任意形多工作面多线段开采沉陷预计系统(MSPS)

文中通过分析以往开采沉陷的预计计算方法,采用山区地表移动模型并用直接面积积分的方法,建立地适合于任意形状多工作面开采多线段的开采沉陷预计数据准备工作量小,具有后处理功能等特点。通过实例应用表明,该系统具有良好的可靠性和方便性,运算速度快,使用方便。     

任意形状工作面沉陷预计计算方法

为弥补现有任意形状工作面沉陷预计计算方法存在的不足,更加准确地预计煤炭开采引起的地表移动和变形,基于概率积分法理论,将工作面按照角点划分为若干梯形,再利用变步长Simpson二重积分法在各梯形区域按预计公式进行积分计算,最后将各梯形单元产生的影响进行叠加处理,实现了任意形状工作面的沉陷预计计算。另外,通过研究拐点偏移距对工作面位置的影响,探讨了任意形状工作面实际计算边界角点坐标的解算方法。在此基础上设计、开发了开采沉陷预计程序,实现了地表移动变形预计、预计结果分析及可视化输出。以某矿区实际开采工作面为例,对计算方法及预计程序进行了验证。结果表明：程序设计合理,预计结果准确可靠,符合实际情况,能够满足大范围沉陷预计的需要,可为“三下”采煤、土地复垦规划提供必要的技术支持。     

基于MATLAB的开采沉陷预计系统

本文介绍了利用MATLAB开发开采沉陷预计系统的实现方法.主要介绍了开采沉陷预计的数学模型,系统结构、功能、MATLAB在开采沉陷预计分析中的应用及优势.最后,通过实例验证了程序的正确性,预计结果和手算结果吻合,求参数部分观测值和拟合值基本一致,证明了该系统计算结果是可靠的.系统利用MATLAB的图形工具,实现了开采沉陷预计的可视化,与SURFER、GIS等有良好接口,便于后处理和分析.     

不规则工作面开采地表沉陷预计研究

为保证煤矿安全开采,结合某矿三采区的实际开采区域,依据概率积分法原理,建立适用于不规则工作面开采沉陷预计模型,开发岩移预计系统,并根据其上覆岩层实际情况,选取预计参数进行沉陷预计。得到在三种不同的开采方法下,先后开采15煤、2煤共计4个开采区域的地表各种变形值和地表各建筑物的损坏等级。结果表明:所建立的开采沉陷预计模型适宜于不规则工作面的预计,预计结果为实际开采方案的确定提供了依据。     

基于改进三角剖分的复杂形状工作面开采沉陷预计方法

为弥补复杂形状工作面变形预计的不足，提高开采沉陷变形预计的准确性，构建了一种基于改进三角剖分的复杂形状工作面开采沉陷预计方法。该方法引入了改进的三角剖分算法，优化了坐标系统转换、拐点偏移改正等方法，基于概率积分法原理建立了复杂形状工作面的开采沉陷预计模型。该模型首先利用改进的三角剖分算法将工作面剖分为多个三角形；然后用变步长Simpson二重积分方法在三角形单元内进行下沉预计，将各单元的预计结果求和，即可得到整个工作面开采对地表下沉的影响情况；最后根据概率积分法原理可分别得到其他移动变形预计值。采用MATLAB软件开发了所构建模型的沉陷预计程序。模拟试验结果表明：该模型预计值插入点全部分布于常规概率积分法预计下沉曲线上，表明该模型能够对形状较为复杂的不规则工作面进行开采沉陷变形预计。淮南顾桥矿1414（1）工作面实例分析表明：该模型预计的下沉曲线与实测下沉曲线的拟合度较好，预计下沉值的绝对误差为0.2~359.2 mm，相对误差为25.02%，中误差为 101.9 mm，能较好地满足工程应用需求。开采沉陷|三角剖分算法|概率积分法|Simpson二重积分|复杂形状工作面     

基于Mathematica的任意形状工作面离散化和沉陷预测

基于判断点是否在多边形内部的算法,将任意形状工作面离散化为若干开采单元。根据影响函数法计算开采沉陷的原理,叠加所有单元开采的影响,得到整个工作面开采的地表沉陷。在Mathematica中,将沉陷数据组织成列表形式,用绘图函数绘制等值线图和三维曲面图,直观反映沉陷形态。使用Mathematica软件,可以简化开采沉陷计算程序,且成图效果好。     

南屯煤矿33_上02工作面开采沉陷预计分析

本文介绍了我国开采沉陷预计使用的主要方法—概率积分法,并以南屯煤矿33上02工作面为例,通过分析工作面的地质采矿条件及沉陷预计参数,给出了地表移动变形值的计算方法,并对概率积分法的适应性及局限性进行了探讨。     

概率积分法在开采沉陷预计中的应用

实践证明,以相邻区域开采实际取得的地表移动参数为依据,运用概率积分法能够较准确地预计开采沉陷数据,指导"三下"开采和煤柱留设。龙固煤矿应用概率积分法对微山湖大堤下煤柱开采进行沉陷预计,以此为指导对微山湖大堤进行采前预加高加固,实现安全开采,既保护了微山湖大堤稳定可靠,又解放了大量煤炭资源。     

开采沉陷预计可视化系统开发及应用

基于MATLAB语言,利用其丰富和稳定的矩阵计算和绘图功能,开发了开采沉陷预计可视化系统,预计系统不仅实现了单个工作面、多个工作面的动态和稳态开采沉陷预计,而且实现了预计结果的二维、三维以及动态可视化,为今后地下开采引起的损害分析提供了更加科学的依据。     

基于Matlab的概率积分法开采沉陷预计参数解算

通过在开采工作面地表建立观测站获取地表变形数据解算概率积分法开采沉陷预计参数,从而预计工作面周边或相似开采条件下工作面的开采沉陷并评估和指导开采作业,其前提是精确获取概率积分法开采沉陷预计参数。为此,基于Matlab软件,采用最小二乘法拟合观测点变形数据解算概率积分法开采沉陷预计参数,并结合Matlab软件绘图工具开发了集数据载入、坐标转换、参数解算、结果输出、开采沉陷预计及反演为一体的可视化开采沉陷预计系统。以淮南谢桥煤矿11316工作面为例,根据地表移动观测点位移数据解算开采沉陷预计参数并与实测值进行对比分析,结果表明,该系统解算出的开采沉陷预计参数符合两淮矿区开采沉陷的基本规律,反演结果与实测值基本吻合,该系统对于实现矿区开采沉陷高精度预计和反演具有一定的参考价值。     

基于GIS的开采沉陷预计分析系统

基于GIS的基本原理进行开采沉陷预计分析系统的开发、设计。分析了数据管理、参数计算、移动变形预计、变形曲线、等值线与三维图的绘制及预计分析等系统主要模块的功能和特色。实现了对大量开采沉陷观测数据与图形的统一管理及地表移动变形预计分析的自动化处理和结果的可视化输出。     

SURFER在沉陷监测中的应用研究

针对采空区监测数据多,复测频率高的的特点,以鹤岗某矿实测数据为基础,应用Surfer软件绘制塌陷前后的地表图,实现采动后地面塌陷的可视化。同时用剖面分析的方法展现了塌陷前后地面高程的变化,探讨了Surfer软件在开采沉陷监测中应用的优缺点。最后指出Surfer软件在开采沉陷可视化分析中前景十分广阔。     

基于VB的某铁矿山地表沉陷预警信息系统开发

为减少矿山地表开采沉陷对矿区居民生活及生态环境的影响,采用VB语言开发了矿山地表沉陷预警信息系统。针对GIS软件的使用兼容性,以MapX为开发平台、VB为开发环境,采用ID编码关联技术建立了逻辑数据库,结合沉陷理论模型、概率积分模型、预警模型以及集成二次开发技术,采用可视化开发工具 Visual Studio 2008开发并实现了数据可视化入库。详细分析了该系统的数据库设计、系统结构及功能设计流程,并结合安徽某铁矿山实测数据,绘制了该矿区走向和倾向的地表下沉、水平移动、曲率、倾斜、水平变形曲线图。研究表明：该系统能够准确计算各监测周期的地表沉陷最大值,并与预警极限值进行对比计算,通过曲线图直观地显示出地表沉陷监测点的下沉情况,初步判断是否超过预警值,最终实现地表沉陷预警,对于确保该矿山安全生产有一定的参考价值。     

综合应用VB和VBA语言的开采沉陷预计及治理系统开发

矿区沉陷预计和采空区综合治理是开采沉陷研究的重要内容。现有的开采沉陷预计软件程序功能单一,数据综合处理能力较低,为此,综合应用采用VB(Visual basic)、VBA(Visual basic for application)语言,并结合SUFER、EXCEL和CAD软件,开发了融合地表移动观测站设计、资料整理、数据提取、拟合计算、残余变形预计以及塌陷区综合治理等功能为一体的软件系统。首先通过加载VBA程序提高观测站设计的自动化程度,增加了程序的可移植性;其次调用MATLAB拟合程序实现对概率积分法预计参数的精确求取,并利用求取的概率积分法预计参数以及采矿地质资料进行开采沉陷预计;然后通过调用SUFER、CAD软件程序实现开采沉陷预计的可视化。系统理论和实例分析表明,该系统一体化的设计提高了观测数据的处理效率,有助于提高开采沉陷预计的针对性和精确性,此外,该系统特别增加了适用于条带式、充填式采煤法的矿区地表沉陷预计模块,可为"三下"采煤方案优化设计、矿区生态环境保护以及矿区土地复垦等提供科学依据,为实现绿色开采提供参考。     

采煤塌陷区动态监测系统的研制及应用

以采煤塌陷区生态破坏动态监测为研究对象,以遥感、地理信息系统基本理论为工具,研制并开发了采煤塌陷区动态监测系统,并以唐山市南部采煤塌陷为例进行了实例分析,结果表明:利用该系统进行采煤塌陷动态监测是科学合理的,可使塌陷区的管理更准确及时。     

基于Active X Automation的三维可视开采沉陷预计

为弥补现有开采沉陷预测程序在可视化表达中的缺陷,采用VB和SURFER的Active X Automation技术开发了基于概率积分法的开采沉陷预测分析系统。通过VB语言操纵SURFER内核程序实现开采沉陷的各种移动变形等值线、三维表面图及剖面图制作和数据分析的自动化。以山东某煤矿多工作面、多煤层开采沉陷预计对所建立分析系统进行验证。结果表明,采用VB与SURFER结合用于开采沉陷的预测分析,能够满足工程需要,并且能极大地提高工作效率,减少程序开发的工作量,实现开采沉陷预测分析图件制作的专业化、自动化。     

小工作面开采地表下沉系数探讨

生产实践中,受采煤技术、地质条件等因素的影响,所开采的工作面往往是煤层走向或倾向不能同时达到充分采动,因此面临的问题是如何将小工作面开采条件下的概率积分法计算参数换算为充分采动或接近充分采动条件下的计算参数,对于下沉系数的修正又是小工作面概率积分法计算参数的关键所在。通过对比某矿地质条件相似的不同工作面下的计算参数后,表明现有的下沉系数修正规律适用于某矿区。     

基于GIS的采煤沉陷灾害仿真模拟系统开发

为了防治采煤引起的地表沉陷灾害,以概率积分法为计算原理,以VC6.0为开发平台,开发了计算程序CX2007,并进行了系统验证。以CX2007软件生成的DXF文件作为数据交换文件,与地理信息系统软件ARCGIS结合,利用ARCGIS的拓扑分析、信息处理功能,开发了基于ARCGIS的采煤沉陷灾害仿真模拟系统。利用仿真系统分析了2个工程实例,第1个实例是通过对辽宁某矿工作面开采引起的地表沉陷灾害进行仿真计算,为政府补偿提供依据;第2个实例仿真分析了地下煤炭开采对高速公路的影响,确定了保护煤柱宽度。研究表明,新开发的系统能为采煤沉陷灾害防治提供帮助。     

基于Surfer的金属矿山开采沉陷预测 和三维可视化

以非连续介质模型-概率积分法为原理,结合自主开发的矿山开采沉陷预计系统（MSPS）对六安市某铁矿开采沉陷进行预测研究。通过接口调用Surfer系统,绘制矿区地表盆地等值线图,实现开采沉陷三维可视化表达,验证开采沉陷对该矿及周围地表的影响程度,指导矿山安全生产。     

刀柱复采工作面地表移动塌陷规律分析

通过对刀柱复采工作面地表地形、地物,在回采过程中的移动、变形、塌陷的实测,分析总结了刀柱复采工作面地表地形地物在不同跨煤柱地质条件下的移动、变形、塌陷规律,以便工作面开采时留设合理的保安煤柱,促进工作面的安全高效生产。