国外大型暗管排水工程的施工测量及其管理

针对国际承包工程的特点，介绍国外某大型农田暗管排水工程施工测量的技术环节、实施方法以及测量工作的组织与管理。     

采动影响下松藻矿区近地表溶洞的变形破坏规律

针对松藻矿区地质采矿条件，从弹性力学和随机介质理论出发．导出了采动地表溶洞顶板拉裂及稳定性计算模型，建立了溶洞跨距、埋藏深度及开采移动变形之问的数学关系’分析了在松藻矿区基岩裸露条件下，浅地表溶洞受采动影响的’‘变形破坏规律。     

山体下采煤的地面监测与数据分析

山体下采煤的地面监测包括常规的山区地表移动监测及采动引起滑坡的监测。本文将采动山体变形划分为３个阶段并提出相应的变形监测方案；讨论了采动山体滑坡监测网的设计原则及观测方法，提出了采动山体变形监测数据分析和采动引起滑坡的预报方法。     

基于无人机LiDAR的榆神矿区采煤沉陷建模方法改进

煤矿地表沉陷监测中常规的大地测量和InSAR等遥感手段均有一定的局限性。利用无人机LiDAR对沉陷区进行地面扫描,通过多期数据叠加可快速获取地表沉陷盆地的精细特征。然而,按现有的主流点云滤波及插值算法所构建的沉陷模型往往包含显著噪声,限制了该技术在矿区的实际应用。以榆神矿区某开采工作面地表为实验区,针对其地形起伏而植被覆盖度较低的地理环境,利用低空无人机Li DAR获取2期4组地面点云数据,结合常规地表移动实测数据,研究基于激光点云的矿区沉陷建模改进方法。分别采用专业化数字高程模型插值、反距离权重插值、克里金插值、自然邻域插值、样条函数插值及三角网渐进加密滤波、基于高程阈值的滤波、多尺度曲率滤波、基于坡度阈值的滤波、渐进形态学滤波等主流点云插值和滤波算法,构建实验区数字高程模型(DEM)并进行误差对比分析,发现专业化数字高程模型插值及三角网渐进加密滤波算法的效果相对较优,但两期DEM叠加生成的初始沉陷模型仍然精度不足,主要包含点云平面位置误差、非地面点噪声、点云内插误差、水域覆盖范围变化等引起的模型误差。在分析上述误差分布特征及其改进途径的基础上,提出基于小波阈值的沉陷模型去噪优化方案。针对沉陷盆地和非沉陷区域选用不同的小波参数,先利用非沉陷区下沉值为零的先验条件,对全区域数据进行多层次小波分解,再对沉陷区进行低层次小波分解,最后将两者结果进行镶嵌处理。实测验证表明,经上述小波去噪后的沉陷模型精度得到显著改善,并有效保留了沉陷盆地的细节特征,沉陷模型的总体标准差在50 mm以内,能够满足西部矿区地表大变形监测的基本要求。进一步根据沉陷模型边缘的随机误差特征,提出了基于下沉坡度临界值的沉陷边界提取方法,为机载LiDAR技术用于西部矿区采煤沉陷的高效监测与精细建模提供了可行方案。     

相邻工作面开采地表动态沉陷规律

为研究同煤层老采空区影响下的相邻工作面开采地表移动变形规律,在陕北榆神矿区金鸡滩煤矿建立了GNSS连续变形监测系统,通过对连续监测数据的分析处理,并结合FLAC~(3D)数值模拟,揭示了同煤层相邻工作面重复开采条件下的动态非对称性沉陷规律。研究表明:①受同煤层老采空区影响,相邻工作面在重复开采条件下,工作面中心两侧相同距离监测点的下沉值、下沉速度、水平位移及移动变形持续时间等并不相同,表现出极不对称性;②已破坏的老采空区岩层对重复开采响应快速,其移动变形更加敏感、剧烈,稳定时间较长;③数值模拟分析体现出,相邻工作面开采条件下地表下沉系数增大了5%,倾向方向地表移动变形影响范围增大了35.7%,走向主断面并未经过工作面中心,而是偏向老采空区一侧30 m,老采空区塑性破坏区高度增大了21.4%。分析结果对于相邻工作面重复采动条件下的地表移动变形预计、矿区土地复垦及矿区地面建筑物保护具有一定的参考价值。     

黄土山区采煤地表滑移变形模拟实验研究

相似材料模型实验是研究复杂地质条件下开采沉陷规律的重要手段.文中以陕西铜川黄土山区的地质采矿条件制作实验模型,研究山区开采沉陷引起的地表滑移变形特征,揭示采动斜坡塑性滑移变形与正常开采沉陷变形的叠加效应,再现黄土斜坡开采裂缝和地表剪切破坏的动态过程.     

西部黄土矿区开采沉陷中的土岩耦合效应研究

西部黄土矿区巨厚黄土层对于开采沉陷特征具有显著影响。将黄土矿区开采沉陷划分为地下开挖、黄土层自重荷载效应下的基岩开采沉陷及其引起的黄土层变形两个模型相叠加,利用数值模拟分析这两者在开采沉陷中的耦合效应。结果表明,基岩开采沉陷引起的黄土层附加变形导致其体积变形,破坏了黄土层的整体结构,改变了黄土层施加于基岩上的自重荷载效应。这种荷载效应与开采宽度、采深、土层厚度相关,得到了黄土层等效荷载与开采宽深比(或采动充分程度)之间的关系,初步揭示出黄土矿区开采沉陷存在的土岩耦合效应。