基于ArcGIS的公路边坡稳定性评价系统设计与开发

公路边坡稳定性评价是山区高等级公路建设的一项基本工作与重要内容.作者在分析总结当前基于GIS平台的边坡稳定性评价系统研发现状的基础上,以AreGIS为二次开发平台,建立公路边坡稳定性评价系统.系统具有边坡数据管理、边坡稳定性评价、边坡三维地形建立与分析等功能.最后,通过一个实例对系统进行了从数据管理、边坡稳定性评价到三维地形显示等一系列操作的应用测试.     

基于微震监测的中深埋煤层导水裂缝带发育规律研究

掌握导水裂缝带发育高度是矿区水资源保护及顶板水害防治基础条件之一。为揭示榆神矿区中深埋煤层导水裂缝带发育规律,以小保当一号煤矿为研究区,采用井-地联合微震监测技术对112201工作面开采覆岩导水裂缝带发育高度进行研究。结果表明：微震事件主要集中于标高940～1 160 m范围内,在标高1 087～1 115 m阶段微震密度达到最大值,根据煤层埋深与微震事件高程差,综合判定导水裂缝带为154～163 m,裂采比为26.55～28.10;终采线附近微震事件相对工作面其他区域微震事件的高度相对突出,该区域导水裂缝带高度为168 m,裂采比为28.97,导水裂缝带发育高度略大工作面内部。将井-地联合微震监测所得导水裂缝带发育高度与钻孔实测结果进行比较,两者结果基本接近,表明该方法所得结论相对可靠。     

基于集合论的煤矿床空间数据模型研究

为了有效地表达现实世界特别是煤矿床的三维空间实体，在分析了复杂煤层三维数据的基础上，基于集合论的数学思想，提出了一种新的抽象的煤矿床空间数据模型．该模型把三维空间数据分解为三维点、线、简单面、面、体等5种空间数据模型，通过模型的相关性进行适当的集合运算，从而得出空间真三维煤矿床实体．并以断层为实例，给出了相应模型表示及其相应的集合运算，即集合间并、交、差等相关操作，从而生成三维煤矿床断层．结果表明：这种模型可以较为有效地表达煤矿床三维空间实体，为进一步研究奠定了基础．     

基于覆岩曲率变形的导水裂缝带发育高度研究

为了研究覆岩导水裂缝带最大发育高度，以小保当矿区2^-2煤层为研究对象，通过理论分析、相似材料模拟实验、实例验证等方法，在应用极限曲率预计导水裂缝带发育高度的基础上，借助概率积分法将导水裂缝带上部岩层与煤层的间距、下沉系数η₍(z))、开采高度m与导水裂缝带上部岩层最大曲率变形值K₍(z) max)有机结合，给出了以导水裂缝带上部岩层最大曲率变形值K₍(z) max)为关键参数的覆岩上行裂缝发育高度关系式和以地表最大水平拉伸变形值ε_xm为关键参数的下行裂缝发育深度关系式。在此基础上给出了一种基于概率积分法的导水裂缝带发育高度理论预计方法，应用该预计方法对小保当矿区2^-2号煤层开采覆岩导水裂缝带最大发育高度进行了预计，其最大发育高度为160.1 m，与现场实测152.01～175.57 m基本吻合，研究成果可为相似工况下实现保水开采提供理论依据。     

边坡稳定性评价方法研究现状与发展趋势

详细论述了边坡稳定性分析的定性、定量、不确定性等各种方法的主要原理、优缺点及其研究现状,最后总结了边坡稳定性评价方法的发展趋势。     

浅埋煤层沟道采动裂缝发育特征及治理方法

黄土沟壑区浅埋煤层开采诱发的地表裂缝灾害相对严重,特别是在沟道底部等煤层埋深极浅区域易与覆岩内部裂隙贯通形成导水通道,致使地表水溃入井下威胁生产安全。为研究黄土沟壑区浅埋煤层回采造成的沟道地表裂缝发育特征及其引发的地表溃水水害防治方法,以陕西省安山煤矿125203工作面菜沟段为研究对象,采用无人机遥感技术和现场实测相结合的方法对沟底裂缝进行填图和动态监测,揭示了采动地表裂缝的平面展布规律、动态发育规律及其与工作面生产进度之间的关系。在此基础上通过实地调查沟道地质条件,提出了沟道地表裂缝不同区域的分区治理方式,并进行了现场实践应用。研究表明:(1)沟底平行开切眼裂缝多以"台阶状"发育,宽度在5 cm以内的地表裂缝占64%,宽度在5～10 cm的地表裂缝占20%,宽度在10～20 cm的地表裂缝占10%,宽度超过20 cm的地表裂缝占6%;(2)沟底平行开切眼裂缝初始发育位置与回采位置基本一致,超前或滞后回采位置不足6 m,裂缝角近似垂直;(3)随着工作面推进,正向坡裂缝呈现出"开裂—稳定"的动态变化特征,反向坡裂缝呈现出"开裂—闭合—稳定"的动态变化特征,平均动态变化时间为3.70 d;...     

中深埋厚煤层开采地下水位动态变化规律及形成机制

煤炭开采对风化基岩含水层和潜水含水层的影响是榆神矿区"保水采煤"研究的重点。为揭示榆神矿区风沙滩地区中深埋厚煤层开采条件下地下水动态变化规律和机理,以榆神矿区中部某矿首采工作面(01工作面)为研究区,采用钻探、地下水位观测、野外实地探查和综合分析等方法,研究了采动地下水动态变化规律及其与覆岩损害和地表下沉之间的耦合关系。结果表明:(1)风化基岩含水层水位随回采表现出"先下降后回升"并恢复至初始水位的动态变化过程,中间可分为"快速下降"、"回升恢复"和"稳定波动"3个阶段,平均持续时间为102 d。在水位快速下降阶段,水位最大降深、平均下降速率均呈正态分布,且与距工作面中心距离呈指数函数关系;水位回升恢复阶段,持续时间和平均回升速率与距工作面中心距离呈负相关关系;(2)当潜水含水层分布局限、侧向补给缺乏时,潜水含水层水位出现"先下降后回升"和"持续下降"至稳定2种动态变化规律,且均未恢复至初始水位;(3)面内风化基岩含水层水位动态变化过程与风化基岩层的剧烈下沉密切相关,风化基岩层下沉速度的增大和减小过程分别对应水位的下降和回升过程,水位下降则与其下沉、临时性裂隙和离层发育有关,水位回升则...     

陕北侏罗系沉积控水规律与沉积控水模式

陕北侏罗系含水层富水性不均一,实际矿井涌水量与勘探阶段预测值差异较大,为了提高矿井涌水量预测准确性,科学高效指导矿井防治水,采用沉积微相划分、地学信息定性统计与灰色关联定量分析、微观孔隙结构实验室测试等方法分别研究了陕北侏罗系沉积微相、岩性及其组合、微观孔隙结构与富水性的关系,揭示沉积控水机理,总结沉积控水规律,划分沉积控水模式。结果表明:侏罗系砂岩含水层中粗砂岩、中砂岩等粗碎屑岩厚度越大,富水性越强,泥岩与砂质泥岩等细碎屑岩厚度越大,富水性越弱;砂岩地层风化程度相同时,微观孔隙结构分类级别(包括大孔粗喉型(Ⅰ类)、中孔-中-细喉型(Ⅱ类)、小孔细喉型(Ⅲ类)、小-微孔-微细喉型(Ⅳ类))越低,粒度越粗,含水层富水性越强,风化程度不同时,同时代地层风化程度越强,砂岩微观孔隙结构分类级别越低,粒度越粗,含水层富水性越强;侏罗系直罗组含水层主要为河流沉积体系,曲流河、辫状河沉积相,河道、河漫滩沉积微相,相同沉积相条件下河道较河漫滩沉积微相富水性强,河道岩性以砾岩、粗砂岩、中砂岩为主,延安组上部地层以三角洲沉积体系为主,三角洲平原沉积相,分流河道与分流间湾沉积微相,分流河道较分流间湾沉积微相...     

胡家河煤矿导水裂隙带发育高度研究

导水裂隙带高度是煤层顶板水害防治中需要考虑的关键因素。胡家河煤矿采用综采放顶煤工艺开采4#煤层,在采放高度达到13 m时,应用"三下规范"中两个公式计算出的导水裂隙带发育高度分别为58. 88 m和82. 11 m,通过RFPA数值模拟表明计算值与实际值相差较大。当工作面推进到140 m时,导水裂隙带发育高度达到最大值204 m,其后不再随工作面的推进而向上发育。钻孔冲洗液漏失量观测结果表明,导水裂隙带发育高度为225 m。综合确定胡家河煤矿导水裂隙带发育高度为225 m,裂采比为17. 3。     

基于Sentinel-2的荒漠化矿区生态环境监测

随着我国能源战略西移,西部荒漠化地区正成为重要的煤炭生产基地.快速准确地获取矿区生态环境信息,为绿色矿山及区域生态文明建设提供数据支撑,成为当前迫切需要解决的关键问题之一.以榆林某矿区为研究范围,基于当前空间分辨率较高的民用卫星Sentinel-2数据,通过波段运算、缨帽变换等方法,提取研究区土壤亮度指数(SBI)、植...