重庆某矿开采过程中岩层移动的分形特征及其预测

用分形插值方法分析重庆某矿开采过程中的岩层移动特征，并探讨其预测方法。实测岩层下沉量和水平移动量的非线性统计分析表明，下沉量和水平移动量等岩层移动特征值具有统计分形特征。下沉量和水平移动量的分形插值拟合曲线与实测岩移数据吻合较好。     

开采沉陷地区地表水平移动机理

根据实测资料，探讨了开采沉陷地区地表点的移动轨迹，介绍了由于岩梁下沉和弯曲引起地表水平移动的机理及岩层间的剪应力对水平移动所起的作用，对残余水平移动和下沉值的改变伴随着水平移动的改变等问题作了力学解释。     

基于Knothe模型的山区开采地表动态下沉预计方法

随着地下煤层的开采,其上覆岩层在重力作用下将产生变形、移动和破坏,岩层内部所产生的移动变形也逐渐传递至地表,引起地表的移动变形。山西大部分可采煤层均位于山区,因此对山区开采沉陷的动态预计研究是必要的,以Knothe时间函数为基础,结合山区滑移影响函数,建立了基于Knothe时间函数的山区开采沉陷的动态预计公式,可预计地表某一点在某一时刻的动态下沉值,并采用山西某矿区的实测地表移动观测资料进行验证。结果表明:预计与实测下沉曲线具有较好的一致性。     

采场上覆岩层移动变形值计算

在下部采动煤层的顶板岩层内布置巷道，其位置选择与采场上覆岩层移动状况密切相关。依据煤矿地表移动计算公式和采场上覆岩层活动规律，建立采场上覆岩层移动变形概率积分法预计计算模型。根据最大下沉量、主要影响半径、拐点移动距等移动参数与埋深的关系，利用参数坐标系确定采场上覆岩层移动下沉计算公式。并结合实例进行岩层移动变形预计计算，计算结果与实际观测数据十分接近。     

对于用现有的预计方法预计美国矿山下沉的评价

选择两种现有预计方法进行评价:一种是巴尔斯的影响函数,另一种是双曲线剖面函数。这两种预计方法已应用于美国煤矿的一些实测下沉剖面。讨论了均质的或非均质的上覄岩层对地表下沉的影响,并讨论了应用巴尔斯的理论作为两种类型岩层的预计方法。影响下沉剖面特性的主要因素是拐点向长壁开采盘区的中心线移动。编制了计算机程序用于分析。     

基于GM(1，1)模型的岩层移动预测

地下开采引起的岩层和地表移动对周围环境造成了严重的破坏,地裂缝、房屋破坏、塌陷坑等,了解岩层和地表移动规律对于保护环境和控制房屋损害有着重要的意义。以某岩层移动监测站的实测数据为原型,对其监测数据进行了分析研究,利用MATLAB软件进行了GM(1,1)模型的建立和预测。研究结果表明,就岩层内部观测站而言,工作面正上方的监测点,由于其下沉单调递增规律,模型预计结果较好,相对误差小于10%;对于工作面外侧的监测点,由于其具有下沉、上升变化的波动性特征,不能进行GM（1,1）模型拟合预测。     

煤矿开采中岩层移动的分形特征及其预测

对南桐煤矿开采中沉陷盆地中部隧道顶板下沉量和水平移动量进行了分析，发现下沉量和水平移动量等岩层移动特征值具有统计分形特征。并通过改变观察尺度的方法对其分形维数进行了计算，并用数学方法对顶板下沉量和水平移动量的曲线进行了分形插值拟合，通过与实测下沉量的比较分析发现，分形预测比传统插值方法更为精确。对两个煤矿的研究结果表明，在具有相同地质条件的情况下，分形插值函数法得到的下沉曲线具有普适性。因此，对开采沉陷研究来说是一种很有实用价值的方法。     

《矿山测量》1973年至1979年总目录

题目年刊期页次5 5 00八a 8 00 Jl J.几︼﹄口1上1︸n匕n.八01从Jl工,工八匕八OJ任月伙OUOdl工4 2 OOn乙八O八O‘.19自n匕月任今O月任月任d︸今O2 3 1 4 1 3 2 1 3 1 1 3 1 142 3 2 3 2 41 地表和岩层移动地表移动盆地内任意点下沉值的预计开采过程中地表移动基本规律的研究计算地表最大下沉值的探讨适用于水平煤层的下沉网格参数的计算预计地表下沉值的矩形网格采矿下沉预计方法的探讨—体积影响函数法煤层开采厚度对移动角的影响地表和岩层沿断层面移动与变形的实践和认识抚顺煤田地表移动下沉盆地计算有限单元法在水体下采煤中的应…     

特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动预计方法

特厚急倾斜煤层水平分层开采具有重复开采、沉陷影响累积的特点,其岩层移动模式和地表移动形态需要建立新的预测模型来描述。在实测分析和相似模型试验的基础上,根据急倾斜煤层开采覆岩与地表的移动的变形机理和传播方向变化特征,建立了基于开采影响传播角变化的特厚煤层水平分层开采地表移动的预计模型,提出了分层充分与非充分开采条件下沉系数与煤厚、采深、煤层倾角的波兹曼拟合关系式,提出了预计参数的确定方法。通过实例验证分析表明,预测模型能较好地反映实际规律,预计参数物理意义明确,易于确定。     

倾斜煤层矿山开采沉陷分析

运用实测数据分析、模型试验和数学模拟方法，研究某倾斜煤层矿山开采过程中的沉陷和岩层移动。根据模型理论建立了相似模型，用2D-σ程序进行数值模拟。结果表明，沉陷和水平移动曲线不连续也不平滑，由于地质条件的影响，其变化是不对称的。得出沉陷参数、水平移动参数、顶部下沉量和其他用于预测地面移动的参数。这些参数值与当地采矿条件一致，有助于开采作业。实践证明，研究结果对预测地面移动和下沉有益。     

抽取地下水引起的地表移动预测

根据实测数据分析抽取地下水不仅引起地表下沉 ,而且还引起水平移动 ,且在一定区域内水平移动比下沉更显著 ,进一步指出水平移动系数已不再是一个常量 ,而是与抽水井降深和观测点距抽水井距离有关的变量。本文所建立的计算模型 ,可以预测抽取地下水引起地表下沉和水平移动与变形值 ,为估计出非采动沉降的影响程度提供依据     

充填开采地表移动变形规律数值模拟分析

为了研究充填开采地表移动变形规律,简要介绍了地下开采引起的地表移动和变形5项指标对地表建筑物影响情况,分析了5项指标之间的内在联系和对地表建筑物造成破坏的直接原因,引入了地表“下沉梯度”和“水平移动梯度”的概念,从而对充填开采提出了新的评价指标和要求,在减缓地表下沉量和水平移动量的基础上,需要重点关注对梯度的控制情况。针对新阳矿十采区10203充填开采工作面现场条件建立FLAC3D数值模型,对比分析充填法和垮落法开采的地表移动梯度变化规律。研究表明:充填开采减小了地表下沉量和水平移动量,显著降低了地表下沉梯度和水平移动梯度,地表趋近于均匀下沉和连续变形,能够有效地保证地表建筑物的安全。     

水平移动曲面的力学预测法

用力学方法计算开采沉陷已经越来越受到重视。传统的几何积分法、概率积分法解决不了的一些难题，用力学方法可能得到解决。从两条观测线的下沉，用力学预测法得到的水平移动曲面与实测水平移动曲面相当接近。力学模型揭示了下沉和水平移动之间的联系。     

基于沉陷对称特征的近水平煤层开采InSAR三维位移反演模型

利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术进行煤矿开采沉陷监测时,所获得的雷达视线方向(LOS)位移是地表点垂直向、南北向、东西向三维位移的矢量叠加。将LOS向位移分解为地表下沉及沿工作面走向和倾向水平位移,是研究开采沉陷规律和获取地表移动参数的基础。目前,基于 InSAR LOS位移反演开采沉陷三维位移的主要方法有:利用不同轨道卫星的三幅SAR影像建立LOS位移方程组来求解三维位移分量;根据开采沉陷预计模型将地表水平位移视为下沉的关联函数,由单幅SAR影像来解算下沉及水平位移;或者直接忽略水平位移的影响,将 LOS向位移投影为下沉分量。本文在分析上述方法局限性的基础上,根据近水平煤层开采地表下沉和水平位移关于移动盆地主断面对称的基本特征,建立地表移动盆地对称点上多期InSAR LOS向叠加位移的几何方程组,并对该方程组进行叠加和差分处理,导出LOS向位移反演开采沉陷三维位移的函数模型。在工作面推进过程中,由于地表移动具有滞后性,使得动态沉陷盆地中心偏向开切眼一侧,本文依据移动盆地中央地表下沉达到最大且水平位移趋近为零的特征,基于相邻像元LOS向位移进行叠加和差分,自动搜索出地表移动盆地的动态中心位置,从而实现工作面推进过程中地表动态三维位移的分解。基于Matlab平台对上述三维位移反演模型进行了算法实现,并利用多期InSAR 实测数据进行了模型验证,其下沉和水平位移反演结果与实测资料较为一致,明显优于忽略水平位移而直接分解地表下沉的方法。上述模型能够用于近水平煤层开采地表移动稳定后和动态移动过程中InSAR监测的三维位移分解,具有较好的普适性。     

基于Flac数值模拟的地面垂直钻井剪切破坏研究

以乌兰矿地面垂直钻井为研究对象,利用地面沉降理论,建立了地面垂直钻井井身位移与变形的数学模型,得到了钻井水平位移与水平变形的函数,分析了钻井水平剪切破坏的特征;并基于数值模拟软件Flac,实现了地面垂直钻井水平应力场的模拟。     

动态开采过程中堤体内部水平移动规律研究

 摘要: 本文利用sv30测斜仪获取了堤体内部水平移动值。通过分析得到了该地质采矿条件下的水平移动稳定距、稳定角以及超前影响距、超前影响角;用理论方法确定了不同深度开采地表水平移动曲线,得到了正错动区宽度与距地表深度之间的拟合关系式,实测规律与理论规律一致;将该拟合关系式应用到河堤实际治理中,实践效果证明了该治理方案的正确性。     

大采深厚松散层开采地表沉陷特征

基于地表沉陷的观测数据,分析了极不充分开采移动和动态下沉特征,计算了极不充分工作面开采程度和下沉盆地的范围,详细描述了极不充分开采地表变形以及拐点位置。表明大采深厚松散层开采条件下,在上山方向下沉盆地的边缘即使下沉值很小,也会产生较大的水平移动;极不充分开采时地表下沉盆地十分平缓,且位置偏向上山方向;下沉盆地的拐点位于煤柱的上方而非采空区上方。对于指导相似地质条件下开采,解放建筑物下压煤具有较大的实用价值和指导意义。     

金属矿山崩落法开采顶板围岩崩落机理与塌陷规律

以湖北程潮铁矿西区开采为工程背景,首先结合2个钻孔实时监测的顶板围岩崩落曲线、矿体赋存条件、地层结构和钻孔岩芯资料,揭示顶板围岩崩落过程的基本特点和机理。其次建立了103个沉降点和55个水平位移点的地表塌陷监测系统,通过对15个月观测资料,特别是对沉降量、沉降速率和水平位移量与时间曲线的关系,以及沉降漏斗发展过程剖面图分析,总结出西区地表变形的量值特征和一般规律。初步揭示了金属矿山无底柱分段崩落法开采过程中,顶板围岩崩落机理和地表沉陷的基本规律。     

杏山铁矿露天转地下开采边坡变形分析

根据结构面与边坡面间的组合关系及地下矿体开采影响程度的不同,将边坡岩体分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个区域,并分析了各个分区边坡岩体的稳定性状态。运用FLAC 3D软件,模拟地下-15m水平开采对边坡应力场、位移场的影响,结果表明受地下开采扰动的影响,研究区域位移沉降明显,下部岩体位移方向指向采空区,易出现塌落破坏以充填地下采空区,上部岩体位移方向沿坡面指向采坑底,易出现牵引式滑动破坏。     

采矿方法与地表沉陷预测

针对新生煤矿伍家冲矿井建筑物下试验条带开采的实际，运用FLAC软件对其采矿方法与地表移动和变形的关系进行了数值模拟研究，采用GPS现场观测水平位移和垂直位移．研究表明，采用条带间隔开采优于条带顺序开采，数值模拟结果与现场实测数据具有较好的耦合性，数值模拟对地表沉陷的预测是一种经济有效的方法．