基于概率积分法和ARMA模型的开采沉陷算法

工程地质条件复杂的采空区,采用概率积分法预测地表沉陷量时会出现较大偏差,因而提出概率积分法和ARMA模型相结合的采空区地表沉陷预测模型。模型将采空区地表沉陷分为两部分：受采空区影响的趋势项沉陷和受工程地质条件影响的突变项沉陷,利用平动法分离这两项沉陷量,然后分别采用概率积分法和ARMA模型对趋势项和突变项进行沉陷分析预测,两项之和为采空区最终沉陷预测结果。采用该模型对湖南省冷水江宝大兴矿区采空区地表沉陷预测,预测结果较好地反映出复杂工程地质条件作用下采空区地表沉陷的变化发展趋势,通过对监测值、概率积分法预测值和新模型预测值进行对比,新模型预测精度较高,与监测值相吻合,在相似的复杂条件下具有较高的可行性。     

2004—2013年开采沉陷类国家自然科学基金项目分析

回顾了国家自然科学基金委2004—2013资助开采沉陷类项目的基本情况,分析了开采沉陷领域面临的主要科学问题。开采沉陷类基金资助项目的主要研究内容为开采沉陷机理、开采沉陷与地表变形规律、开采沉陷预测模型和方法、地表移动变形监测技术、开采沉陷控制、采动地层地基稳定性、开采沉陷对地表构(建)筑物的影响及安全防护,尤其集中在开采沉陷机理、预测和控制三个方面。     

基于概率积分法和自四归模型的开采沉陷算法

工程地质条件复杂的采空区,采用概率积分法预测地表沉陷量时会出现较大偏差,因而提出概率积分法和ARMA(auto-regressive and moving average model)模型相结合的采空区地表沉陷预测模型。模型将采空区地表沉陷分为两部分:受采空区影响的趋势项沉陷和受工程地质条件影响的突变项沉陷;利用平动法分离这两项沉陷量,然后分别采用概率积分法和ARMA模型对趋势项和突变项进行沉陷分析预测,两项之和为采空区最终沉陷预测结果。采用该模型对湖南省冷水江宝大兴矿区采空区地表沉陷预测,预测结果较好地反映出复杂工程地质条件作用下采空区地表沉陷的变化发展趋势。通过对监测值、概率积分法预测值和新模型预测值进行对比,新模型预测精度较高,与监测值相吻合,在相似的复杂条件下具有较高的可行性。     

山西汾西矿区采煤沉陷调查

根据收集的汾西矿区沉陷资料,计算出了矿区沉陷下沉值与水平变形值,圈出了沉陷区的范围,对沉陷区地表的稳定性进行了评价,划分出了稳定沉陷区及非稳定沉陷区。     

铁法煤田沉陷灾害分区研究

针对铁法煤田因采矿引发的地面沉降和地面塌陷两种地质沉陷灾害进行研究,认为采法、采区、采深、采高、顶板管理是影响沉陷灾害的直接因素;岩性、构造、水文地质条件及矿坑降水是影响沉陷灾害的间接因素,其中矿坑降水是不可忽视的重要因素.根据地表沉降值、水平移动、倾斜、曲率现状值和预测值对沉陷区的建设场地进行危险性分级和分区,将铁法煤田沉陷区分为灾害危险性大区、危险性中等区和危险性小区,并提出了避让和治理措施,为沉陷区治理和沉陷区村屯规划提供决策依据.     

顾及地表沉陷的矿区地貌可视化实现方法

在矿区开采沉陷预计结果的可视化过程中,由于矿区原始地貌离散高程数据与开采沉陷预计格网数据这两种空间数据不一致,数据融合很复杂,很难将矿区受开采沉陷影响后的地貌详实的显示出来.为此,基于CASS软件有效地融合了这两种空间数据,并成功的实现了顾及地表沉陷的矿区地貌可视化.该方法形象真实的反映矿区开采地表沉陷后的地貌特征,为分析和评价开采沉陷损害程度以及沉陷区治理提供了依据.     

盾构法施工引起的地面沉陷的估算方法

本文分析了盾构法施工引起地面沉陷的因素及防止措施,作者用弹塑性计算程序对上海地铁试验段的地表沉陷进行了前期沉降的预测研究。并综合有限元分析结果和现场实测资料,提出上海地铁地表沉陷的估算实用公式,供施工参考,以控制地表沉陷。     

岩土介质沉陷破坏过程中的混沌识别

针对岩石介质的天然属性、复杂地质采矿条件及岩土介质沉陷破坏的本质特征,分析了岩土介质沉陷破坏的复杂性,揭示了岩土介质沉陷破坏现象与非线性科学各分支学科的内在联系;研究了岩石介质破裂出现分岔并随机扩展而导致地层动态沉陷发生混沌的实质,指出了应用混沌理论研究岩土介质沉陷破坏复杂性的可行性,分析了岩土介质沉陷破坏过程中的混沌识别和动态沉陷混沌性的预测。     

淮南市采煤沉陷区综合治理工程

文章通过对淮南市采煤沉陷区综合治理工程的调查研究,结合当前国家对各大采煤沉陷区的治理投入,提出自己对于沉陷区治理的意见和想法。     

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.     

公路工程湿陷性不均匀沉陷防治措施

本文首先讨论了湿陷性不均匀沉陷的产生,接着分析湿陷性不均匀沉陷的防治原则,最后提出了解决湿陷性不均匀沉陷措施。因此本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用。     

某矿9000工作面变形监测资料分析

地下煤炭资源的不断开采造成了地面大面积沉陷,给自然环境和人民的生命财产安全构成了巨大的威胁。在沉陷区域建立地表移动观测站对沉陷区进行监测,并对变形监测资料进行分析,得出相关参数和地表沉陷规律意义重大。本文对某矿9000工作面变形监测资料进行分析,得到了9000工作面地表变形的下沉曲线、倾斜曲线、水平移动曲线,在分析图形的基础上初步得到了9000工作面开采沉陷基本规律。     

基于VTK的地下矿开采沉陷预计研究与实现

为对地表沉陷进行方便准确的预计,以大型可视化工具包VTK为开发平台,对VTK过滤器进行扩展,将开采沉陷预计算法写入VTK过滤器,实现地下矿开采沉陷预计及三维可视化.首先设计vtk Conforming Delaunay2D类,实现相容Delaunay三角化,得到高质量的地表模型;再根据沉陷预计模型,设计开采沉陷预计过滤器vtk Subsidence Filter,实现沉陷计算;然后基于VTK实现属性提取和后处理,进而实现沉陷地表的动态更新;最后建立VTK流水管线,将结果三维可视化.该方法突破了以往VTK主要用于三维可视化的局限,通过扩展VTK过滤器,拓宽了其专业应用.研究成果可用于地下煤矿与金属矿开采沉陷预计、开采沉陷的土地资源管理与复垦以及自然崩落法放矿的矿岩接触面模拟.     

填方路基沉陷产生的原因及防治措施

分析了路基沉陷产生的原因,阐述了预防路基沉陷的措施,探讨了路基沉陷的处理方法。     

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。     

基于数学形态学的机载LiDAR采煤区沉陷信息提取

由于采煤沉陷过程复杂和地表地形影响,机载LiDAR在采煤区沉陷监测中不可避免地存在噪声数据,高密度LiDAR点云中存在的噪声容易导致提取的沉陷等值线出现锯齿、毛边和多边形碎屑等问题。将数学形态学算法格网初始值的判定方式进行改进,传统数学形态学算法选择格网内最低点高程作为格网值,改进算法对格网内所有高程值进行平面拟合,将拟合值作为格网初始值。在采煤沉陷信息提取过程,增加对地面点云的改进数学形态学算法处理,降低噪声数据对地面DEM的影响,提高沉陷DEM精度和沉陷等值线完整度,试验对比分析确定算法最优参数(格网大小为3.5 m,结构元素尺寸为3 m)。最后,采用该方法对研究区数据进行处理,获取研究区沉陷DEM,并进行数据分析挖掘,获取地表下沉范围、下沉等值线、下沉面积等。结果表明：改进算法既保证原始的地形特征和精度,又可消除沉陷等值线中出现的噪声问题,为开采沉陷预计及采后环境评估提供支撑。     

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。     

下伏采空区对拆旧地块稳定性分析

为了对阜新太平区局部沉陷区拆旧地块是否可恢复为耕地进行评价,需要对沉陷区拆旧地块的稳定性和危害性作出评价。根据太平区政府提供的沉陷区拆旧地块土地范围角点坐标以及下伏煤矿煤田平面图和剖面图,通过利用概率积分法对沉陷区拆旧地块进行沉稳分析。结果表明：拆旧地块下伏煤矿,由于采高不大,埋深较大,下沉量较小,地表移动延续了近2年至3年,所以不影响沉陷区拆旧区地块恢复为耕地的实施。     

按沉陷深度控制的深海沉积物承载力分析方法

采运设备沉陷深度和深海沉积物承载能力是大洋资源采运设备设计的重要依据.首先从研究深海沉积物物理力学性质特点及其沉陷与承载机理入手,针对深海沉积物抗剪强度随深度变化的特征,利用极限平衡理论建立了采运设备沉陷深度分析模型;其次,考虑到深海沉积物承载能力与采运设备沉陷深度的相关性,在采运设备沉陷深度分析模型研究基础上,采用按...     

开采地面沉陷预测的自适应神经模糊推理方法研究

现行各种开采地面沉陷预测方法均存在着一个共同的缺陷,均不能在集成以往开采地面沉陷工程实 例的基础上对某一地下采矿工程所引起的地面沉陷进行预测,而只能根据某种物理的或力学的方法对其进行预 测。人类在工程实践中所创造的开采地面沉陷方面的经验是非常宝贵的财富,应当在建立开采地面沉陷预测方 法时加以充分利用。以所收集的开采地面沉陷工程实例为基础现行各种开采地面沉陷预测方法均存在着一个共同的缺陷,均不能在集成以往开采地面沉陷工程实 例的基础上对某一地下采矿工程所引起的地面沉陷进行预测,而只能根据某种物理的或力学的