采煤塌陷区土地建筑利用技术与工程应用

我国采煤塌陷区土地量大面广利用率低,加大对采煤塌陷区土地利用具有重要意义。为科学评估采煤塌陷区土地建筑利用的可行性和适宜性,采用理论计算和工程验证方法研究了塌陷区建筑地基的稳定性。在充分分析研究区下方老采空区特征和分布情况的基础上,采用概率积分法并选择合理的残余沉陷预计参数计算了该区地表后期的残余沉陷变形。采用地基附加应力法计算了新建建筑荷载在采空区上方地层中的影响深度,通过对比其与垮落裂隙带高度的空间位置关系来定量评价老采空区地基稳定性,并综合考虑地表倾斜变形指标确定建筑物高度。为确保建筑物安全使用,提出了基于地表残余沉陷变形的建筑物抗变形措施。研究表明：研究区后期将承受Ⅰ级残余沉陷变形,新建建筑荷载影响深度不会波及到垮落裂隙带范围,不会导致老采空区“活化”,实践效果验证了评价结论的可靠性;对采煤塌陷区进行工程建设利用和商业开发具有可行性,可以有效利用塌陷区废弃土地资源,生态效益和社会效益良好。     

采煤塌陷区塌陷面积的预测方法与分析

本文在煤矿开采沉陷理论的基础上,导出了塌陷面积和万吨塌陷亩数的通用计算公式,同时,对影响塌陷面积的主要因素进行了深入分析,从而为煤矿塌陷区面积的预测和计算提供了理论依据。     

地表下沉衰减函数与塌陷区稳定性分析

根据地表下沉的3个阶段,分析了地表下沉速度的主要影响因素;以Knothe时间函数为基础,导出了适用于衰退期及其之后的下沉衰减函数,并提出下沉衰减函数中参数的确定方法.针对兖州矿区典型塌陷区不同的地质开采条件和现场实测资料,求出了典型塌陷区的下沉衰减函数和残余下沉量;最后提出了塌陷区稳定性评价指标和塌陷区稳定性分类方法,将塌陷区分为非稳定型、相对稳定型和稳定型,并对塌陷区进行了稳定性评价.     

采煤影响下高等级公路移动变形动态预测方法研究

文中针对公路动态变形预计精度低的问题,结合公路下采煤需要进行变形监测这一有利条件,提出了一种不断融入实测数据的高精度开采沉陷动态预计模型,案例分析结果表明,融合实测数据的开采沉陷动态预测模型预计地表最大下沉点的相对误差优于6%。     

徐州采煤塌陷区地质环境评价方法研究

 根据徐州采煤塌陷区地质环境的特点和地质环境评价工作的复杂性,利用ArcGIS在数据库管理、可视化显示、二次开发方面的强大优势和层次分析法（AHP）在多要素评价方面的独特优势,提出结合ArcGIS软件和AHP模型进行徐州采煤塌陷区地质环境评价,以充分发挥两种方法的优势,并阐述该评价方法的基本步骤,对评价指标和权重、评价信息系统做了重点分析。     

采煤塌陷区生态治理评价体系及方法构想

根据南湖湿地公园的建设对环境的影响,建立了南湖湿地生态系统评价指标体系,筛选出了9个指标因子并对效益的评价方法进行了探讨。采煤塌陷区生态治理工程涉及面广,规模大,投入多,对其工程效益进行监测和评估具有重要的意义。     

应用GIS技术对采煤塌陷区综合管理

为了保证采煤塌陷区生态环境、区域经济的可持续发展,基于对采煤塌陷区塌陷地综合管理的重要性,在介绍我国现阶段采煤塌陷现状的基础上,分析了采煤塌陷带来的危害及对塌陷治理工作的不足.并结合实例应用GIS新技术中的ARCGIS软件建立塌陷区管理平台,利用塌陷区图纸资料及土壤质量等数据建立了完善的空间及属性数据库,并应用ARCGIS软件强大的功能来实现塌陷区空间数据和属性数据的连接,以方便实现对塌陷区数据随时更新,对塌陷区土壤等属性信息随时查询、随时管理.结果表明:应用GIS新技术平台中强大的输入输出功能、检索功能、分析功能等来实现对塌陷区土壤、塌陷区地质、塌陷区复垦等信息的分析和管理.     

遥感技术监测采煤塌陷区的应用研究

利用遥感技术动态监测开滦煤矿地面塌陷区积水情况,从而监测矿区的采煤塌陷。采用了TM传感器4个时相的遥感图像数据研究开滦煤矿1988~1994年的积水动态发展变化规律。结果表明,通过对4个时相遥感信息的提取,得到了开滦煤矿地面塌陷积水的动态信息,从而反应出采煤地面塌陷情况。     

采煤塌陷区污染物调查与修复

文中针对煤炭开采导致的土壤污染问题,选取典型煤矿区开展研究。在采煤塌陷区土壤污染物调查与识别的基础上,采用植物修复方法,寻找修复采煤塌陷区的超积累植物,为采煤塌陷区污染土壤生态修复提供基础。     

采煤塌陷区景观演变特征研究

文中以地处平原地区的吕家坨矿采煤塌陷区为例,通过分析该区煤炭开采前、采煤塌陷后、塌陷治理后的景观格局,研究了煤炭开采破坏及治理引起的采煤塌陷区景观演变特征.结果表明:煤炭并工开采前,该区以耕地为主,景观优势度较高;开采沉陷导致耕地破坏,农业景观格局由单一的耕地逐渐变得复杂无序;土地复垦治理后,景观格局向复杂有序的方向发展,农业生态系统再次趋于稳定.     

基于Matlab的矿区地表移动与变形计算方法研究

运用开采沉陷理论、概率积分法、Knothe时间函数和坐标转换理论,基于Matlab编程语言对煤矿采空区地表移动变形值计算方法进行了探讨,主要得到了以下几个方面的成果:采空区上方地表移动与变形计算;预计时刻地表下沉与变形动态值预计;地表下沉等值面图和三维可视化效果图的自动绘制;采空区上方地表任意方向下沉与变形剖面图绘制;地表移动变形分布规律分析。本文的程序运行成果与矿区数字地形图一起作为G IS的输入数据进行矿区地表历史DEM的反演,对生产矿井开采技术可行性分析、地下保护煤柱设计以及矿区生态环境损害评价分析将起到至关重要的作用。     

静态留矿法在漂塘矿区的应用研究

针对浅孔留矿法开采漂塘矿区破碎矿体存在片帮、昌顶、放矿困难等回采安全问题,提出静态留矿法技术方案,并进行了工业试验。结果表明,在放矿口架设溜矿井,专用于局部放矿,使矿房内的大部分矿石保持静止,充当干式充填作用,同时避免矿石流动对上下盘围岩的摩擦、冲击和挤压,保持上下盘围岩的稳定性,为顺利回采创造条件。对该矿区而言,静态留矿法是一种安全有效的采矿方法。     

矿区地表沉陷的D-InSAR监测方法

基于两景ALOS PALSAR影像,利用D-InSAR技术,获取了2007-12-10-2008-01-25时段某矿区的地表沉降形变场。然后采用D-InSAR监测值,提取该回采时期矿区工作面超前影响角,并与实测数据求取值进行对比,结果表明利用D-InSAR技术求取工作面超前影响角是可行的。利用基于模拟退火算法（SA）的概率积分参数反演方法,求取了矿区工作面非充分采动下的概率积分参数。求参结果表明,利用基于SA的概率积分参数求取方法进行矿区概率积分参数求取是可行的。研究成果对矿山开采沉陷D-InSAR监测具有重要参考价值。     

条采区巷道煤柱回收对地表建筑物采动影响研究

通过对高庄矿地质资料的分析,结合上覆岩层相关参数的计算及地表建筑物的现场观测,对条带开采区内集中运输巷与回风巷之间的煤柱开采后造成的地表移动变形以及对地表建筑物的影响程度进行了计算、分析和研究,并将预计结果利用MATLAB进行可视化,得到地表下沉等值线图、倾斜等值线图、水平移动等值线图、水平变形等值线图,合理解决了建筑物下压煤开采问题,为煤矿生产决策提供了理论依据.     

基于量子神经网络拟合法的矿区地表变形监测

矿区地表变形监测受到矿区地质构造条件、开采规模、采矿工艺等因素的影响,目前常规的矿区地表变形监测方法具有流程繁琐、工作量大、监测精度低等不足,为此,提出了一种基于量子神经网络拟合法的矿区地表变形监测方法。该方法通过将矿区监测点x、y坐标作为神经网络输入层神经元,将监测点的高程异常量（ξ）作为神经网络的输出层神经元,经多次迭代获得最优解。基于某矿区GPS监测数据,分别采用二次多项式拟合、BP神经网络拟合以及所提方法进行对比试验,并引入内、外符合精度作为各方法拟合精度的评价标准,结果表明：对于不同分布的监测点以及不同数量的监测点,所提方法相对于其余2种方法而言具有较高的内、外符合精度及较小的残差,对于提高矿区变形监测精度有一定的参考价值。     

桦树沟矿区无底柱崩落采矿参数优化研究

目前桦树沟矿区无底柱崩落采矿过程中,按现在的崩落步距,矿石放出不充分,端部损失大;中深孔爆破炸药分布不均匀,爆破后矿石块矿率较低。通过采矿参数优化在不增加回采成本的情况下,可减少采场二次爆破,提高矿石块矿率,有利于采矿与选矿生产;同时,崩矿步距减小后,使其与出矿设备的铲装深度相匹配,减少超前贫化和端部损失,改善矿石的流动性,有利于提高矿石回采率。     

老矿区地表岩层稳定性评价的数据融合方法

老矿山历经长时间的地质重构和地貌变化,影响矿区地表岩层稳定性的因素表现出时间性和空间性的特征。从时空观思想出发,探讨了影响老矿区地表岩层稳定性的地质、地貌和时间因素,提取了3类因素、8个影响因子作为评价指标。运用信息分配和信息扩散原理,建立了老矿采空区地表岩层稳定性的评价模型;通过点信息的特征融合,得到各测点的稳定性评价概率。利用MATLAB仿真,生成工作区地表岩层稳定性评价的平面图。并以吉林某老矿区为例,计算结果与实地调查一致。     

薄冲积层拟建城区下采煤地表沉陷试验研究

针对萍乡城区白源煤矿的开采,结合关键层理论,采用理论计算、数值模拟的方法,确定了工作面长度在96 m以内、保护煤柱宽度在124 m以上时,开采对地表造成的不均匀沉降参数都在建筑物I级保护时所允许的地表变形值之内,即倾斜3 mm/m,曲率0.2 mm-1,水平变形2 mm/m,以及沉降量<100 m以内高耸结构基础的允许400 mm沉降。     

东部矿区开采深度对地表移动参数的影响规律研究

目前我国很多东部矿区浅部煤炭资源逐渐枯竭,开采深度逐年增加,部分矿区已达到千米采深,矿区地表移动规律及其参数随采深增加发生了明显的变化。本文基于大量实测数据,分析比较了东部矿区深部开采条件下的地表移动参数与浅部开采的差异。结果表明:随着开采深度增加,边界角和移动角增大,下沉系数逐渐减小,而水平移动系数、主要影响角正切和拐点偏移系数均有所增大,得出了部分参数随宽基比、深厚比变化的规律,并建立了相应的拟合函数关系。     

地面钻井抽放采动区域瓦斯技术的试验研究

在分析了采动区域卸压瓦斯的流场分布及赋存状态的基础上,阐述了利用地面钻井抽放采动区域卸压瓦斯的原理及试验研究、应用情况。实践表明,地面钻井对抽放采动区域瓦斯效果较好。