急倾斜煤层水平分层综放开采岩层移动规律

为了进一步认识水平分层综放开采的开采沉陷特点,运用相似材料模型实验,对某矿大倾角煤层的开采沉陷过程进行了模拟研究,揭示了急倾斜特厚煤层水平分层深部开采岩层与地表移动规律.     

“斜台阶切落体”结构特性及对覆岩采动裂缝的影响研究

针对我国西部矿区浅埋厚煤层下采煤易出现矿压剧烈、地表沉陷破坏严重等现象，以西部某矿22021工作面为研究背景，提出了浅埋厚煤层下的“斜台阶切落体”结构力学模型，得到了结构失稳的条件方程和求解支护力大小的公式，通过PFC数值模拟和工程应用进行了验证，并分析了该结构对覆岩采动裂缝发育规律的影响。结果表明：影响“斜台阶切落体”结构稳定性的主要因素为岩块块度和回转角，该结构的稳定性会直接影响覆岩采动裂缝的发育情况。煤层开采过程中，覆岩采动裂缝发育表现为斜角度延伸及周期性横向扩展特征，“斜台阶切落体”结构失稳前，裂缝发育阶段处于缓慢增长期，结构失稳后会导致覆岩采动裂缝数量出现断崖式增长，发育阶段进入急剧增长期，结构稳定性直接影响了覆岩采动裂缝的发育情况，从而影响地表沉陷的破坏情况。覆岩采动裂缝数量先后经历了1个缓慢增长期和4个急剧增长期的动态发育过程。在缓慢增长期，裂缝数量表现为随工作面推进距离增长的指数变化关系；在急剧增长期，裂缝数量表现为随工作面推进距离增长的线性变化关系。研究结果可为采动损害防护及地表生态修复提供依据。     

针对小区域的GPS高程拟合算法研究

GPS高程拟合方法及精度是GPS研究领域的热点.不同的GPS高程拟合方法有其相应的适用性,拟合方法的选取直接决定拟合精度.结合某小区域实例数据用C#以及MATLAB编程语言实现二次曲面拟合法、加权平均法,并进行内符合精度与外符合精度评定.研究表明,二次曲面拟合法适用于本文应用实例,其拟合精度高于加权平均法.     

基于Delaunay三角网约束的倾斜影像匹配

针对倾斜影像存在尺度变化大、匹配困难的问题,提出一种基于Delaunay三角网约束的倾斜影像匹配方法.首先检测影像上的最大稳定极值区域(Maximally Stable Extremal Regions, MSER)作为初始匹配点,然后利用这些初始匹配点构建Delaunay三角网,并以同名三角形、核线、灰度等作为约束条件,迭代匹配左、右影像上三角网内的尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform, SIFT)特征点.试验表明：所提方法能获得可靠的匹配结果,匹配点分布均匀,具有较高的匹配正确率和匹配精度.     

急倾斜煤层深部开采沉陷规律与采区间协调开采技术研究

我国急倾斜煤层（α>45°）分布较广，20多个矿区的103个急倾斜矿井分布于东北、华北等区域，可采储量占本矿井储量的5%～78%。近20年来，由于进入深部开采(400～1000m)，急倾斜矿井三下压煤愈趋严重。如，①京西大台矿(80万吨/年)，建筑物、铁路等滞压优质无烟煤1100万吨，占矿井总储量的33%；②开滦马家沟矿(65万吨/年)，村庄和钢铁厂下滞压优质肥煤3506万吨，占可采储量的85.7%。三下压煤严重制约矿井的生存和发展。急倾斜煤层厚、倾角变化大，地质条件复杂多变，采煤方法多种。与缓倾斜相比，急倾斜沉陷规律更为复杂，沉陷控制难度大。国内外对急倾斜开采沉陷研究较少。     

地表移动影响范围与地质采矿条件关系数值模拟

随着采空区增大，地质灾害不断增多，有必要对采动影响范围进行研究。10 mm下沉边界是确定影响范围的重要指标，且FLAC3D适合求解非线性大形变问题，因此可以将其用于探究地表移动影响范围(L)与地质采矿条件的关系。实验以某矿区A工作面和另一矿区B工作面为背景，通过建立数值模型，运用控制变量法探究了L与岩层厚度、松散层厚度、工作面开采尺寸、覆岩岩性的关系，给出了L的计算公式并对变化规律进行了理论与力学分析。结果表明：L与岩层厚度、松散层厚度呈正相关关系，L与采长呈负相关关系，L在关键层变软弱后显示出了轻微增长。研究为煤炭的合理开采及矿区地表建构筑物保护提供科学依据。