基于SBAS-DInSAR的大宁矿区多工作面开采地表沉陷规律研究

针对常规DInSAR监测方法对多工作面开采沉陷预计难度较大的问题,以大宁矿区为例,利用小基线集技术对研究区9景PALSAR数据进行时序处理,去除轨道误差、残余数字高程模型误差和大气延迟误差,得到研究区沉降速率图、时序累计沉降图,并利用实测数据对SBAS-DInSAR的反演结果进行验证。首先分析了2007年1月—2008年7月的矿区地表沉降速率;其次选择了沉降范围较大的研究区东部P101、P102、P103工作面作为研究对象,分析正在开采的工作面对已采工作面的影响;最后讨论了开采工作面走向和倾向方向观测点的累计沉降特征,总结了矿区多工作面开采沉陷规律。研究表明:矿区开采工作面上方地表发生的沉降范围广、速率快,在多工作面开采作业条件下,相邻工作面的开采会使已采工作面上方的地表移动衰退期延长,且随着时间的推移,地表累计沉降值增加,矿区沉降总体趋势体现出下沉盆地特征;SBAS-DInSAR技术可以有效监测矿区多工作面开采地表沉陷,可为类似矿区开采沉陷高精度监测提供参考。     

古交矿区重复采动沉陷规律及沉陷参数分析

为分析古交矿区18207工作面重复采动后的地表各个沉陷参数,将计算机和遥感测量技术(ArcGIS平台量测和DInSAR监测)应用到了地表沉陷监测中。基于ArcGIS平台量测和DInSAR监测结果确定工作面的回采位置和工作面的平均采深并将上述ArcGIS观测结果与DInSAR监测结果汇总,计算得到18207工作面开采沉陷参数:超前影响角62.98°,下山边界角59.33°,走向边界角50.72°,最大下沉值2.602 0,最大下沉速率33.37 mm/d,最大下沉系数0.87,最大水平移动系数0.18.     

矿区地表沉陷的D-InSAR监测方法

基于两景ALOS PALSAR影像,利用D-InSAR技术,获取了2007-12-10-2008-01-25时段某矿区的地表沉降形变场。然后采用D-InSAR监测值,提取该回采时期矿区工作面超前影响角,并与实测数据求取值进行对比,结果表明利用D-InSAR技术求取工作面超前影响角是可行的。利用基于模拟退火算法（SA）的概率积分参数反演方法,求取了矿区工作面非充分采动下的概率积分参数。求参结果表明,利用基于SA的概率积分参数求取方法进行矿区概率积分参数求取是可行的。研究成果对矿山开采沉陷D-InSAR监测具有重要参考价值。     

基于SBAS-InSAR的窑街煤矿开采沉陷研究

基于SBAS-InSAR技术,利用84期Sentinel-1A数据,对窑街煤矿矿区2014年10月至2018年9月期间地表形变进行监测,获取研究区时间序列地表形变信息。研究发现矿区范围内存在三处开采沉陷区,提取沉陷影响面积,并对时序沉陷规律进行分析。最大累积沉陷值达到350 mm,沉陷中心区最大年平均沉陷速率约为200 mm/a,沉陷区位置与煤矿开采工作区一致。研究表明SBASIn SAR技术可以有效应用于开采沉陷区的识别与监测,为采空区灾害的预防及治理提供技术服务。     

免像控无人机摄影测量开采沉陷监测方法研究

针对常规全站仪等传统监测方法在矿区沉陷监测中存在的监测周期长、劳动强度大等问题,以山西 某矿区为例,利用免像控无人机摄影测量技术在短期内采集研究区 5 期影像数据,通过对内业数据处理成果密集 匹配点云进行滤波和插值处理得到每期的 DEM 数据,将两时段的 DEM 相减得到矿区地表沉陷盆地,并利用实测数 据对其进行验证。首先分析了监测期间动态沉陷盆地的发展过程,将全站仪实测与无人机沉陷 DEM 提取的下沉 曲线进行对比,计算均方根误差;其次分析了无人机监测的误差来源以及减小误差的方法;最后提取工作面主断面 数据进行多项式拟合,验证拟合后曲线最大下沉值的精度,讨论了开采工作面主断面方向的累计沉降特征,总结了 工作面开采沉陷规律。研究表明：时序无人机摄影测量沉陷数据与同时期的全站仪实测数据对比,平均均方根误 差为 150 mm,拟合曲线的最大下沉监测精度最优值与实测值相差仅 20 mm;随着工作面的推进,地表累计沉降值增 加,矿区沉降总体趋势体现出下沉盆地特征,并且沉陷盆地的发展过程符合开采沉陷规律;免像控无人机摄影测量 技术可以有效监测矿区开采地表沉陷,为无人机摄影测量在矿区开采沉陷监测中的推广应用提供了技术支撑。     

双轨DInSAR矿区地面沉降监测能力分析

利用双轨DInSAR及GIS空间分析工具对郭屯煤矿4景C波段Sentinel-1A SAR影像进行精细处理,获取该煤矿2015-11-27—2016-03-02期间的矿区地面沉降情况;与矿区工作面以及同时期水准监测数据进行定性和定量对比分析,提出一种新的DInSAR与水准监测结果对比分析验证方法,解决DInSAR与水准监测时间不一致的问题,然后综合利用相对误差与绝对误差对DInSAR地面沉降监测精度进行验证,避免仅通过绝对误差验证DInSAR结果时出现的弊端。结果表明:C波段双轨DInSAR能实时监控由于地下开采以及采空区残余形变引起的地面沉降,其监测的沉降位置及范围与矿区实际开采工作面相符,且沉降变化趋势与工作面开采进度一致;相干性较高的情况下,DInSAR技术在空间上可以准确探测出与水准监测相符的地面沉降变化情况,监测精度可达cm级。     

基于时序DInSAR的矿区地表沉降监测

为了获取长时间序列的矿区形变情况,利用13景Radar SAT-2影像数据,基于时序累积DIn SAR技术监测矿区开采沉陷,分析矿区地表动态沉降过程,提取下沉值并与水准实测数据进行对比。结果表明,该方法监测的下沉区域和范围与实际相符,其监测结果可靠,标准差为2.3 cm,为实现长时间序列、大范围的形变监测提供了技术手段。     

基于StaMPS技术的矿区开采沉陷监测与分析

针对DIn SAR技术易受时空失相关、大气相位延迟等影响的问题,采用Sta MPS方法对12景ALOS PALSAR数据进行时序处理。首先获取了采动区边缘区域2012-2014年的非线性时序沉降量,在工作面边缘地区走向方向和倾向方向各选取若干点,提取各点的时序沉降量进行时序分析,掌握了采动区在不同时间段里的地表下沉情况。实验表明Sta MPS技术可为矿区的开采沉陷监测与分析提供新的手段。     

基于SBAS-InSAR的矿区全盆地开采沉陷求参方法研究

传统测量手段监测矿区开采沉陷时所需的成本较高,且无法全面反映地表移动盆地的沉降情况。为了使矿区地表沉陷监测更全面高效,从而获得更高精度的概率积分预计参数,以内蒙古某矿区为例,先采用SBAS-InSAR技术处理27景Sentinel-1A卫星数据,获得2017年9月至2018年7月间的全矿区地表时序形变情况,再结合改进步长的果蝇优化算法实现地表全盆地3 723个点的共同求参。结果显示,工作面开采导致的地表最大沉降量为201 mm,与实测数据相比,其绝对误差的平均值为3.00 mm,相对误差的平均值为9%。研究结果表明:SBAS-InSAR技术与传统手段相比,对于监测矿区工作面开采引起的地表全盆地沉陷具有较大优势;此外,采用改进步长的果蝇优化算法能将全盆地开采沉陷结果用于概率积分预计参数的求取,得到一组效果良好的参数;获得的研究区域最优概率积分预计参数为:下沉系数q=0.33,主要影响角正切tan β=1.83,拐点偏移距s=0.045H(H为采深),开采影响传播角θ0=89°。研究成果为今后矿区地表的开采沉陷监测与概率积分预计参数确定提供了科学依据。     

多时相SAR振幅信息的大量级沉陷区识别研究

针对传统雷达差分干涉测量技术(DInSAR)无法利用相位信息识别矿区大量级沉降区域地表活动信息的问题,本文采用时序振幅分析方法,对16景Sentinel-1A的振幅数据进行多时相处理,提取了2017年5月13日至2018年2月25日开采沉陷区地表后向散射系数。通过建立研究区后向散射系数分析模型,分析了开采活动过程中地表后向散射系数时序变化特征,发现地表后向散射系数由工作面外边缘至工作面中心逐渐增大,在工作面中心区域变化剧烈;通过对比分析工作面走向和倾向地表特征观测点的沉降速率与后向散射系数的关系,发现两者在开采沉陷过程中平均相关系数r大于0.8,具有较强的相关性。实验结果表明,利用沉陷区地表后向散射系数能较好地分析地表动态沉降速率规律,是识别大量级沉降区域地表活动剧烈程度的指标,为矿区地表变形提供了新的分析手段,具有良好的应用前景。     

深海履带采矿车稳定性的分析与讨论

关于深海履带螺旋滚筒式采矿车的采掘头针对车体的位置进行分析和讨论,从而研究采矿车的稳定性;分析了采矿车上坡、下坡及平地工作时的稳定性,而在工作时根据采掘头所处的位置不同,车体工作时的稳定性亦不同;根据理论分析得出的方程式和实验数据得出:采掘头下置时,车体在工作状态中更为稳定,为深海履带螺旋滚筒式采矿车整体设计提供了理论参考。     

东滩煤矿3306工作面开采地表移动变形规律分析

工作面开采时,为了解工作面上方区域地质采矿条件下地表移动变形状况,通过建立地表移动观测站的方式获得观测数据,并通过数据进行分析计算地表移动范围大小和位置的参数以及地表动态移动与变形的参数;根据实测下沉值,拟合下沉系数、水平移动系数等进行预计、分析,研究地表最终移动与变形值的大小及分布规律。     

三轴椭圆振动筛振动方向角的质量控制

证明了三轴椭圆振动筛非工作状态下偏心质量位置与振动方向角的关系,并建立了它们的函数表达式,为产品质量控制提供了直观的检查依据,杜绝了出厂前试车时才发现振动方向角有误而返工重新安装,避免劳力的浪费。     

厚冲积层条件下地表移动参数的选取

岱庄煤矿井田范围内冲积层相对较厚,基岩相对较薄,开采后影响地表的范围及地表危险移动边界不确定。本文通过对4个岩移观测站的数据进行了整理和分析,确定了厚冲积层条件下岩移观测的边界角和移动角,使得今后预计的采动影响范围更加精确,为以后工作面布置提供了可靠的依据,更好的指导了生产。     

渐开线斜齿圆柱齿轮测绘技巧

针对渐开线斜齿圆柱齿轮测绘时主要参数值(压力角、模数、螺旋角)确定困难,提出一些测绘方法。     

地下开采地表变形数值模拟研究

采用2D-FLAC软件，依崩落法工艺流程建立地下开采地表变形动态分析模型。金山店铁矿余华寺矿区计算结果表明，在-150m水平以上开采时移动角和崩落角比较小，继续开采时变形趋于平缓，找到了影响地表变形的主要因素，指出矿山深部开采应该注意的问题，提出了预防地质灾害的建议。     

数学计算在确定断煤交线位置中的应用

多年以来,断层煤一直影响着煤矿的安全和开采,翻阅地质图文件,常用断层走向来表达断层的位置,针对于具有特殊性的煤矿生产,在掌握断层走向的同时还要对断煤的交线方向重点把握。在一般情况下,断层的倾角较小,煤层的倾角较大,所以断层煤和断层的走向往往存在一个夹角。可通过求此夹角来正确判断断层附近的煤层位置,以常见的正断层为例,通过煤层的倾角和断层的走向来推到导断层走向和断煤交线的公式,利用实际开采中的实例正式推导出的公式具有普遍性。     

存储式岩心定向取心技术应用研究

采用岩心定向取心技术不仅可以迅速而方便地确定地下矿层和结构面的产状,而且还可以判断矿层的走向,了解地层倾向,预测钻孔弯曲的趋势。介绍了存储式岩心定向取心原理、关键技术问题、器具构成、技术参数以及现场应用情况。     

水平液面式孔内电视系统测量孔钭的研究

利用水平液面与钻孔垂直面的相对倾角来计算钻孔顶角的方法，是一种新的孔内电视系统测量孔斜的方法。文中对该方法测量原理从理论上进行了分析论证。该方法与JCD—2型测定方法比较，解决了浑水中不能测量，光视角产生的失真和光的折射率产生的偏差等问题。     

带式输送机自然水平转弯关键因素研究

分析带式输送机实现自然水平转弯的基本措施,基于MATLAB软件进行量化计算,得到转弯半径与内曲线抬高角、托辊成槽角、安装支撑角、输送带张力之间的关系曲线。通过SolidWorks建立水平转弯带式输送机虚拟样机,分别仿真得到在不同托辊成槽角、内曲线抬高角、安装支撑角下转弯段输送带的张力变化曲线,得到输送带平均张力值。研究表明,水平转弯带式输送机转弯段输送带张力随着内曲线抬高角、托辊成槽角、安装支撑角的增大而增大,影响输送带张力大小的主要因素是安装支撑角,而抬高角的改变对输送带的张力影响不大。