2012年全国“三下”采煤学术会议征文通知

为了促进开采沉陷与"三下"采煤新技术的发展,交流最新成果,中国煤炭学会矿山测量专业委员会决定于2012年10月在四川省成都市召开全国"三下"采煤学术会议,会议征文通知如下:一、征文内容(1)开采沉陷规律与岩层控制;(2)建筑物下、水体下、铁路下采煤与工业广场煤柱开采;(3)矿区采动损害技术鉴定与政策研究;(4)矿区土地复垦、土地利用与环境保护;(5)采空区地基稳定性评价与地基处理;     

煤矿开采地表沉陷UAV-摄影测量监测技术研究

西部矿区开采地表沉陷大多呈变形速度快、损害程度深、波及范围广的特点,常规观测站已无法适应其高强度开采地表损害监测任务。如何快速、准确、全面地监测煤矿高强度大规模开采引起的地表沉陷与环境损害是矿山企业面临解决的一个关键问题。采用无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)摄影测量技术对西部高强度开采的矿区进行地表沉陷监测,给出了基本思路和方法,并以内蒙古鄂尔多斯某煤矿为例进行了应用研究,通过与水准对比评定了UAV摄影测量建立的数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)和沉陷盆地的精度。研究结果表明：UAV摄影测量技术获取的DEM精度为228 mm,沉陷盆地精度为81 mm,沉陷盆地精度为比DEM高程精度提高了64.5%;反演得到的下沉系数与水准求参结果相比,相对误差为1.4%;UAV摄影测量技术可以快速获得地表丰富的遥感影像数据,并可求出“面状”全盆地沉陷数据和可靠的沉陷参数,为矿区生态环境监测以及后续的生态修复和土地复垦提供支撑,研究成果可以为多数西部煤矿开采地表损害监测提供有效手段。     

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.     

煤矿开采沉陷自动化监测实时数据采集终端系统研究

从系统构成、发送的信息格式、终端系统软件开发三方面,对煤矿开采沉陷自动化监测系统的实时数据采集终端子系统做一简单介绍。该子系统结合开采沉陷监测的特点,以GNSS CORS技术、移动GIS技术、计算机网络通讯技术、PDA技术、现代测量数据处理技术等为支撑,解决当前开采沉陷数据采集技术手段落后、效率低、信息化程度低等问题。     

D-InSAR技术在矿区开采沉陷中的应用及发展趋势

合成孔径雷达差分干涉测量(D-In SAR)具有空间分辨率高、全天时、覆盖面积大、成本低等优点,在矿区开采沉陷监测中得到了广泛应用。首先对D-In SAR基本原理、数据处理方法(二轨法)的基本流程做出简要的分析,然后通过实例介绍了D-In SAR技术在矿区开采沉陷中的应用。分析了D-In SAR技术优势和应用中存在一定的误差,提出了一些解决措施。就D-In SAR技术的发展前景进行预测分析。得出以下结论:D-In SAR测量技术能够清晰地反映矿区整个地表形变量。二是结合D-In SAR矿山开采沉陷监测成果,对该技术的基本原理及应用现状进行了深入分析,认为加强与GIS的集成是矿山开采沉陷研究的一个发展方向。     

面向“卓越工程师”培养的“矿山开采沉陷学”教学方法探讨

"卓越工程师计划"对测绘工程本科教学提出了更高的要求,矿山测量卓越工程师是测绘工程卓越工程师的重要部分。"矿山开采沉陷学"是培养矿山测量卓越工程师的核心课程,为了培养出符合目标的高素质人才,文中立足于矿山开采沉陷学基本内容,深入分析了"矿山开采沉陷学"课程的特点与教学难点,在此基础上,提出加强基础课程教学、项目与教学相结合、切实提高学生编程能力、适当引入虚拟实验平台与专题式教学相结合的"开采沉陷教学"课程教学方法。     

浅析D-InSAR在煤矿开采沉陷监测中的应用

文章通过分析合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在矿区的应用,为矿区开采沉陷监测怕进一步研究和应用提供新的技术方法,从而弥补常规沉陷监测技术的不足,为开采沉陷预计等提供更多数据。该文分析了国内外合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和D-InSAR技术发展及其在矿区地表沉陷监测中的应用成果和存在的问题,提出一些解决方法,并为实现煤矿区开采沉陷实时动监测等提供技术支持。     

简讯

由国际矿山测量协会主办的第八届国际矿山测量会议已于1991年9月23日至27日在美国召开,出席会议的有美国、中国、英国等23个国家的代表380余人。会议共接受论文125篇,其内容有矿山测量教育与规章,开采沉陷的研究与治理,矿区环境保护,矿产资源管理与地质调查,测量仪器的研制与应用,计算机应用,矿图绘制等,反映了国际矿山测量技术的现状与     

利用差分干涉测量技术监测煤矿区开采沉陷变形的初步研究

近年来,差分干涉测量技术（D-InSAR）越来越多地被应用于地表沉陷变形监测方面,如地震、地下水过度开采等造成的地表形变,地下煤炭资源开采所造成的地表形变具有影响空间范围小、沉降速度缓慢的特点,而差分干涉测量的精度又易受大气、时间和空间基线等因素的影响,因此,利用D-InSAR对煤炭资源开采沉陷所造成的形变进行监测,具有更大的难度。为了验证D-InSAR技术对于该类沉陷的监测能力,选择了地表观测记录资料较为翔实、沉陷灾害比较严重的山西潞安矿区作为研究区域。结果表明,利用D-InSAR技术可以比较容易地确定地表沉陷的位置和分布范围,具备监测采煤沉陷地表变形的能力。下一步的研究,是希望建立基于D-InSAR技术的稳健、经济、高效的煤矿区开采沉陷变形监测系统。     

高潜水位煤矿区开采扰动的长时序过程遥感监测与影响评价

煤炭开采导致地表沉陷积水,是东部高潜水位平原煤矿区的主要特征,对矿区开采中沉陷水体变化的长时序检测,有助于定量评估煤炭开采对土地、生态与社会的综合影响效应.在没有地下采矿信息为先导的情况下,如何识别与区分自然水体、人类地面活动导致的挖掘水体,以及沉陷水体,同时量化开采沉陷影响的边界与程度是目前单纯采用遥感手段进行监测的...     

三维激光扫描用于开采沉陷监测研究

三维激光扫描是一种新型测量技术,具有高效、实时、高密度等优点。将三维激光扫描用于开采沉陷监测,提出了获取下沉盆地的数据处理方法,并对其精度进行了讨论。通过实例应用,得到了沉陷区的下沉盆地DEM,直观全面地反映了开采沉陷盆地的形态。     

三维激光扫描监测开采沉陷的精度分析

为了克服传统地表沉陷观测时间长、工作量大、观测费用高、测点难以保护等缺点,采用三维激光扫描现代化测绘新技术,对高强度长壁综采放顶煤开采引起的地表沉陷盆地进行了现场三维激光扫描观测。通过对三维激光扫描观测数据的处理,并与传统地表移动观测站的结果进行对比分析,建立了高强度开采地表下沉陷盆地的三维数字高程模型。结果表明:三维激光扫描技术能够快速高效地获取整个下沉盆地的沉陷数据,所测的中误差为0.012 7 m,应用于煤矿地表沉陷的观测是可行的。同时在开采沉陷数据采集效率、速度等方面具有明显的优势,具有较好的推广应用前景。     

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。     

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。     

矿区InSAR DEM精度的影响因素分析

利用InSAR技术获取矿区DEM成为最近几年的研究热点,研究人员并逐渐从开始的理论研究转为实际应用。但由于SAR系统的测量方式(侧视成像),以及矿区的特殊地表情况,导致影响其测高精度的因素很多。从InSAR测高的原理出发,利用误差理论知识,分析了测高精度的相关误差源,推导出了测高精度与相位误差、基线长度、基线倾角的关系,并做出了误差传播曲线,得出了彼此之间的影响规律;同时根据矿区开采沉陷变化特征分析了地形特征对测高精度的影响规律,最后得出矿区开采沉陷变化引起的地形坡度变化对InSAR测高精度的影响具有明显的分区性。     

D-InSAR技术在煤矿开采沉陷监测中的应用探讨

该文在综合分析雷达差分干涉测量技术(D-In SAR)的技术原理和技术发展的基础上,探讨了D-In SAR技术在煤矿开采沉陷监测中的使用范围及应用方法,并结合已有应用案例总结了该技术在开采沉陷监测中亟待解决的若干问题。研究结果表明:D-In SAR技术的应用为开采沉陷的动态监测和采煤引起的地表时空演变过程的研究提供了一种新的技术方法。     

开采沉陷预测的标准化

煤矿开采沉陷预测不仅应用于"三下"采煤设计和地面建(构)筑物的保护,同时对环境的保护与治理、采空区的利用与建设、土地复垦的规划与设计均有重要的指导与借鉴意义。为规范开采沉陷的预测,在《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的基础上,结合近几年开采沉陷研究成果及计算技术的发展编制完成《煤矿开采沉陷预测方法》标准,对标准中涉及的预测方法、参数选取、预测原则等内容做了一定的介绍,以期推进开采沉陷预测的标准化,提高计算结果的可对比性及借鉴定性。     

基于ArcGIS的开采沉陷预计分析可视化方法

矿山开采引起的地表移动是一个复杂的动态过程,传统的二维线划图不能全面、准确地表达地表的沉陷信息。基于ArcGIS地统计分析模块对开采沉陷中概率积分法的预计结果进行了分析和处理,实现了开采沉陷的三维立体显示及剖面图的生成,有助于更加直观和深入地研究地表移动情况,为研究开采沉陷规律和提高开采沉陷损害防治技术提供了更加直观有效的技术方法。     

GPS-RTK在山区开采沉陷中的应用研究

建立山区地表移动观测站进行实地定期监测,获取现场数据资料是研究山区地表在开采影响下移动变形规律最直接、最可靠的方法.在介绍GPS-RTK技术基本原理的基础上,结合GPS-RTK技术的优势以及山区地表受开采影响的监测要求,讨论了GPS-RTK技术在山区地表开采沉陷监测中的可行性.以某山区煤矿的地表移动监测站为例,通过GPS-RTK技术测量结果和静态GPS测量结果的对比研究,进一步证明了GPS-RTK技术用于山区地表开采沉陷监测是完全可行的.     

矿区地表移动"空天地"一体化监测技术研究

矿区地表移动观测是研究开采影响规律、损害防治、矿区地质灾害预警、开采减损方案设计或优化的主要手段和依据。因观测技术的局限性和矿区地形条件的复杂性,使得观测工作在观测精度、观测效率、人力投入、经济成本及数据处理等方面难以满足实际需求。为实现复杂地形或大区域条件下矿区地表移动的高效、高精度观测,阐述了目前矿区常用的精密水准测量、导线测量、GNSS测量技术、InSAR测量技术、无人机遥感测量技术、激光雷达扫描技术在观测精度、作业效率、数据可靠性等方面的优势和不足;针对传感器空间位置特征、数据采集特征以及数据的可融合性,提出了传统高精度测量与现代高效快速大范围测量相结合的空天地一体化监测技术,建立了集数据采集、数据处理及结果展示为一体的空天地一体化监测体系;提出了数据采集以高精度、高效率、低成本,数据处理以高质量、快速,结果展示以直观、全面的空天地一体化监测准则。采用InSAR、GNSS、三维激光扫描技术在神东上湾矿进行了监测,较好地分析了地表下沉分布特征,协同监测结果表明,在开采面积0.58km~2时,地表沉陷面积0.71 km~2,最大下沉量5 812～6 300 mm,下沉系数0.68～0.72,与动态实时监测结果一致。应用结果表明,空天地一体化监测多源数据融合方法,可以满足浅埋、高强度开采、复杂地形及植被影响矿区的地表移动观测需求。