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针对我国中西部某矿区的特厚水平煤层综放开采导致的沉降变形、地表裂缝等问题,本文在总结该矿区各工作面地质采矿条件的基础上,结合以往沉陷预计中岩层岩块物理力学参数的选取原则,以摩尔-库伦塑性模型作为计算模型,采用离散元3DEC数值模拟的方法,分析了煤层开采后的地表下沉和水平变形情况。同时,本文结合实地采集的裂缝和塌陷区数据,对开采后上覆岩层垮落情况及裂缝发育情况进行研究,总结出该煤矿水平特厚煤层开采后地表裂缝的分布规律和地表移动变形规律,对该煤矿的生产和开采具有指导意义。 相似文献
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基于合成孔径雷达差分干涉测量（differential interferometric synthetic aperture radar，D-InSAR）技术的开采沉陷监测理论和方法是矿山变形监测领域研究的热点，当前已有学者融合单视线向D-InSAR技术和开采沉陷规律成功构建了开采沉陷三维监测模型，然而由于该模型仅融合了水平煤层开采地表沉陷规律，其并不适用于倾斜煤层开采地表沉陷监测。针对上述问题，根据D-InSAR监测的视线向变形与三维变形的关系，融合倾斜煤层开采地表沉陷规律，提出了基于单视线向D-InSAR技术的倾斜煤层开采地表沉陷监测方法。模拟实验表明，所提出的方法下沉监测相对误差绝对值小于9.53%，平均为1.31%，南北方向和东西方向水平移动监测相对误差绝对值小于9.78%，平均为3.71%，满足开采沉陷监测精度要求。并利用该方法成功监测了中国山东省兖州矿区南屯煤矿9310工作面在2012-01-27—2012-02-07期间开采引起的地表移动与变形。 相似文献
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当前矿区合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)监测研究大多局限于以地表移动为对象,求取其他形变指标通常仍需野外测量。针对这一不足,构建出一种提取地表移动变形(surface movement and deformation,SMD)面域信息的模型——SMD模型。模型可求解的量有:①地表沿任意方向的倾斜、曲率,地表倾斜、曲率最大值与其所沿方向;②水平或近水平煤层开采下,矿区地表沿任意方向的水平移动、水平变形,地表水平移动、水平变形最大值和其所沿方向。SMD模型在垂直形变图的基础上,按照方向导数原理计算地表倾斜和曲率;地表水平移动和水平变形则根据开采沉陷先验规律计算。模拟试验显示,该模型可以较高精度获取地表移动变形值。淮北矿区某矿进行了充填开采,应用SMD模型结合时序InSAR分析该矿地表形变时空演化过程,以及充填开采的减沉减变效果,分析认为注浆活动可以有效控制地表形变。日平均注浆量、工作面推进距离与最大下沉速度之间的关系可以用多元线性回归模型来描述。SMD模型可用于分析区域地表形变综合情况,为范围评估开采沉陷对建构筑物的影响提供有力依据。 相似文献
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根据相似理论探讨了相似材料模拟实验的观测方法与原理,对采后缓倾斜工作面上覆岩层下沉和水平移动进行了相似材料模拟试验的研究,获得了岩层与地表移动参数,运用Excel的函数计算出变形曲线,为研究缓倾斜煤层综采技术的应用和推广提供了理论依据,对指导该矿区减小采动损害及保护煤柱的留设具有实际应用价值。 相似文献
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采空区地表沉陷对公路的破坏特征及预测技术 总被引：3，自引：0，他引：3
地下矿产资源的开采会使地表公路发生沉陷,甚至出现突然坍塌或沿层面滑移等灾害事故.本文根据岩层与地表移动原理,基于曲面分布矿层、任意形状工作面条件下地表点在任意方向的移动与变形值预计方法,并顾及复杂地质、采矿、地下工程、地形、公路等级及其附属设施结构等基本因素,分析公路遭受地表沉陷破坏影响的特征,推导出地表沉陷区公路移动与变形预计公式,讨论了公路安全性评估方法,提供公路坍塌事故的防治措施.最后,列举了一个公路沉陷预计实例. 相似文献
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针对深部开采物理实验困难问题,本文采用数值模拟的方法,对某深部矿井条带开采工作面应用FLAC3D数值模拟进行分析,结合该矿区地质条件,分别模拟两个工作面开采对地表下沉的影响,并进行研究,得到数值模拟下沉预计值为0.188 m,实测最大下沉值为0.179 m,与数值模拟预计值之间仅相差9 mm,数值模拟开采沉陷预计值与实测值的相对误差仅为5.03％,误差值相对较小.数值模拟值具有一定的精度可靠性,模拟了煤层两个工作面的开采,结果表明:随着条带开采个数的增加,地表及各岩层的下沉值随之增加,开采影响范围逐步扩大,相邻工作面的开采会导致老采空区上方地表的进一步下沉,在进行多个工作面开采时,应当注意这种影响;对于两条带工作面开采完成后最大沉陷出现的位置进行了合理的解释,为实际生产提供了一定的帮助. 相似文献
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根据地下资源开发地区岩层与地表移动机理，研究了地面沉陷时路基产生的破坏影响，分析、总结了路基沉陷特征，给出了确定路基和矿柱强度及稳定性的验算方法，以及路基出现坍塌或滑坡等灾害事故的评估方法，提出了地面沉陷区路基防治技术，并列举了治理路基沉陷的例子。 相似文献
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为了研究黄土山区地形对煤层群开采地表位移的影响,以榆林某矿为地质原型,利用数值软件模拟地表为近水平、正坡、负坡、凸面和凹面五种地形条件下煤层群开采。结果表明:黄土山区地形的变化,对煤层群开采顶板垂直应力影响不明显,对地表位移影响较大;单向坡开采,斜坡滑移引起的下沉量在坡顶与开采沉陷量形成“叠加”,在坡底形成“抵消”;在组合坡中,煤层群开采地表位移量相差很大,说明在变坡点附近地表位移较为复杂。 相似文献
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岩层与地表移动具有一定的规律,由于Knothe时间函数虽然可以预计地表下沉,但在预计中有描述地表下沉速度的不足,并且其函数复杂。研究矿区单点动态下沉过程对于地表建筑物的保护具有重要意义,本文采用Logistic模型拟合下沉曲线,得到了预计方程,结果表明预计精度较高。Logistic模型参数少,函数相对简单,计算结果表明Logistic模型对矿区开采沉陷具有较好的预测精度。该模型对单点的下沉拟合程度高,在采用81期数据的预计模型中,误差平方和SSE为0.0066218,误差均方MSE为0.0000871,接近于0,表明拟合与预计精度较高,最大预计误差为0.0120673 m,对于研究矿区地表下沉规律具有重要意义,有助于了解地表单点下沉全过程,在地表活动剧烈期可对地表建筑加强支护。 相似文献
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地表移动与变形曲线形态分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文根据地表移动基本原理及褶曲构造矿层开采地表移动预计方法,给出了向斜构造和背斜构造矿层开采时的地表移动与变形曲线,总结出下沉盆地中地表沉陷的分布特征;从地表移动机理方面对三种基本构造形式的下沉曲线形态进行分析,合理地解释了产生曲线形态差异的基本原因;并给出了一些重要结论。 相似文献
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煤矿开采土地破坏程度的模糊综合评价 总被引：1，自引：0，他引：1
随着煤炭资源的日益开采,其对环境也造成了巨大的影响,其中对于土地资源的破坏尤为严重。通过分析影响煤矿开采土地破坏程度的因子,选择地表下沉、倾斜变形、水平变形和潜水位埋深作为评价因子,采用模糊综合评判模型,分别对淮南李庄煤矿采区一与采区二的开采对土地破坏程度的等级进行了确定,其土地破坏程度确定的结果不仅验证了模糊数学评判... 相似文献
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为了提高地下开采地表下沉预测结果的精度及可靠性,提出了基于混合智能优化算法（hybrid intelligent optimization algorithm,HIOA）与组合核相关向量机（multi-kernel relevance vector machine,MK-RVM）的地下开采地表下沉预测方法。首先,分别构建HIOA与MK-RVM算法,并利用HIOA优化MK-RVM的参数。然后,采用优化后的MK-RVM构建地表下沉几何参数预测模型和动态下沉预测模型。最后,利用以上模型对上山移动角、下山移动角、中心移动角、地表最大下沉及动态下沉进行预测,并分析预测结果的精度及可靠性。实验结果表明,该方法的精度与可靠性较单一核函数相关向量机与支持向量机有较大改善。 相似文献
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选择概率积分法预计模型,采用VB语言编制程序,实现了对采动矿区地表移动主断面上及移动盆地内任意点倾斜、曲率、水平移动与水平变形的计算和预计;并基于Auto CAD平台,完成了主断面的下沉曲线、倾斜曲线、曲率曲线等图形的自动绘制,提高了工作效率,具有一定的实用价值。 相似文献
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地下工程施工或地下采矿导致地表沉陷，甚至造成突然坍塌或沿层面滑移等灾害事故。文中根据概率积分法的基本原理，基于褶曲构造地层，任意形状空间开挖条件下地表点在任意方向的移动与变形值预计方法，并顾及复杂地质和开挖等因素，推导出不规则形状地下空间开挖条件下地表移动与变形预计公式。由于地表沉陷预计公式都是不可积重积分式，因此，采用数值积分方法解算这些不能求出原函数的方程式和变积分限问题。 相似文献