基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模

对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是数字矿山建设的重要内容，矿山地下巷道的三维建模及可视化又是数字化再现的核心内容。针对传统巷道三维建模方法效率低下、成本高昂的不足，提出了基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模方法。该方法主要采用近景摄影测量立体像对的前方交会原理，使用相机在不同空间位置获得一组同一目标的图像，通过计算图像间的几何约束关系来得到目标表面的三维坐标信息，从而构建拍摄目标的三维模型。该方法首先利用低成本的智能手机照相机对巷道进行多视角近景照片采集；然后利用数字图像建模Context Capture软件对图像数据进行空中三角测量解算，并生成地下巷道点云数据；最后对获取的像片进行特征提取和影像匹配，完成地下巷道三维模型构建。以河南理工大学地下防空洞巷道为试验对象，拍摄了566张像片，像片间的旁向重叠度约80%。试验结果显示，所拍摄目标物的三维模型结构完整，纹理清晰，表明利用近景摄影测量技术构建巷道三维模型具有可行性。     

极不充分条带开采对地表变形控制的效果分析

为减少地下开采引起的地表变形,有效保护地表建(构)筑物和生态环境,以具有大采深、厚煤层、厚松散层、超软上覆岩层的特殊地质条件的林南仓煤矿为例,对比分析了地表变形控制技术方法,针对覆岩离层注浆等技术难以实施的问题,展开了基于极不充分采动理论的地表变形控制方法研究。极不充分采动程度是指上覆控制岩层破断之前的开采具有引起地表下沉量较小的特征,首先分析了极不充分开采技术的适用条件,即采深大于500 m;然后构建了多个相对独立的极不充分条带工作面,在地表形成了统一、连续的下沉盆地,且在盆地平底区域,相邻工作面引起的正倾斜和负倾斜、压缩变形和拉伸变形相互抵消一部分,从而达到减弱地表变形的效果。在该矿东二小采区开展了现场实践,布设了多个极不充分条带开采工作面。研究表明:该技术能有效控制地表变形,地表下沉率仅为0.17,损害等级控制在Ⅰ级之内,对地表建(构)筑物和生态环境起到了良好的保护作用,对于类似地质条件下矿井安全生产具有一定的参考价值。     

基于模糊模式识别的采动区建筑物损害等级预测

为掌握煤矿采动区建筑物损害程度,采用模糊模式识别方法对采动区建筑物损害等级进行预测。首先对30个已知采动区建筑物损害数据进行预处理,根据研究区域井下开采情况、地质条件及建筑物结构等因素,采用模糊聚类方法生成包含4个标准模型的模型库。然后对8个测试样本与标准模型库进行测试,计算样本数据与各个标准模型的贴近度,根据择近原则判断各样本所对应的标准模型。通过计算,8个测试样本预测结果与实测值完全相同,预测结果准确可靠。研究表明使用模糊模式识别方法预测建筑物损害等级是可行的,研究成果为预测矿山采动区建筑物损害等级提供了一种新的方法。     

模糊关系方程法在矿山开采沉陷最大下沉值预测中的应用

为了准确预测矿山开采沉陷的最大下沉值,利用模糊数学理论和方法,建立地表最大下沉值与影响下沉的诸因素之间的模糊关系方程,并使用Fuzzy矩阵转换法找出了各指标之间的模糊关系,根据工作面的各影响因素指标,求解得到预计工作面地表最大下沉值。采用某矿区实测资料对模型进行验证,预计结果最大相对误差9%,可以满足矿山开采沉陷预测的要求。研究成果表明模糊关系方程法可以准确地预计煤矿开采沉陷地表最大下沉值,为矿区开采沉陷预测提供了一种新的方法。     

基于模糊模式识别的贴近度法判别煤田测井岩性

选取影响岩性识别的7个主要参数,结合某地实际测井资料,建立基于模糊模式识别法的岩性识别标准模型.分别计算了各个待定样本与3个标准模型的格贴近度、海明贴近度、欧式贴近度、最大最小贴近度及算术平均最小贴近度.分析了不同贴近度方法求得的贴近度,结果表明5种方法所识别的结果都正确；通过分析对比5种方法所求得的最大贴近度曲线,可知海明贴近度方法所得结果较为稳定、准确,适合该次岩性识别实验；验证了应用模糊模式识别法进行测井岩性识别的可行性和科学性.     

矿区塌陷土地复垦与可持续利用

 随着煤炭大量开采,大面积土地资源遭到破坏,矿区环境恶化。本文在分析安徽某矿区塌陷地特征的基础上,结合矿区开采沉陷预计结果和国内外土地复垦的经验,提出塌陷地复垦远景规划与可持续利用的战略对策,对其他矿区塌陷地整治有积极的指导意义。     

老矿区煤矸石山的综合治理与利用研究

为了治理老矿区煤矸石山对环境的影响,并使其得到有效的利用.本文提出了在煤矸石山的一侧进行绿化治理,在另一侧进行矸石砖生产的综合治理与利用方法.这样不仅减少了老矿区煤矸石山在利用过程中所带来的对周围环境的空气、水体、土壤等的影响,同时又将煤矸石做成矸石砖,产生经济效益.通过对焦作矿区鑫珠春矿煤矸石山的研究实践表明,在现有的经济技术条件下完全可以使其在不污染矿区周边环境的条件下变废为宝,实现经济和环境的双赢.