基于岩移观测技术的矿山安全监测研究与应用

以保障矿山安全作业为目的,研究基于岩移观测技术的矿山安全监测与应用方法。该方法以某矿山作为研究区,以无人机、激光扫描仪等设备为基础搭建矿山点云图像采集平台后,布设研究区岩移监测线后,利用无人机采集矿山岩移监测区激光点云图像,以该图像为基础,利用基于影像匹配的DOM图像生成方法获得矿山岩移监测区的DOM图像,该图像内包含矿山岩移监测点坐标,通过对比分析即可实现矿山安全监测。实验结果表明:该方法可有效采集矿山岩移监测区激光点云图像,并生成其DOM图像,可有效检测矿山岩移,具备较为显著的应用效果。

基于Mean shift算法的煤岩分界识别

提出了一种基于Mean shift算法的煤岩分界识别方案。首先介绍了Mean shift算法原理,通过关联图像的像素位置向量和灰度值构建了一个空间联合域;然后给出了适用于煤岩图像分割的带宽参数选择方法,以去除虚假孤立区域和杂散边界;最后利用煤岩图像的人造边界和真实边界进行仿真,结果表明Mean shift算法较K-means算法能更准确地获得煤岩分界线。

基于岩移观测技术的矿山安全监测研究与应用

为降低矿产资源开采过程中采空区塌陷风险,提出基于岩移观测技术的矿山安全监测研究与应用方法。该方法利用RTK技术采集矿山塌陷区监测点载波相位安全监测数据后,以该监测数据为基础,对载波相位数据进行空间直角坐标系和大地坐标系转换,再将转换后的载波相位数据输入到矿山岩移监测模型内,利用该模型获得矿山塌陷区监测点欧拉移动角和移动矢量,继而获得矿山塌陷区监测点岩移数值,将该数值与基准点进行对比分析,即可实现矿山安全监测。实验结果表明:该方法采集矿山塌陷区监测点载波相位能力较好,可有效获得矿山塌陷区监测点岩移平均值,且结果较为准确。

深部巷道钻孔卸压对巷道稳定性的影响及钻孔参数确定

研究了大直径卸压钻孔布孔方式及钻孔参数对深部巷道稳定性的影响。结果表明,与单排钻孔方式相比,双排钻孔能较好地转移应力和控制巷道变形;与未布置卸压钻孔相比,单排钻孔和双排钻孔巷道帮部变形量分别减小了6.05%和15.44%,原最大应力处的应力值由39.61 MPa分别降至33.50 MPa和32.70 MPa。钻孔应尽量布置在巷道帮部的中间位置;钻孔深度应穿过塑性区,达到应力最大值位置;钻孔间距选取钻孔水平方向塑性区的距离;钻孔排距不应大于钻孔上下产生的应力降低区范围。

无人机三维激光扫描技术在矿区岩移数据测量中的应用

针对无人机三维激光扫描技术在矿区岩移数据测量中应用可行性的问题,本研究以敏东一矿为研究对象,采用无人机三维激光扫描技术进行敏东一矿岩移数据测量。在测量中,采用了考虑多次回波的组合滤波算法,以初次滤波与改进的渐进加密三角网滤波算法相结合的方式,精准分离出地面点。通过点云数据对比进行岩移数据分析,以三期数据进行对比校验,结果显示,最大平均误差与最大中误差分别为0.056与0.058,说明岩移变化量可以满足地形测量精度要求,无人机三维激光扫描技术可以获取到精准的矿区岩移数据,在矿区岩移数据测量中的应用具有可行性。

煤矿巷道围岩变形实测分析及现场工业性试验

为进一步提升对三软煤层回采巷道的支护效果,保证生产安全性,以某矿11011回采巷道为研究对象,在对其顶底板条件进行分析的基础上,对当前支护方案对应的支护现状进行分析;确定了根据巷道冲击性倾向和煤层厚度的柔性支护方案,并通过两帮移近量和顶板下沉量两项指标验证了支护效果。

岱庄煤矿矸石膏体充填模式研究与应用

随着我国煤炭事业的发展,"三下"压煤问题逐渐突出,如何更合理有效的开采村庄等建筑物下压煤已经成为煤炭行业重要的研究课题。根据煤矿绿色开采的发展要求,提出了采用矸石膏体充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采。提出了"大步距隔离全部充填法",条带煤柱工作面每推进4～5m,沿工作面作隔离充填,通过系统论证,确定充填系统能力150m3/h。结合岩移观测,得到地表下沉最大值为58.2mm,地表下沉系数为0.08～0.10。

平庄西露天矿露井联采高陡长大边坡稳定性监测研究

为掌握平庄西露天矿露井联采顶帮边坡的岩移规律与稳定性状态,揭示地下开采对边坡稳定性的影响,基于对典型滑坡位移-时间特征的认识,提出用位移历时曲线与位移加速度历时曲线形态判断边坡稳定性状态,并详细对比分析了布置在井工开采边界以及边坡走向与倾向方向上各监测线的地表位移监测数据。结果表明,平庄西露天矿顶帮现状边坡整体处于稳定状态,II区凸边坡为相对不稳定区域;边坡岩移规律及稳定性主要受断层、弱层、边坡平面形态、地下开采及其引起的断层活化等因素综合控制;地下开采对边坡稳定性影响范围的边界大约在边坡表面出露标高+572m。

南京铅锌银矿地表岩层移动规律

为评价南京铅锌银矿地下开采对矿体上方栖霞寺风景区等的影响，建立了地表岩层移动观测网，进行了长期观测，并根据观测资料分析确定了该区地表岩层移动参数，圈定了矿区岩层移动带范围，为该矿制定长期开采规划提供了依据。

西安 咸阳地下热水氘过量参数研究

通过分析西安、咸阳地区地下热水的δ18O和δD同位素数据,研究了氘过量参数d的特征及水岩交换程度对d值分布的影响。结果表明:西安、咸阳地区浅层地下热水水岩作用不明显,深层地下热水水岩交换作用显著,发生氧漂移,咸阳部分水点发生较为明显的2H交换;含水层封闭性越好,地质环境越还原,水岩作用就越强,d值就越小;氧漂移愈偏离大气降水线,d值越小,埋深愈大,滞留时间愈长,矿化度愈大,地下热水温度越高。

基于AR模型的矿山GPS监测数据分析预报

利用GPS对矿山地表岩移进行观测,取10个周期的观测数据建立AR时间序列分析模型,并预测下一周期的GPS数据.实际结果表明,AR模型能很好地处理非线性动态数据,能够反映出各要素之间的非线性关系,预测精度高,具有较强的实用性.

天津山岭子地热田地下热水

本文含4部分。第1部分概述热田形成的地质背景,明确指出热田为一温水系统;第2部分讨论了热水的化学组分,按水/岩平衡状态,基岩所含热水未达平衡,第三系所含热水接近于平衡状态;第3部分从热水的“年龄”讨论水的置换机制;第4部分论述地下热水与冰期的关系,认为天津热水氧同位素漂移不是由于水/岩间的同位素交换,而是受控于气候因素。

稳定氧碳同位素在碳酸盐岩成岩环境研究中的应用

笔者对湖北宜昌寒武系、奥陶系和鄂尔多斯布１井寒武系、任３井奥陶系的大量样品测试和研究结果表明大气淡水成岩环境中的δ１８Ｏ、δ１３Ｃ值均向较高负值漂移；正常和咸化海水成岩环境中δ１８Ｏ、δ１３Ｃ值均向高正值漂移；较深埋藏成岩δ１８Ｏ值向高负值漂移．且与埋深成反比，而δ１３Ｃ值相对较稳定或向低正值漂移。

扎哈淖尔露天矿半连续系统移设方案研究

通过对扎哈淖尔露天矿半连续工艺2种移设方案对比研究,将半连续排土系统与单斗-卡车工艺作业区域进行合理化分配,增加了有效内排空间,降低了生产成本,提高了经济效益。

弓长岭井下铁矿中央区岩移规律及残矿回收安全性分析

通过对弓长岭井下铁矿中央区岩移活动规律进行分析,在保证安全的前提下,使岩移损失的残矿资源得到开发利用。

地表移动和岩移观测

通过建立北陈庄地面岩移观测站 ,定期对整个观测站进行全面水准测量 ,严密监测地表下沉和变形 ,进而对观测资料进行整理 ,对地表移动和变形参数进行计算 ,得出了袁庄煤矿井下开采后地表的下沉和移动规律 。

深圳地铁四号线隧道围岩变形控制技术研究

深圳地铁四号线上民区间为富水流砂地层,隧道下穿立交桥群及多条燃气管线,隧道施工难度大,风险高。重点研究了不同隧道围岩变形控制技术对隧道稳定性的影响及适用性分析,通过数值模拟、现场试验等研究手段对不同隧道围岩变形控制技术从围岩变形控制可靠性、技术可行性、经济合理性和工程时间性等方面进行综合对比分析,得出了富水流砂地层合理的隧道围岩变形控制技术。研究结果对国内同类施工条件下的工程施工具有一定的借鉴意义。

柱状扰动体引起圆柱谐振腔共振频率偏移的数值模拟

基于微扰理论,研究了内部存在一个同轴圆柱扰动体时圆柱谐振腔共振频率的偏移问题.其中,圆柱谐振腔的边侧面是刚性的,上下底面应力自由.经过推导,得出了圆柱扰动体存在时谐振腔的声势与共振频率的表达式.在此基础上,分析了谐振腔与圆柱扰动体各种参数对谐振腔共振频率的影响.数值模拟结果表明,谐振腔的共振频率受扰动体在谐振腔中的位置影响较大.圆柱谐振腔的共振频率在圆柱扰动体居中时是最大值,并且其共振频率对扰动体的声速敏感;当扰动体在谐振腔两端时,谐振腔共振频率是最小值,并且其对扰动体的密度敏感.最后,通过数值模拟结果和实验测量结果之间的对比,发现两者的基本变化趋势是吻合的.

基于相移原理的便携式岩石三维形貌测量系统

针对岩石表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,提出了一种基于数字光栅相移原理的便携式岩石三维测量技术,该技术由相位移法、外差原理和相位高度映射三部分组成.相位移法和外差原理相结合能够自动完成相位展开,同时保持相移法原有的相位求解精度;然后根据相位展开后的相位图,利用相位高度映射算法来完成岩石的三维形貌测量.利用基于多频外差原理的三维测量技术建立了一套三维测量系统,该系统由一个CCD摄像机和一个数字光栅投影器组成.利用上述系统对一块岩石进行了测量实验,结果表明:该系统能够准确地完成岩石测量.

煤矿保护层开采覆岩破断移动特征研究

煤矿开采造成覆岩破坏时有发生,给工程设计及施工带来了挑战。湖南龙琅高速公路某隧道通过长冲煤矿采空区,地质构造复杂,施工中存在采空区塌陷问题。为保障隧道的安全,运用关键层理论研究被保护层裂隙发育规律,对煤矿保护层开采覆岩破断移动特征进行了研究,揭示了采空区形态规律,预计了隧道开挖引发岩层移动量,分析了其稳定性,为建立隧洞穿越采空区围岩扰动分析模型及结构安全分析提供理论依据。