开采沉陷的三维数值仿真与计算模型探讨

应用有限元法对某矿开采导致的地表沉陷进行了三雏数值分析,并就该地质开采条件分别对平面和三雏情况、有无弱面情况进行了对比计算和分析。结果表明,设置弱面的三雏计算模型更符合工程实际。     

开采沉陷可视化工程分析设计系统

开采沉陷可视化工程分析设计系统（MSVEADS2001），是采用三维数据场可视化与GIS技术开发的集沉陷预测，GIS工程分析与方案优化设计于一体的矿山开采决策支持系统，文中介绍了系统的总体结构。主要功能及关键技术研究，通过实例计算结果，论述了开采沉陷三维数据场可视化实现途径及应用。     

矿山开采沉陷区地理信息系统探讨

探讨区域性地理信息系统以矿山开采沉陷区为研究对象的建立过程和模式。     

矿区开采沉陷地理信息系统研究

为了突出GIS在矿区开采沉陷中进行实时观测、预计分析和三维空间的可视化显示的巨大优势,提出了以面向对象技术来设计矿区开采沉陷地理信息系统的整体思路和方法。对设计过程中所涉及的关键技术如图形文件的转换、三维模型的构造及平面和剖面图形的自动绘制、数据结构设计、数据库设计进行了阐述。     

煤矿开采沉陷预测模型的三维虚拟仿真

煤矿开采沉陷预测受多参数影响下,沉陷预测效果可视性较差,引入三维虚拟仿真技术进行煤矿开采沉陷预测。构建煤矿开采沉陷复杂模型,计算沉降区域的三维关键点坐标,再选取煤矿开采沉陷约束指标,通过模糊权重方法计算沉陷指标权重数值,并判断开采沉陷预测等级,实现了煤矿开采沉陷预测。运用MATLAB仿真软件,模型进行三维模拟应用。仿真实验数据显示：模型对煤矿开采沉陷预测等级误差为0.63%,煤矿开采沉陷预测效果值高于最低限值,充分证实了方法的可行性。     

基于GIS的矿山开采沉陷环境影响评价探讨

文中基于地理信息系统（GIS）的基本原理,提出了开采沉陷环境影响评价的路线,探讨了环境因子的提取方法以及利用GIS对开采沉陷环境影响进行评价的可能性。提出了矿山开采沉陷环境影响的评价模型以及环境影响的综合评价方法。最后探讨了线性四叉树数据结构在环境影响综合评价中的应用。     

基于GIS的开采沉陷预计分析系统

基于GIS的基本原理进行开采沉陷预计分析系统的开发、设计。分析了数据管理、参数计算、移动变形预计、变形曲线、等值线与三维图的绘制及预计分析等系统主要模块的功能和特色。实现了对大量开采沉陷观测数据与图形的统一管理及地表移动变形预计分析的自动化处理和结果的可视化输出。     

面向MGIS的开采沉陷应用子系统的探讨

结合矿区特点,提出了面向矿区地理信息系统（MGIS）的开采沉陷应用子系统的意义和具体内容;介绍了与这一系统相关的主要支撑技术。并着重对与该系统相适应的面向对象的数据结构进行了探讨。     

地理信息系统在矿区开采沉陷中的应用探讨

结合地理信息系统技术应用的发展现状，根据矿区开采沉陷的特点，提出了地理信息系统在矿区开采沉陷中应用的一些方法及技术路线。     

三维激光扫描用于开采沉陷监测研究

三维激光扫描是一种新型测量技术,具有高效、实时、高密度等优点。将三维激光扫描用于开采沉陷监测,提出了获取下沉盆地的数据处理方法,并对其精度进行了讨论。通过实例应用,得到了沉陷区的下沉盆地DEM,直观全面地反映了开采沉陷盆地的形态。     

地学信息系统在开采沉陷专题研究中的应用与三维开采沉陷信息系统设计

讨论了地学信息系统在地学领域的应用目的与应用方式。从专题研究为应用目的的角度出发,就地学信息系统在地学领域的两种应用方式,分析了其在开采沉陷中的应用潜力,并指出了建立三维开采沉陷信息系统的必要性和可行性。最后讨论了建立三维开采沉陷信息系统所遇到的问题及相应的解决方法。     

似膏体充填开采沉陷的FLAC3D数值模拟

基于FLAC^3D数值模拟软件与Midas/GTS辅助建模技术,采用Mohr Coulomb本构模型,对西马煤矿南一采区工业广场保护煤柱范围内的1327工作面进行了似膏体充填开采后的地表移动变形预计分析,并将其结果与概率积分法预计结果进行比较,得出FLAC^3D模拟结果（该结果符合实测数据）。分析结果表明:FLAC^3D数值模拟不需要确定繁杂的参数,而是以实际钻取的煤岩的物理参数为计算依据,较概率积分法更为简捷;研究成果为似膏体充填开采沉陷预计分析探求了一种更为高效的研究方法,也是对于传统概率积分预计方法的有效补充。     

地表建筑开采沉陷的三维可视化技术研究

为了快速将矿区地表变形、建筑塌陷倾斜程度和破坏等级清楚直观地表达出来,在MSPS软件开采沉陷预测的基础上,利用Arc GIS软件强大的空间分析能力和三维可视化手段,实现了顾及地表建筑破坏程度三维模型的快速建立。该方法智能化程度高、操作性强,生成的三维模型支持多种软件的交互操作,解决了不同领域人员使用的问题,以便进行地质灾害分析工作。     

开采沉陷预计中三维空间曲面拟合参数的研究

依据实测资料,方便、准确地求取概率积分预计参数,基于三维空间曲面拟合的基本理论,在分析传统参数求取过程中存在问题的基础上,提出采用曲面拟合的方法进行矩形工作面概率积分预计参数的求取,研究了水平偏移系数对半径造成的影响.结果表明,采用曲面拟合方法求参更符合工程实际需要;当开采深度小于500m时,水平偏移系数对半径造成的误差能控制在10%以内,否则,就不能用平均采深代替最大下沉点处的采深.通过对某矿S1-2工作面实测资料的非线性曲面拟合,下沉系数和拐点偏移距拟合精度提高不明显,而下山方向和上山方向的主要影响角正切拟合精度分别提高3.6,6.0%,开采影响传播角系数拟合精度显著提高,达到了13.3%,且不受工作面采动程度的限制.     

大采宽工作面开采沉陷规律的FLAC~(3D)模拟研究

为得到余吾煤业在大采宽开采条件下的沉陷规律,以便提出切合实际的防治措施,以余吾煤业S1202工作面为研究背景,运用FLAC3D对该工作面的开采沉陷进行模拟分析,得出了地表移动变形规律及其最大值。将FLAC3D模拟工作面停采时得到的地表最大下沉量和水平移动量与现场实测值作对比,结果表明两者相对误差较小,验证了模拟结果的准确性。对余吾煤业及其他矿区大采宽工作面的开采沉陷预测具有借鉴意义。     

基于Active X Automation的三维可视开采沉陷预计

为弥补现有开采沉陷预测程序在可视化表达中的缺陷,采用VB和SURFER的Active X Automation技术开发了基于概率积分法的开采沉陷预测分析系统。通过VB语言操纵SURFER内核程序实现开采沉陷的各种移动变形等值线、三维表面图及剖面图制作和数据分析的自动化。以山东某煤矿多工作面、多煤层开采沉陷预计对所建立分析系统进行验证。结果表明,采用VB与SURFER结合用于开采沉陷的预测分析,能够满足工程需要,并且能极大地提高工作效率,减少程序开发的工作量,实现开采沉陷预测分析图件制作的专业化、自动化。     

矿区开采沉陷预计系统与计算机仿真

针对蒲白矿务局西固镇下煤层开采复杂的采矿、地质条件和建筑物布置情况,运用FLAC3D数值模拟预计和YHL-12预计开采沉陷软件系统,分别对地表移动和变形进行计算与仿真,结果吻合较好,从而确定采用倾向变条带开采方案,为矿井实施有效、可靠和经济的控制开采方法提供了相关参数与理论依据。     

基于MATLAB和FLAC3D的开采沉陷仿真教学实验系统研发

矿山开采岩层移动与地表沉陷机理及规律是《矿山开采沉陷学》的核心基础理论,其相关教学内容复杂且抽象,是课程教学的重点和难点。针对常规教学方法课堂效果差,且现有开采沉陷计算机仿真教学 存在诸多不足,综合矿山开采沉陷原理与方法、现有矿山开采沉陷研究热点问题以及前沿仿真教学设计方法,利用MATLAB和FLAC3D平台研发了矿山开采沉陷仿真教学实验系统。系统主要包括两个模块：①基于MATLAB 和FLAC3D耦合的岩层移动机理仿真模块。该模块针对矿山开采岩层移动相关教学内容,通过对MATLAB数值计算与表达功能和FLAC3D数值模拟功能的互补耦合,实现了对岩层移动机理和岩层移动规律的仿真。②基于 MATLAB GUI的地表沉陷规律仿真模块。该模块针对矿山开采地表沉陷相关教学内容,基于MATLAB GUI开发了开采沉陷预计原理仿真、智能参数反演原理仿真和开采沉陷规律仿真3个地表沉陷规律仿真子模块,实现了对 地表沉陷时空演化规律的仿真。所开发的系统界面友好,操作简捷,通过人机交互界面与系统进行交流,可以让学生充分理解并掌握岩移机理和规律、开采沉陷原理,以及开展相关预计参数求解等创新性实验,从而 有效提高教学质量和效果。教学实践表明：所构建的教学实验系统可以极大地提高学生的理解能力,培养学生的创新精神和学习兴趣,可有效解决《矿山开采沉陷学》教学的瓶颈问题。     

矿山开采沉陷的FLAC~(3D)数值模拟分析

利用FLAC~(3D) 数值模拟了煤层开采沉陷,主要分析了开采矿山工作面及增加已开采矿山工作面的开挖深度对变电站及其周围监测点沉陷量的影响。结果表明:各个工作面整体上对变电站的沉降量影响比较小。变电站沉降量随着单独开采工作面的增加在微小地增大,最后达到稳定。共同增加开挖工作面时对变电站沉降的影响比单独开挖时稍大。变电站的沉降值随着工作面开采深度的增加逐渐增大,增加单独开采工作面的开挖深度对变电站沉降的影响小于其共同开采的影响。