地表移动概率积分法计算参数的相关因素分析

为建立地表移动的概率积分法计算参数与地质采矿条件之间的数学关系,以我国主要矿区的大量地表移动观测站实测数据为原始数据,采用逐步回归的方法建立了开采沉陷概率积分法参数与地质采矿条件之间的统计回归公式。采用中误差和威尔莫特一致性指数(WIA,Willmott’sIndex of Agreement)对回归公式的精度及预测能力进行评定,计算结果表明所建立的回归公式误差较小,各参数回归公式均具有较好的泛化性能。为进一步验证所建立的回归公式的正确性,以4个测试样本数据进行计算,计算结果与实测结果吻合。最后,以淮北某矿地表移动实测数据为例,计算结果表明采用统计规律所计算的概率积分法参数进行开采沉陷预计计算可以得到与实测相符的地表移动变形数据。研究成果为缺少实测资料矿区进行开采沉陷预测确定概率积分法参数提供了科学依据。     

基于递减步长果蝇算法的概率积分法修正模型反演

由于标准地表移动观测站限制较多,提出布设非主断面地表移动观测站来获取更多的采空区地表实测资料;为了更好地利用实测数据来反演地表移动变形参数,提出基于实测下沉数据的观测点定权方法;针对概率积分法在采空区边缘预计精度较差的问题,引用概率积分法修正模型并利用递减步长的果蝇算法对模型参数进行反演,利用反演得到的概率积分法修正模型参数计算各观测点的拟合值并与实测值进行对比验证,结果表明递减步长果蝇算法对概率积分法修正模型参数的反演具有适用性,有助于提高利用非主断面地表移动观测站实测数据反演地表移动变形参数的精度,对研究特定工作面开采上方地表的移动变形规律具有积极作用。     

用岩性综合评价系数P确定地表最大沉陷的预计参数

环境影响评价报告中,用概率积分法预计地表移动和变形最大值,相关的预计参数有:下沉系数q、主要影响角正切tgβ和水平移动系数b.在预计参数在无实测值时,可采用岩性综合评价系数P.论文在无地表沉陷实测数据时利用P系数(岩性综合评价指数)给出了预计参数的确定方法,并对陕西神木县某新建矿井一工作面进行了地表最大变形预计.     

概率积分法预计参数求取及应用研究

大量地表移动观测资料显示,概率积分法预计的下沉曲线边缘部分比实际观测下沉曲线收敛快,其预计结果与实际观测值在移动边界区域很难拟合一致,造成了利用观测站求取的预计参数计算的地表变形值在开采影响边界区域与实际观测值不符.文中根据观测站实测数据,提出对观测站分区域反演预计参数,分区域进行地表变形预计的方法,可以有效克服概率积...     

基于FLAC3D和概率积分法的公路下伏采空区变形影响分析与评价

某矿S3102工作面上方地表有市政二级公路,工作面开采造成部分路面下沉塌陷损毁。为了对公路损毁程度进行准确评估,分别用FLAC^3D数值模拟方法和概率积分法对地表移动变形进行预测计算,计算结果与实测数据进行对比分析。FLAC^3D数值模拟结果和概率积分法计算结果分别显示,公路地表最大下沉值分别为4 979 mm和4 880 mm,与实测公路地表最大下沉值4 870 mm十分接近,最大误差在2%左右。研究结果表明,利用三维数值模拟软件模拟和概率积分法研究复杂采空区影响地表移动变形规律是可行的,能够较为准确地预测地表移动变形情况,可为采空区地表稳定性评估提供技术支持,供类似矿区道路塌陷预测研究借鉴。     

厚松散层地表移动变形预计的双曲函数法

在厚冲积层条件下, 根据上覆岩层不同的介质特点, 通过理论分析, 采用地表移动变形计算的双曲函数法进行预计, 并对预计结果与实测数据进行了对比, 在预计参数选取比较准确的情况下, 预计结果是令人满意的, 解决了概率积分法在预计厚松散层开采条件下盆地边缘偏差较大的问题。     

深埋煤层采动山区地表移动规律实测研究

为研究深埋中厚煤层采动山区地表移动规律,在韩城矿区某综放工作面上方建立了地表移动观测站,通过分析地表移动变形实测数据,得出工作面开采引起的倾向非充分采动地表移动盆地变形值较大,对此采用概率积分法对数据进行了拟合并求取相关参数,研究结果为韩城矿区后续工作面开采沉陷的预计和保护煤柱留设提供了参考依据。     

山区复杂地形下地表移动盆地边界角量参数研究

为准确有效地获得山区复杂地形条件下地表运移规律和角量参数,以山西山区某矿20210复杂地形工作面为例,提出了一种“以点求面”的计算模式,在山区复杂地形工作面非主断面处建立地表移动观测网,利用遗传算法在参数优化推导中的优势,优化出本地区的概率积分法预计参数,拟合研究了山区复杂地形下的地表移动变形规律,得到了地表移动盆地边界角量参数。通过优化的参数对地表移动变形进行了概率积分法预计,并与非主断面实测数据进行了对比分析。结果表明:基于遗传算法优化参数得出的概率积分法结果,其误差均在5%以内,验证了预计参数及地表下沉数据的可靠性。该地形条件下地表移动下沉最大值为853 mm,矿区走向移动角为69.0°,上山移动角为73.1°,上山边界角为70.3°,下山边界角为59.4°,充分采动角为59.3°,最大下沉角为83.6°。     

厚松散层综放开采条件下地表岩移参数分析

以潞安矿区地表岩移观测站实测资料为基础,分析了厚松散层综放开采条件下地表静态变形和动态变形的特点,运用回归分析方法对概率积分法地表移动预计参数、地表动态变形参数进行了归纳分析,得到了地表移动参数与地质采矿条件之间的函数关系式,研究对厚松散层下厚煤层"三下"开采及地表移动预计有一定指导意义。     

地表残余沉陷变形机理数值模拟与预计参数分析

采用数值模拟计算,通过对覆岩移动过程的模拟研究,指出了地表沉陷由岩体变形破坏到岩体密实沉陷的发展过程,揭示了岩体密实沉陷延续是引起地表残余沉陷变形的机理;通过对岩体密实阶段地表沉陷分布规律的模拟研究,证实地表残余变形可以用概率积分法进行预计。根据数值模拟及现场实测数据,确定了长壁开采条件下地表残余沉陷变形的概率积分法预计参数。     

块体模型储量估算原理的应用研究

在研究储量估算原理与方法的基础上, 以Surpac矿业软件为工具, 结合某钨矿矿山实况, 建立了矿山地质数据库、矿体模型和块体模型, 对原始样品进行组合, 根据品位分布规律选择合理的数学模型, 拟合出理论变异函数曲线, 经过交叉验证选出最优变异函数参数值。在块体模型中, 分别采用普通克立格法和距离幂次反比法对金属元素Wo品位进行估值和储量计算, 并且与矿山使用的传统块段法计算的结果进行了对比, 分析了不同估值方法之间误差产生的原因。研究表明, 块体模型储量估算结果准确可靠, 其中普通克立格估值法优于距离幂次反比法和块段法, 它更体现了区域化变量的空间结构特征。     

基于Arc Info 的矿井风网解算方法研究

运用GIS 技术进行矿井通风网络解算, 通过对计算过程的封装, 简化了网络解算的繁琐过程;采用节点风压法进行风网解算和弧段-节点数据结构进行通风网络特征建模;提出采用非平面数据模型来解决通风网络中的三维拓扑问题;实现了通风网络参数动态查询分析, 图形功能强大。     

Visual MODFLOW在某矿山防治水研究中的应用

在详细分析某涌水量大、水文地质条件复杂的矿床水文地质条件的基础上,运用Visual MODFLOW建立三维地下水流数值模型,运用数值法计算了矿床涌水量,并将计算结果与"大井法"计算结果进行比较,证明数值法更为准确.提出以地表防治为主、地下治理为辅的综合防治水方案.地面防治采用排水沟、截水沟及岩溶回填的方法;地下治理采用帷幕注浆、超前探放水、及时疏干3种方法.将防治水工程模拟于该三维可视化数值模型上,并运用模型进行了防治水效果验证,结果证明防治水方案的实施将会较大幅度减小矿床地下水对采矿的威胁,减少矿坑排水及矿井水处理费用;防治水方案能够保护周围环境、保证村庄的正常生产生活.     

降低地勘瓦斯含量测试误差的新方法及应用

瓦斯含量是最重要的煤层瓦斯基础参数之一,准确测试瓦斯含量对于矿井瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出防治、矿井瓦斯综合治理等工作至关重要,目前在地勘阶段对瓦斯含量的测试主要采用地勘解吸法,此法在煤田地质勘探与开发工作中虽广泛应用,但存在较大的误差与缺陷。为此研究应用了一种旨在降低地勘瓦斯含量测试误差的新方法——实验趋近法。实践表明,实验趋近法极大降低了地勘瓦斯含量的测试误差,具备较广泛的应用前景。     

基于高程异常拟合二次多项式模型的矿山测量数据处理方法研究

针对矿山测量数据存在精度差、易受外界因素干扰、测绘难以维持且基准不统一等问题,采用高程异常拟合二次多项式模型,推导出了模型显著性检验的算法与方法以及随机模型误差对函数模型显著性检验的影响;通过对Reilly线性化函数的使用,实现了应用模型拟合残差对未知点随机信息的推估;并且使用残差推估方程与Reilly函数,计算了高程异常拟合后残差推估,矿区高程异常拟合实现证明,利用协方差函数推估高程异常拟合残差的可行性与有效性,研究为解决矿山测量数据存在的问题提供一定理论依据。     

基于Surpac的矿床三维模型构建

矿床三维模型是“数字矿山”的基础,是矿床的数字表征。借助国际矿业软件Surpac建立了某矿山地质数据库,在此基础上构建了矿区地表、断层、矿体、空区和巷道的三维模型以及品位块体模型。针对品位块体模型采用普通克立格法对矿体金属元素品位进行估值,运用估值结果分别按各金属元素和中段进行了储量计算,并与矿山实际勘探获得的储量进行了对比。结果表明,采用Surpac软件所建模型可靠,计算结果准确,可用于辅助矿山进行资源评估、采矿设计以及计划编制等工作。     

普通克里格法在铜曼矿区储量估算中的应用

以铜曼矿区勘探数据为基础,建立三维地质矿床模型和三维块体模型,利用3DMine矿业软件实现变异函数模型的拟合、椭球体参数、估值参数的确定。利用克里格估值方法对铜曼矿区进行储量估算,结果表明,基于3DMine软件的克里格法储量估算结果相对准确,可作为矿山资源储量管理和开发利用的依据。     

AN ESTIMATION OF FUZZY RELIABILITY OF DISTINCT ELEMENT METHOD IN PREDICTION OF SURFACE SUBSIDENCE DUE TO COAL MINING

The quantitative evaluation of errors involved in a particular numerical modelling is of prime importance for the effectiveness and reliability of the method. Errors in Distinct Element Modelling are generated mainly through three resources as simplification of physical model, determination of parameters and boundary conditions. A measure of errors which represent the degree of numerical solution ‘close to true value‘ is proposed through fuzzy probability in this paper. The main objective of this paper is to estimate the reliability of Distinct Element Method in rock engineering practice by varying the parameters and boundary conditions. The accumulation laws of standard errors induced by improper determination of parameters and boundary conditions are discussed in delails. Furthermore, numerical experiments are given to illustrate the estimation of fuzzy reliability. Example shows that fuzzy reliability falls between 75%-98% when the relative standard errors of input data is under 10 %.     

某大型钼矿的矿体可崩性预测

分析了某大型低品位钼矿的地质构造情况,收集了用于岩体稳定性评价的主要指标参数,在此基础上推估了矿体的RMR值,对比分析了多种自然崩落法岩体可崩性评价方法,并利用Laubscher崩落图法绘制了矿山的可崩性预测图,得到了矿山初始崩落和持续崩落时的拉底水力半径,分析了不同拉底形状的优缺点并确定了最终拉底形态参数,利用数值模拟手段对预测拉底参数下的矿石崩落情况进行了计算分析,结果表明,预测的拉底空间参数下能达到崩落预期,该矿具有自然崩落法开采工艺的可行性。     

AHP-Critic法正态云模型在边坡稳定性评价中的应用

针对露天矿山边坡稳定性评价中的随机性和模糊性问题,提出了一种基于AHP-Critic法的正态云模型边坡稳定性分析方法。首先,选取容重γ、黏聚力c、内摩擦角φ、坡高H和坡角α这五种具有代表性的边坡稳定性评价指标,然后基于AHP法和Critic法确定指标主客观权重,再采用乘法合成归一化方法求出综合权重;并结合正态云模型理论,确定边坡稳定性等级;最后,将该模型运用于云南某石灰岩矿山,且与强度折减法和极限平衡法计算结果进行对比验证。结果表明,该方法可行且预测结果准确,可为类似矿山边坡稳定性分析提供一种新的评价方法。