SBAS-InSAR形变特征监测在矿区损害鉴定分析中的应用

山区井工开采的地表形变具有复杂性和特殊性,引起的地表破坏往往由多方面因素造成。针对常规监测手段无法准确判断建筑异常损害成因问题,以白羊岭煤矿15110工作面的开采为例,以SBAS-InSAR为技术手段,借助于8景Sentinel-1数据,解译得到了研究区地表形变的空间分布特征并分析房屋损害的成因;对所解译地表形变与现有沉陷规律的差异性,进行采区影响边界与时序下沉特征分析;得出山区开采由于岩层的不均匀移动而导致边坡的稳定性发生改变,因土体自重的分力存在,坡体会缓慢的滑移,产生的挤压是村庄建筑损害的主要原因。     

基于GIS和随机森林的采动区建筑物损害综合评价

煤炭地下开采引起地表移动变形,对影响区内的建筑物造成不同程度的损害,传统的评价方法是根据预计的水平变形、倾斜、曲率来进行损害评价,未考虑建筑自身的因素,其他方法如模糊综合评价、聚类分析等又带有一定的主观性,评价指标和方法没有与损害程度的定级结果相联系,不能够作为判断现行开采的合理性和获取建筑物损害补偿的依据.在传统采动...     

基于SBAS技术的煤矿采空区探查与稳定性评价

煤炭资源的长期开采,导致地下大面积采空区的存在.城市建设快速发展使得土地资源日益紧张,煤矿沉陷区土地成为可持续发展的重要资源.进行高精度和大面积的采煤沉陷地探查与采空区稳定性评价工作,有利于缓解地下采空与地面建设间日益尖锐的矛盾,对城市的可持续发展具有重要的现实意义.InSAR技术能够通过历史影像实现大覆盖面积、毫米级...     

改进的移动窗口曲面拟合法点云数据滤波处理

介绍传统移动窗口滤波算法的原理及特点,对其应用于激光扫描点云数据滤波的不足进行了分析。在此基础上,将相应的算法进行了扩展和改进,改进方法可自适应地调整网格尺寸大小,同时可克服滤波过程中高差阈值难以确定的不足。利用两组实际扫描点云数据进行试验,以验证这种算法的有效性,结果证明,与传统的移动窗口滤波法相比,改进算法各类误差均较小,试验结果更优。     

改进的移动窗口曲面拟合法点云数据滤波处理

介绍传统移动窗口滤波算法的原理及特点,对其应用于激光扫描点云数据滤波的不足进行了分析。在此基础上,将相应的算法进行了扩展和改进,改进方法可自适应地调整网格尺寸大小,同时可克服滤波过程中高差阈值难以确定的不足。利用两组实际扫描点云数据进行试验,以验证这种算法的有效性,结果证明,与传统的移动窗口滤波法相比,改进算法各类误差均较小,试验结果更优。     

工广煤柱开采引起的井筒损害的预测分析研究

为确保峰峰矿区牛儿庄矿工业广场煤柱开采期间矿井井筒的安全运行,通过FLAC~(3D)对模型分别施加不同大小的下沉与水平移动来模拟开采产生的下沉与倾斜对井筒造成的影响,预测主井井筒破坏的临界变形值,并将牛儿庄矿主井井筒的实测变形数据作为位移边界条件施加至模型上,以此判断现行开采对主井井筒的影响。研究结果表明:主井井筒破坏的临界压缩变形为1.7mm/m,倾斜变形为4mm/m;目前主井井筒变形值仍小于井筒破坏的临界变形值,现行开采不会使井筒损坏;此外,分析得到后续开采时井筒发生破坏的潜在范围,为牛儿庄矿工业广场煤柱开采时主井井筒的安全运行提供了支持,同时对类似地质条件下的煤柱开采具有借鉴意义。     

基于SLAM的井筒倾斜变形监测方法研究

针对传统矿山井筒安全监测方法中存在效率低（需停产监测）、数据量少、误差大等问题，提出利用激光SLAM(Simultaneous Localization and Mapping实时定位与建图)技术监测井筒倾斜变形的方法。以峰峰集团牛儿庄矿主井为研究对象，设计监测方案并利用激光SLAM技术感知井筒的内部信息，采用K′-means算法提取井筒边界点云，建立马尔可夫数学模型得到点云切片的中心，进而建立井筒中心基准线，根据整体和分段的方法分析了井筒倾斜变形。结果表明：井筒整体竖向倾斜1.99‰，上部井筒（距井口0～100 m）竖向倾斜3.06‰，下部井筒（距井口150～205 m）竖向倾斜1.85‰；相对于传统监测方法，激光SLAM工作时长由1 d甚至更长时间缩短至1 h，在井筒罐笼检修时间内即可完成监测工作，不需要停产的同时工作效率显著提高。     

基于SBAS-InSAR的西部开采沉陷超前影响角反演研究

煤矿开采沉陷超前影响角的反演需要动态监测数据,传统观测手段在矿区大范围、长时间序列的动态监测存在劳动强度大、数据量少等问题。以西部鄂尔多斯色连二煤矿12314工作面为例,利用SBAS-InSAR技术解算21景Sentinel-1A数据得到2020年9月至2021年8月该工作面的动态沉陷盆地边界,通过联合工作面回采进度反演超前影响角和边界角,并分析了西部矿区开采沉陷超前影响的特性。得出以下结论:在非充分采动时,超前影响角随着开采范围的增大而减小,由55°减小到44°;当达到充分采动后,超前影响角开始出现了增大的趋势,由44°增大到68°;当地表达到稳沉后,此时超前影响角等于边界角,稳定在68°。西部矿区超前影响角呈现出不同于常规的变化特性:即达到充分采动后,超前影响角出现增大的变化趋势。经分析认为,与西部矿区弱胶结覆岩前期易崩塌,后期易压实的特性有关;非充分采动时,覆岩垮落发育偏高,空隙存于岩体内部,地表沉陷缓和;当达到充分采动后,存于岩体内部的空隙被快速压实传递到地表,使地表沉陷加速,甚至出现切落式下沉,导致超前影响角增大(即超前影响范围减小)。该研究成果为西部矿区开采地表建(构)筑物...