水平煤层半无限开采时沉陷参数误差对下沉预计结果精度的影响

本文依据误差理论，系统地分析了水平煤层半无限开采时概率积分法、威布尔分布法和样条概率积分法的参数误差对下沉预计结果精度的影响，弄清了预计结果精度的分布规律，评述了它们的优缺点，并指出了改进措施。本文的研究结果对开采沉陷观测站设计、开采沉陷参数及计算模型的识别具有指导意义。

神东矿区超大工作面开采沉陷参数取值研究

神东矿区超大工作面开采对环境影响剧烈。针对超大工作面开采地表沉陷参数精确取值的问题,根据研究区地质采矿条件设计了4个因素、5个水平正交数值模拟试验方法,研究工作面参数对沉陷参数的影响规律,并给出适合现场条件的概率积分法预测参数。采用有限差分数值模型并结合由正交设计得到的25个模拟试验方案,计算模型地表的移动变形数据和沉陷参数,包括下沉系数、水平移动系数和走向边界角。用方差分析法提取对沉陷参数影响显著的工作面参数,发现下沉系数受工作面倾向长度影响显著,水平移动系数受采厚和工作面推进距离影响显著,边界角受采厚影响显著。对正交试验结果进行最小二乘拟合,得到了由工作面参数计算下沉系数、水平移动系数的公式。在研究区地质采矿条件下,这两个系数应分别取0.532、0.266,输入沉陷预测软件计算的结果与实测数据吻合良好。研究可为类似条件下矿区超大工作面地表沉陷预计参数精确取值提供参考。

古交矿区重复采动沉陷规律及沉陷参数分析

为分析古交矿区18207工作面重复采动后的地表各个沉陷参数,将计算机和遥感测量技术(ArcGIS平台量测和DInSAR监测)应用到了地表沉陷监测中。基于ArcGIS平台量测和DInSAR监测结果确定工作面的回采位置和工作面的平均采深并将上述ArcGIS观测结果与DInSAR监测结果汇总,计算得到18207工作面开采沉陷参数:超前影响角62.98°,下山边界角59.33°,走向边界角50.72°,最大下沉值2.602 0,最大下沉速率33.37 mm/d,最大下沉系数0.87,最大水平移动系数0.18.

基于小工作面开采的地表沉陷参数获取

通过对实测数据分析与数学模型修正相结合的方式对小工作面开采影响下的地表移动变形规律进行分析和总结,得到该地质采矿条件下可靠的概率积分法参数,并利用所得参数对其它沉陷参数进行反演推算,最终获得该地质采矿条件下一套完整的沉陷参数。

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。

基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法

为了进一步提高求取开采沉陷预计参数的精度,开展了基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法研究。系统地阐述了概率积分模型和Boltzmann函数预计模型预计原理,然后基于变权组合理论,构建了变权PB组合预计模型,该模型属于高度非线性模型,耦合烟花算法,提出了基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法。模拟试验结果表明,反演全部参数的平均相对误差约为4.0%,参数中误差约为3.9,拟合下沉和水平移动效果较好,构建方法能够精确可靠地反演开采沉陷预计参数。将本文构建方法、基于概率积分模型的求参方法和基于Boltzmann函数预计模型的求参方法应用到淮南顾桥矿某工作面的开采沉陷预计参数反演中,本文构建方法拟合程度远优于其他两种求参方法,3种方法拟合下沉和水平移动中误差分别约为82,107,100 mm,本文构建方法求参结果为:q=0.99,tanβ=1.90,b=0.42,θ=87.03°,S1=6.29 m,S2=-29.52 m,S3=49.78 m,S4=32.56 m。

山东黄河北煤田地表沉陷规律研究

为研究山东黄河北煤田开采地表沉陷规律,在黄河北煤田的邱集煤矿的西一采区建立了地表沉陷观测站,并按有关规程要求进行了观测,结合其他矿区的地表沉陷规律,利用回归分析法对所取得的观测数据进行研究,分析出山东黄河北煤田的开采沉陷特征,黄河北煤田的地表沉陷符合概率积分法,获得其参数分别为下沉系数0.86,主要影响角正切1.55,影响传播角89,°拐点移动距0得出了其下沉系数大、主要影响角正切偏小的特厚松散层的地表沉陷特点。

现代测绘技术在矿山开采沉陷中的应用

有效地预计矿区开采沉陷参数,离不开现代测绘技术,现代测绘技术在矿山的开采过程中发挥了不可替代的作用。在矿区建立各种形式的观测站,对地表移动过程进行系统观测,通过观测资料的分析,获得地表移动规律并指导矿山开采安全生产。

东山煤矿71505工作面开采沉陷观测站设计

针对太原东山煤矿71505工作面的情况,探讨了在其地面设立地表移动变形观测站的意义及做法。

隆东煤矿开采沉陷预测分析

为了对隆东煤矿开采沉陷进行预测分析,应用概率积分法建立了主断面开采沉陷预测模型,并结合煤矿地表沉陷预测参数,预测了主断面地表沉陷变形分布规律;根据采空区任意点沉陷变形预测模型,采用VB程序计算采空区任一点的沉陷、倾斜、水平变形值,进而对开采沉陷土地破坏程度进行了分级。结果表明,采空区地表呈"盆"状沉陷变形,盆地中心为平底状,从盆地中心至盆地边缘沉陷值逐渐减小,中度破坏程度土地面积为13.1hm2,占沉陷总面积的57.9%。

深井条带开采地表沉陷规律分析

为掌握煤炭深部开采带来的地表沉陷规律,根据矿区实情并参考以往设站参数建立区域观测站。通过4年多连续不间断的监测,拟合出该矿区地表下沉曲线及水平移动曲线,求出概率积分法所需各种移动变形参数。分析结果表明:深部开采时的基岩厚度增大,影响地表移动变形的因素多,地表沉陷在倾向上最大影响范围超过700 m,相应的盆地边缘移动变形值小。条带开采地表下沉比较平缓,没形成大的沉陷盆地,一次采全高情况下地表沉陷值相对较大,地面出现了塌陷区。采全高与条带开采的边界角相差不大,相同的开采影响范围内,条带开采下沉值较小,地表下沉盆地相对平缓。

巨厚岩浆岩下开采岩移预计参数取值研究

在对煤矿采区地表建(构)筑物进行开采沉陷预测时,应采用一套尽可能符合该采区地质条件的岩移预计参数,不至于过高或过低估计地表沉陷程度及建(构)筑物的损坏等级,从而为开采规划方案制定和地表建(构)筑物保护提供可靠依据。利用济宁二号煤矿十一采区辽沟河堤沉降观测站的长期观测资料,根据最小二乘原理,应用曲线拟合方法,初步获得了大采深、厚冲积层和巨厚岩浆岩条件下的概率积分法开采沉陷岩移预计参数,即:下沉系数q=0.65,水平移动系数b=0.45,主要影响角正切tanβ=1.4,开采影响传播角θ=90°-0.6α(α为煤层倾角),拐点偏移距s=0.05H(H为采深),重复采动系数为1.1。所给出的岩移预计参数对于类似地质条件下地表开采沉陷预计有一定的参考价值。

黄陵矿区地表开采沉陷规律研究及应用

黄陵矿区开采已有30年的历史,随着开采范围的不断扩大及开采深度的增加,地表移动规律在不同的位置进行的细微的变化,本次研究通过对黄陵矿区1号煤矿、双龙煤矿在地表开采沉陷中做过的工作进行总结,优化参数,为保护煤柱的留设及临河开采的安全性研究提供有力的参考,合理的留设煤柱不仅增强矿井的安全开采性,更有力的提高了矿井煤炭资源的回收率,为企业带来可观的经济效益。

地表沉陷预计模型及应用研究

针对采空区沉陷对地面建筑物产生破坏的问题,进行了地表沉陷预计的研究。通过对采空区上覆岩层变形破坏规律的分析,确定了开采沉陷的结构组成及最大沉陷值,采用概率积分法对沉陷预计进行了研究,确定了模矢法和遗传算法的参数确定方法,开发了基于Map GIS的地表沉陷预测软件,采用该软件,对某矿4216/4217采空区引起的地面变形进行了计算和数值模拟,取得了较好的效果。

厚基岩大采深条件下地表沉陷规律实测研究

为研究鄂尔多斯地区风积砂覆盖、厚基岩、大采深条件下的地表沉陷规律,在母杜柴登30201与30202工作面对应地表开展了地表移动观测工作。经对实测数据整理与计算,分析了该地质采矿条件下的地表沉陷特征。结果表明:母杜柴登煤矿由于采深较大,下沉盆地具有边缘坡度较小、较平缓、"盆形"盆地的特征不太明显的特征,由于多组厚硬砂岩层影响,边界角值较小、地表沉陷影响范围较大;地表移动变形剧烈程度较小、变形剧烈区主要集中在工作面对应地表上部。

基于预计的21132工作面地表移动观测站设计

本文针对21132工作面的实际地形情况,合理地布设了地表移动观测站,探讨地表移动变形特征和地表移动的规律,并对设计方向观测线做出了近似预计。在预计的特征点周围适当增加变形监测点,确定最佳方向观测线设计方案以便获得更加准确和详细的数据。

南屯矿综采工作面地表移动变形规律实测研究

为获取七采区3下煤层综合机械化开采地表移动规律,在南屯煤矿73下21东西两工作面上方分别设立了地表移动观测站,通过对实测资料的分析与研究,得到了南屯煤矿该区域综采条件下的地表移动变形规律与岩移角值参数。针对两工作面地表下沉数据分别求取了相应的地表移动概率积分法模型参数,并综合2组反演结果给出1套完整的地表沉陷预计参数。

基于Matlab曲线拟合求取地表沉陷预计参数的程序实现与优化

为解决煤矿地表移动观测站实测及数值模拟或相似材料模拟试验数据的概率积分法地表沉陷预计参数的科学、准确求取,以概率积分法为基础,应用Matlab编写了实测或试验数据曲线拟合求取地表沉陷预计参数的程序,实现了求取地表沉陷预计参数的计算机处理;对于不同工作面位置采厚的变化,提出了将实际采掘工作面以水平面划分为多个不同煤层厚度工作面叠加来进行地表沉陷预计参数求取的方法;对于矿图原始坐标位数较多、采深较小的工作面拟合求参过程中的计算容易溢出与计算速度问题,提出了对地表沉陷预计公式先降低计算坐标位数再将求取结果坐标位数提升的方法。研究结果表明:对变采高工作面地表沉陷预计参数求取,沿水平面划分为多个煤层厚度的工作面叠加求参法,减小了工作面平均采高法与垂直划分法的预计参数求取误差,尤其解决了工作面垂直划分法求参中拐点偏移距的离散性问题;同时对矿图原始坐标位数较多的煤矿区,对地表沉陷预计公式中的坐标处理方法,提升了计算速度,解决了计算容易溢出的问题。

晋城矿区分层开采地表移动实测规律研究

分层开采技术是矿区保护地表构建筑物的有效措施之一。为获得晋城矿区分层开采条件下地表移动规律,采用实测方法对其展开研究。通过分析观测数据,获得了2301工作面上、下分层开采的地表移动角量参数,开采沉陷预计参数。分层重复开采条件下,复采下沉值提升量约为分层采厚的0.28倍,复采最大下沉速度约为初采的2倍,概率积分法预计参数中的下沉系数和主要影响角正切约为初采的1.28与1.37倍。边界角、移动角增加,地表移动范围缩小。本研究成果可为类似开采条件下的开采损害防护提供技术支持。