D-InSAR技术在矿山沉陷和地面沉降监测中的应用

差分雷达干涉(D-InSAR)测量技术,是合成孔径雷达(SAR)卫星应用的一个拓展。雷达图像的差分干涉图可用于监测厘米级或更微小的地面形变,具有全天候、大面积监测地面沉降和矿山沉陷的优势,本文以武安矿山沉陷和沧州市地面沉降监测为例,介绍了这一新技术在灾害监测领域中的实际应用。

矿山沉陷区新建建筑物可行性分析

论文就矿山沉陷区开采煤层上覆岩层变形规律、沉陷区形成基本特征及稳定性进行了分析,对竖向集中荷载与矩形截面竖向均布荷载作用下的建筑物荷载传播深度进行分析。通过对建造建筑物时间的选择、地基附加应力传播深度的确定,评价地表残余移动变形对地基的影响。对矿山沉陷区能否新建建筑物进行可行性分析,为地基附加应力传播范围提出分析方法,为沉陷区新建建筑物提供理论依据。论文对一工程实例进行了可行性论证分析,证明了理论的可行性并得出了重要的结论。

空间决策支持系统在矿山沉陷防治中的应用

空间决策支持系统 (SDSS)是近年来随着计算机技术、人工智能、运筹学等学科的发展而兴起的一门新兴学科 ,它与GIS及ES的结合在空间分析中的应用体现了其解决结构性差类问题的优越性。本文根据矿山沉陷防治的具体特点 ,探讨了这一技术在矿山沉陷防治中的应用 ,并对其与GIS、ES等的结合进行了思考。

矿山沉陷区建筑物重建的可行性研究

本文通过对矿山沉陷区的移动变形规律、产生原因及其地层稳定性进行分析,探讨建筑物重建后所产生的竖向集中荷载与均布荷载对沉陷区的影响,矿山沉陷区中建筑物重建时间的选择、荷载传播深度及沉陷区移动变形规律给重建建筑物自身带来的影响。

基于VB的矿山沉陷数据处理系统的研究

首先分析了矿山沉陷数据处理系统的结构 ,对该系统的技术路线和方法的建立进行了研究 ,探讨了在 VB可视化环境下应用面向对象程序设计方法、事件驱动编程机制开发矿山沉陷数据处理系统的基本方法和优势 。

矿山沉陷土地上建筑荷载扰动深度

阐述了矿山沉陷土地建筑利用安全性评价的一般方法,着重对相同荷载下不同地基类型竖向附加应力的传递方式进行了研究.通过数值模拟和相似材料模型等手段,对竖向附加应力在均质各向同性土体地基、层状地基和有硬岩层存在地基3种情况进行了计算和分析,得出了相同地面荷载情况下,竖向附加应力的传递深度明显不同等结论.在评价中,应根据各地的实际情况区别对待,为在建筑安全的前提下,充分利用沉陷土地提供了理论依据,具有一定的实用价值.

矿山沉陷监测克里金插值分析研究

重点介绍克里金插值方法的数学原理,对普通克里金、泛克里金及其各自所含不同的变异函数模型,应用a RCGi S中空间分析工具对鲁西煤矿工作面开采沉陷监测数据插值生成栅格模型。使用交叉验证法对各模型模拟精度加以检验,并比对误差,得出最适用于本次Co RS站监测数据的克里金模型并为同类矿山沉陷监测数据插值提供参考借鉴。

点云滤波算法构建矿山开采沉陷模型的对比研究

针对现有机载LiDAR点云滤波算法缺乏详细对比的问题,本文以西部矿区某工作面地表沉陷区为试验区,选择渐进形态学滤波、三角网渐进加密滤波和基于坡度阈值滤波3种经典的算法去噪,并分析了算法的适用性。试验结果表明,在地表起伏明显、植被稀疏的陕北矿区,采集的点云数据利用三角网渐进加密滤波得到去噪后的点云建模效果最优。试验结果可为矿区开采沉陷精细化建模提供重要的技术手段。

遥感测绘技术在矿山开采沉陷监测中的应用

在矿山开采中,产生开采沉陷现象,主要受矿山区域地质环境与自然环境的影响,导致矿山岩体结构受损,因遭受不同程度的破坏,导致周围公路路面质量受损,产生路面沉降、路面裂缝及地表下沉等问题,产生交通安全隐患,不利于矿山开采工作开展,同时存在较大的安全隐患。本文分析遥感测绘技术在矿山开采沉陷监测中的应用,利用新型遥感测绘技术,通过无人机实时采集矿山开采中动态图像信息,实现对矿山开采沉陷全面监测,以期丰富相关研究理论。

D-InSAR技术和支持向量机算法在矿山开采沉陷监测与预计中的应用可行性研究

鉴于传统的矿山沉降监测方法精度低、效率低且稳定差等弊病,本文将D-InSAR与支持向量机算法进行有机统一,从而形成一种新的矿山沉降监测方法。首先介绍了D-InSAR技术和支持向量机算法的原理,然后对重庆某矿山的测量结果进行评价。结果表明:D-InSAR技术具有监测区域面积大、靠性高、长期稳定性好、监测精度高、可以准确反映沉陷变化的动态过程等特点,而基于SVM算法建立的沉陷预计模型具有所需样本小、预计精度高等特点。将两者结合,可实现对矿山开采过程的总体、系统把握。在实践中该方案可以实现沉陷监测和预计的一体化功能,可以应用于矿山开采沉陷监测与预计中。

矿山开采沉陷参数灵敏度及关联度分析

以某矿典型的地表移动观测站数据作为训练样本和测试样本,建立了矿山开采沉陷的神经网络与灰色关联模型。利用神经网络输出变量对输入变量的偏导数求解下沉系数的影响因素的灵敏度,推导了利用神经网络计算灵敏度的公式,同时利用灰色综合关联分析法计算开采下沉系数与各影响因素的关联度。结果表明,松散层厚度的神经网络灵敏度和灰色关联度皆最大,深厚比次之,而倾角最小,该结论为矿山开采沉陷的分析与控制提供了一定的理论基础。

GPS与InSAR数据融合在矿山开采沉陷形变监测中的应用探讨

GPS与InSAR数据融合具有重要的研究意义,本文分析了传统测量方法在矿山开采沉陷形变监测中的不足,讨论了GPS与InSAR数据融合的技术优势及其在InSAR相位解缠算法、水汽模型和大气层延迟误差改正模型、时间域与空间域的融合模型和算法等方面研究内容,提出了GPS与InSAR数据融合的研究特点与具体方法,并给出了比较详细的研究方案。

数值模拟技术在矿山开采沉陷教学中的应用

为提高矿山开采沉陷学课程的教学质量,帮助学生更好地理解开采沉陷的基本理论,探讨了数值模拟技术应用于矿山开采沉陷教学中的优势,重点介绍了数值分析软件FLAC在课程教学中的应用,将矿山开采沉陷的教学与FLAC数值模拟技术紧密结合在一起,从而使教学中一些模糊的、抽象的概念更加形象化和具体化,加深学生对相关理论知识和基本概念的理解和掌握程度,培养学生分析和解决相关的工程问题与计算机软件应用的能力。

基于ARCGIS的矿山开采沉陷灾害预警系统

为了实现与环境协调的矿产资源开采,提出建立并开发了矿山开采沉陷灾害预警系统。以美国大型软件ARCGIS为开发平台,采用ARCMapObject开发方法开发了矿山开采沉陷灾害预警系统;建立了该系统计算参数的位移反分析模型,引入单纯形优化方法,编制了系统计算参数的位移反分析模块;进行了实例计算分析。第1个实例分析了某工作面开采引起的地表沉陷灾害,并与CXYJ2001的计算结果对比,验证了系统的计算可靠性,并展示了系统的功能。第2个实例是对江苏姚桥煤矿开采方案引起的地表沉陷灾害预警分析,优化了开采方案。研究表明,系统是实现与环境协调的矿产资源开采的重要辅助手段。最后,介绍了进一步工作的方向。

矿山开采沉陷中的裂隙分形分布问题研究进展与展望

从矿山开采沉陷的非线性机制出发 ,揭示和研究了矿山开采沉陷研究领域中的全新问题——采动岩体裂隙分形分布性质及其演化规律。分析和展望了该问题研究的理论价值和工程意义及今后研究发展方向。

国际矿山开采沉陷领域研究的知识结构分析

矿山开采沉陷的研究对地下资源的合理开发和利用具有重要的理论和实践意义。从美国ISI的Web of Science引文数据库检索平台,下载国际矿山开采沉陷领域研究的文献,利用CiteSpace软件系统的谱聚类算法,对清洗处理后的文献数据进行聚类分析,展现了国际矿山开采沉陷研究的知识结构及其研究前沿的演进。结果表明:对西班牙埃布罗河盆地的地质地貌、澳大利亚的南部煤田、波黑的盐岩开采等领域的研究以及合成孔径雷达、差分干涉方法、浅埋煤层的长壁开采、利用地理信息系统及神经网络的评估等研究方法构成当前国际矿山开采沉陷研究的主体知识结构。研究结果对我国矿山开采沉陷领域的研究具有重要的意义。

矿山开采沉陷类项目基金资助现状与学科发展方向展望——基于国家自然科学基金资助的视角

为更好把握国家自然科学基金委员会未来对矿山开采沉陷类项目优先资助领域,更加有力地服务于矿山安全绿色高效开采,从国家自然科学基金委员会对矿山开采沉陷类项目总体资助情况、项目类别、依托单位分布情况、项目资助主要领域等方面,分析了1997—2016年间矿山开采沉陷类基金项目资助现状,提出在今后5~15 a内,应紧紧围绕矿山绿色开采的战略目标,重点资助开采沉陷类主要研究方向和优先发展领域,阐明了相关保障措施与建议,以期为开采沉陷科研工作者提供参考。

矿山开采沉陷预计空间插值方法分析研究

文章首先对GIS中5种常用的空间插值方法原理进行了详细阐述,采用交叉验证法来对比分析不同插值方法的精度。应用反距离权重法、克里金法、自然邻域法、样条函数法、趋势面法5种常用的空间插值方法对兖矿集团济三煤矿1308工作面开采沉陷预计数据进行插值,对比分析了各种插值方法的精度,并对插值的误差影响因素进行了实验分析。结果表明:5种常用的空间插值方法中,克里金插值和样条函数插值精度最高,自然邻域插值和反距离权重插值精度居中,趋势面插值精度最低;对插值结果造成影响的因素与沉陷预计点的数量和密度有关,沉陷预计点的密度越大、数量越多,空间插值结果的精度就越高。研究成果可为矿山开采沉陷预计插值方法的选取提供借鉴。

矿山开采沉陷地表移动观测站的设计与实现

合理地设计地表移动观测站,是准确预测矿山开采沉陷引起地表移动、变形的基础。本文分析变形观测站设计方法,对该方法做了详尽剖析。结合淮南矿区的地质以及地表综合条件,设计适合淮南地区地表移动变形观测站设计的算法模式,并采用VB和MapObjects进行了实现。最后,以淮南市潘北矿区地表移动观测站设计为实验对象,结果表明:采用软件设计的地表移动观测站,能够有效反映沉陷区特征,且具有高效、可视化特点。