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基于ArcGIS Engine的开采沉陷移动与变形数据管理与分析

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基于ArcGIS Engine的开采沉陷移动与变形数据管理与分析

作者：叶前晓安徽理工大学

学位级别：硕士

伴随矿区地下煤炭的开采,岩层内部初始应力受到破坏,产生移动与变形,继而影响到地表,使地表发生移动与变形,造成开采区域地表居民生活设施的损坏,以及生态环境的改变。为实时掌握开采区地表的移动与变形,需要对其进行定期的外业数据采集... 详细信息

伴随矿区地下煤炭的开采,岩层内部初始应力受到破坏,产生移动与变形,继而影响到地表,使地表发生移动与变形,造成开采区域地表居民生活设施的损坏,以及生态环境的改变。为实时掌握开采区地表的移动与变形,需要对其进行定期的外业数据采集,并可根据地表移动与变形指导开采区工作的进行。本文选用C#编程语言,以SQL数据库语言作为辅助开发语言,基于ArcGIS Engine二次开发实现对开采沉陷移动与变形数据的管理以及处理分析。针对数据管理,充分利用数据库技术在数据管理方面的优势,为二次开发软件提供数据管理支持,对外业采集的原始数据、内业处理后的控制点坐标高程数据以及地表移动与变形等数据进行数据库的保存与管理;针对地表移动与变形曲线图文件,实现递归算法下软件界面以目录结构对其进行管理与应用。针对地表移动与变形数据的处理,考虑到成果与其他软件的兼容性,选用GIS中常用Shapefile数据文件格式进行地表移动与变形曲线图的绘制。并基于模矢法的概率积分参数反演方法,获取准确的开采区概率积分预计参数,建立了概率积分参数与地表沉陷的定量关系模型,提出了基于模矢法的概率积分参数反演方法,并实现地表移动变形参数的解算。整体软件开发包括GIS软件中常用功能的实现,包括打开文件、属性查询、要素选择、书签编辑等功能。本文以朱集东1222(1)工作面开采沉陷移动与变形数据为基础,验证软件的在数据管理以及地表移动与变形曲线图绘制等GIS常用功能的实用性,软件整体界面简单易用,绘制成果并可与其他软件兼容,扩大了成果的接受面;基于模矢法概率积分法参数反演模型求得的参数,走向线方向下沉中误差在±50.80mm之间,倾向线方向上下沉中误差在±61.45 mm之间,反演的预测值与实测值大致吻合。图[24]表[10]参[52]

关键词： ArcGIS Engine 开采沉陷移动与变形二次开发数据库

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回采巷道围岩移动与变形分析

山东工业技术 2015年第17期 87-87页

作者：张继周江苏联合职业技术学院徐州机电工程分院江苏徐州221011

掌握回采巷道沿走向和倾向的矿压显现规律进而得出巷道变形破坏的基本规律,并利用这些规律进行矿压控制有着重要的意义。对回采巷道沿走向5个不同阶段和沿倾向3个阶段的矿压显现规律进行了必要的分析研究,提出回采巷道矿压控制的关键在... 详细信息

掌握回采巷道沿走向和倾向的矿压显现规律进而得出巷道变形破坏的基本规律,并利用这些规律进行矿压控制有着重要的意义。对回采巷道沿走向5个不同阶段和沿倾向3个阶段的矿压显现规律进行了必要的分析研究,提出回采巷道矿压控制的关键在于减轻采煤工作对巷道造成的不利影响的结论。

关键词：回采巷道移动与变形规律

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基于MATLAB山区地表移动变形规律分析

内蒙古煤炭经济 2014年第6期 147-148页

作者：苏楠同煤集团煤峪口矿山西大同037000

矿区地表移动与变形具有一定规律,且在平原地区这一规律研究已较为成熟,而在山区,矿区地表移动与变形的规律与平原地区是明显不同的,本文以东山矿区71505工作面为工程背景,利用实测地表移动数据,结合MATLAB三维模拟,研究井工开采对山区... 详细信息

矿区地表移动与变形具有一定规律,且在平原地区这一规律研究已较为成熟,而在山区,矿区地表移动与变形的规律与平原地区是明显不同的,本文以东山矿区71505工作面为工程背景,利用实测地表移动数据,结合MATLAB三维模拟,研究井工开采对山区地表移动与变形规律,为类似工程提供参考。

关键词：山区移动与变形模拟

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采动影响下三连铁路桥维修加固方案

金属矿山 2015年第4期44卷 142-145页

作者：田迎斌中煤科工集团唐山研究院有限公司河北唐山063012 天地(唐山)矿业科技有限公司河北唐山063012

为了实现受采动影响铁路桥梁的安全运行,应用概率积分法预计了S2S7工作面开采对三连铁路桥产生的最大移动与变形值。在此基础上分析了下沉、倾斜及水平变形对桥梁结构的影响。结果表明:桥梁下沉后铁路桥下过水断面净空高度满足规范要求... 详细信息

为了实现受采动影响铁路桥梁的安全运行,应用概率积分法预计了S2S7工作面开采对三连铁路桥产生的最大移动与变形值。在此基础上分析了下沉、倾斜及水平变形对桥梁结构的影响。结果表明:桥梁下沉后铁路桥下过水断面净空高度满足规范要求;桥梁纵向倾斜不影响行车,可通过不断调整轨面来满足规范要求的桥梁横向倾斜且不影响墩台的稳定性;桥梁纵向压缩不会影响正常使用,但桥梁基础横向拉伸变形已达Ⅲ级。针对桥梁基础有可能遭受到较大损害的情况,提出了采用扁钢对桥墩及桥台进行加固的设计方案,并提出了保证线路正常运行的安全措施。实践表明,经过加固的铁路桥经受住了S2S7工作面的采动影响,达到了铁路桥下安全采煤的目的。

关键词：采动桥墩桥台移动与变形维修加固

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高速公路下伏采空区变形监测网设计

金属矿山 2011年第2期40卷 99-101,105页

作者：吴盛才徐鹏贺跃光长沙理工大学中南大学

高速公路采空区衍演地质灾害。为了确切反映地表残余移动与变形程度和趋势,需对采空区地表进行布点监测。分析高速公路下伏采空区复杂地质条件及其与路基的空间位置关系,确定地表监测的布网原则、监测内容、监测范围、监测频率、监测方... 详细信息

高速公路采空区衍演地质灾害。为了确切反映地表残余移动与变形程度和趋势,需对采空区地表进行布点监测。分析高速公路下伏采空区复杂地质条件及其与路基的空间位置关系,确定地表监测的布网原则、监测内容、监测范围、监测频率、监测方法,以及测点的布设和数据处理与分析模型,从而更好地实现信息化施工。

关键词：高速公路采空区移动与变形监测数据处理分析模型

老采空区埋深对其上方建筑地基稳定性影响的数值模拟研究

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老采空区埋深对其上方建筑地基稳定性影响的数值模拟研究

作者：孙占法太原理工大学

学位级别：硕士

山西是我国以煤炭为中心的能源基地。煤炭的发展繁荣了山西的经济,已成为山西的支柱产业之一。随着煤炭资源的超常规、无序、粗放式开采,在许多老能源基地形成了大面积、大规模的采空区。这些已成为我国高速公路、现代化铁路、机场、引... 详细信息

山西是我国以煤炭为中心的能源基地。煤炭的发展繁荣了山西的经济,已成为山西的支柱产业之一。随着煤炭资源的超常规、无序、粗放式开采,在许多老能源基地形成了大面积、大规模的采空区。这些已成为我国高速公路、现代化铁路、机场、引黄水利工程、西气东输等重大基础工程建设以及小城镇建设规划的制约因素。因此,开展对老采空区建筑地基稳定性及其变形破坏规律的研究,对我国中西部地区矿区环境的治理、矿区土地的利用、以及重大基础设施建设和小城镇发展规划都具有十分重要的现实意义。本课题以山西省霍州矿物局辛置煤矿地质采矿条件为原始物理模型,采用东北大学岩石破裂研究中心研制的岩石破裂过程分析软件(RFPA)进行了数值模拟试验。在四种不同开采深度(201m、150m、100m、63m)和上覆松散层厚度(22m)一定的条件下,试验分为两个阶段:第一阶段模拟开采沉陷过程,分

关键词：老采空区建筑地基稳定性数值模拟开采沉陷上覆岩层移动与变形

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基于关键层理论的倾斜煤层开采沉陷分析

基于关键层理论的倾斜煤层开采沉陷分析

作者：王涛合肥工业大学

学位级别：硕士

一直以来,地下煤层开采引起的地表沉陷问题,给采动区内地表建筑物等造成了不同程度的损害。煤层采出后,围岩和地表移动的过程是一个十分复杂的物理力学过程,相对于近水平煤层来说,倾斜煤层开采引起的沉陷问题更为繁难。因此,为了最大限... 详细信息

一直以来,地下煤层开采引起的地表沉陷问题,给采动区内地表建筑物等造成了不同程度的损害。煤层采出后,围岩和地表移动的过程是一个十分复杂的物理力学过程,相对于近水平煤层来说,倾斜煤层开采引起的沉陷问题更为繁难。因此,为了最大限度降低倾斜煤层开采造成的负面影响,有必要对倾斜煤层采出后覆岩内部及地表移动与变形的规律进行研究。本文采用理论推导和数值模拟相结合的方法,对倾斜煤层开采条件下,采空区上覆岩层、地表及关键层的移动与变形进行了研究,主要内容及成果如下:(1)以长壁采煤法开采倾斜煤层引起的弯曲带内坚硬岩层移动变形为研究对象,结合关键层理论和薄板小挠度弯曲理论,运用弹性力学中的半逆解法,建立了倾斜煤层开采弯曲带内关键层的移动预计模型。(2)以涡北某矿区地质条件为背景,采用有限差分软件FLAC3D建立了倾斜煤岩层的三维数值模型,分析了不同推进度下采空区上覆岩层的应力场、位移场和破坏场的分布规律。结果表明:在煤层开采到一定阶段时,水平应力及垂向应力的最大值不再发生大幅变化,而是稳定在一个值附近。覆岩内部位移场随着工作面的推进不断向四周扩展,采空区上方位移场发育形态类似倾斜“火炬”。覆岩破坏场的最大高度在煤层推进距离和采空区短轴长度相近时停止向上方扩展,采空区尺寸的短轴限制了塑性区最大发育高度。(3)在地表走向和倾向主断面上设置监测线,监测地表的沉降与水平位移,结果表明:当煤层开采到250 m时,地表出现下沉,随着工作面推进,地表下沉值和影响范围越来越大,整体向下山方向偏移。(4)在关键岩层表面及关键层上下各20 m岩层位置处设置监测线,监测关键层在走向及倾向上的下沉移动趋势,并将理论计算结果与数值模拟结果进行对比。结果表明:在走向各个剖面上,在关键层中心附近区域的计算结果吻合程度较好,靠近关键层边界处的计算结果吻合程度一般,最大误差为110 mm。在倾向各个剖面上,关键层沉降吻合结果较好,但最大下沉点位置不同,理论计算的关键层最大下沉点向下山方向偏移更多,得到的结果更符合实际。随着关键层厚度的增大,地表下沉的最大值逐渐减小,厚度变大时地表下沉值减小的幅度要比厚度变小时地表下沉值增加的幅度大。随着关键层靠近地表,地表的沉降逐渐变大,表土层起着消化主关键层下沉的作用。

关键词：倾斜煤层关键层上覆岩层移动与变形开采沉陷数值模拟

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条带开采计算机辅助设计研究

条带开采计算机辅助设计研究

作者：田锦州煤炭科学研究总院

学位级别：硕士

一个合理的条带开采设计方案应该满足三个基本条件:一是条带煤柱长期稳定;二是控制地表变形值在建筑物保护要求以内;三是尽量提高采出率,并使采宽最大化。本论文阐述了一般地质条件下条带煤柱稳定性分析计算方法,分析了特殊地质条件对... 详细信息

一个合理的条带开采设计方案应该满足三个基本条件:一是条带煤柱长期稳定;二是控制地表变形值在建筑物保护要求以内;三是尽量提高采出率,并使采宽最大化。本论文阐述了一般地质条件下条带煤柱稳定性分析计算方法,分析了特殊地质条件对条带煤柱稳定性的影响,并在此基础上编制了条带煤柱稳定性计算程序;从条带开采地表移动与变形的基本原理出发,深入探讨了地表移动与变形预计的概率积分法,为提高倾斜煤层预计的准确性,引入了等价转换线积分型概率积分法,并探讨了概率积分法理论中误差函数的求解方法,在此基础上,编制了条带开采地表移动与变形计算程序,通过对该程序的测试表明,其计算结果与条带开采地表移动与变形规律相符。这两个程序的研发,辅助了人工决策,有利于工程设计人员寻求条带开采最优采、留宽度设计方案。

关键词：条带开采概率积分移动与变形煤柱稳定性程序设计

短壁采空塌陷场地高架道路建设适宜性评价方法与应用研究

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测绘学报 2023年第12期52卷 2226-2226页

作者：郭松南昌工程学院水利与生态工程学院江西南昌330099

煤炭资源长期高强度开采遗留的大面积采空塌陷区域作为典型的不良地基条件,不仅极大地限制了场地的建设利用,而且在各种内外荷载因素的协同作用下,采空区场地可能会发生显著的移动与变形,导致其上方建(构)筑物产生变形与破坏。论文综合... 详细信息

煤炭资源长期高强度开采遗留的大面积采空塌陷区域作为典型的不良地基条件,不仅极大地限制了场地的建设利用,而且在各种内外荷载因素的协同作用下,采空区场地可能会发生显著的移动与变形,导致其上方建(构)筑物产生变形与破坏。论文综合采用理论分析、数值模拟、数理建模及现场调研等多种研究方法。

关键词：采空塌陷高强度开采移动与变形煤炭资源建(构)筑物短壁荷载因素高架道路