矿、时间的角度深入分析了我国煤矿区开采沉陷的影响因素,为今后煤矿区开采沉陷的防治工作有效开展提供一定科学依据。     

利用神经网络预测开采引起地表沉陷

本文将人工智能中的神经元网络理论引入开采沉陷学领域．用以预测矿山开采引起的岩层与地表移动．利用神经网络对已知样本进行学习．初步探索出一条新的用来预测矿山开采沉陷的理论方法。     

神府煤田风沙区采煤塌陷地表环境动态变化的综合评价

以神府煤田风沙区2004年塌陷区为研究对象,通过连续7 a的野外系统观测,以采煤塌陷后不同塌陷年限(1～7 a)的地表破损率、塌陷裂缝残差等8个参数作为指标,利用模糊数学理论建立了风沙区采煤塌陷地表环境变化综合评价模型.计算表明:塌陷1a的地表环境变化综合指数为0.918 4,属开始变化阶段;塌陷2～3 a的综合指数为0.731 9～0.635 7,属地表环境加速变化阶段;塌陷4～5 a的综合指数为0.404 6～0.316 4,属地表环境减速变化阶段;塌陷6～7 a的综合指数为0.281 2～0.264 7,属地表环境变化趋于减速阶段.模型评价结果符合实际情况.     

绿色开采的理念与技术框架

绿色开采的理念是针对煤炭开采造成的严重环境问题提出的,它是从广义资源的角度认识和对待煤、瓦斯、地下水、土地、矸石等一切可以利用的资源,基于采动岩层运动规律防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响;目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。构建的绿色开采技术框架包括保水开采、减沉开采、煤与煤层气(瓦斯)共采、矸石减排、煤炭地下气化等。     

复杂开采沉陷分层传递预测模型

在盐岩水溶开采沉陷新概率积分三维预测模型的基础上,对开采沉陷上覆岩层的传递规律进行研究,提出开采沉陷分层传递预测模型,该模型可以考虑不同岩层岩性对开采沉陷的影响,能够有效提高非规则采空区开采沉陷的预测精度。同时针对分层传递模型中不规则三重积分难以获得解析解的情况,给出模型的离散数值解法,可以方便的通过数值计算对开采沉陷进行预测,最后应用叠加原理给出多溶腔开采沉陷预测模型。实例证实传递预测模型较传统预测方法具有更高的预测精度。并成功应用于金坛盐矿战略油气储库地表沉陷预测。