极不充分采动条件下地表移动规律研究--以新集一矿150603工作面为例
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地下煤炭资源的大规模开采和利用,保障了国家的现代化建设顺利进行,而地下煤炭资源在开采过程中所产生的地表沉陷,使得矿区的生态环境、建(构)筑物遭到破坏。由于地质采矿条件的复杂性,经常遇到极不充分采动的情况,必须对受其开采沉陷影响的地表移动规律进行研究。本文叙述了地表移动的基本理论,分析了概率积分法预计参数求取中的常用算法,探讨了极不充分采动条件下地表移动的预计方法。以极不充分采动条件的新集一矿150603工作面为例,进行了覆岩移动规律的相似材料模拟试验,该试验包括全站仪测量和数码近景摄影测量,结果表明:极不充分采动对地表影响程度较小;在该工作面上方布置了一个地表移动观测站,求取了极不充分采动条件下的地表移动预计参数:下沉系数q、水平移动系数b、主要影响角正切tgβ、拐点移动距s0和影响传播角θ0;进行了地表移动与变形预计,基本掌握了该地质采矿条件下地表移动规律。本文采用VB语言,编写了地表移动观测站数据处理程序。研究成果对分析类似地质采矿条件下的地表移动规律具有一定的指导意义。
摘要 | 第5-6页 |
Abstract | 第6页 |
1 绪论 | 第11-17页 |
1.1 课题研究的背景与意义 | 第11-12页 |
1.1.1 课题研究的背景 | 第11-12页 |
1.1.2 课题研究的目的及意义 | 第12页 |
1.2 研究现状和发展趋势 | 第12-15页 |
1.2.1 极不充分采动 | 第12-13页 |
1.2.2 研究现状 | 第13-14页 |
1.2.3 发展趋势 | 第14-15页 |
1.3 研究内容与技术路线 | 第15-17页 |
1.3.1 研究的主要内容 | 第15-16页 |
1.3.2 研究的技术路线 | 第16-17页 |
2 地表移动的基本理论 | 第17-23页 |
2.1 地表移动盆地的形成及特征 | 第17-19页 |
2.2 采动过程中的地表移动与变形过程 | 第19-20页 |
2.3 地表移动与变形的计算 | 第20-22页 |
2.4 极不充分采动地表移动变形特点 | 第22-23页 |
3 地表移动预计参数与预计 | 第23-46页 |
3.1 预计参数 | 第23-24页 |
3.2 概率积分法求参的基本原理 | 第24-28页 |
3.2.1 曲线拟合求参的基本原理 | 第24-26页 |
3.2.2 与地表下沉有关的求参 | 第26-27页 |
3.2.3 与地表水平移动有关的求参 | 第27-28页 |
3.3 概率积分法预计参数求取中的常用算法 | 第28-32页 |
3.3.1 Broyden算法在求参中的应用 | 第28-30页 |
3.3.2 L-M算法在求参中的应用 | 第30-32页 |
3.4 极不充分采动地表移动预计 | 第32-44页 |
3.4.1 概率积分法预计 | 第32-41页 |
3.4.2 极不充分采动地表移动预计 | 第41-44页 |
3.5 小结 | 第44-46页 |
4 应用分析 | 第46-84页 |
4.1 矿区概况 | 第46-52页 |
4.1.1 矿区地质采矿条件 | 第46-50页 |
4.1.2 150603工作面采矿技术条件 | 第50-52页 |
4.2 覆岩移动规律的相似材料模拟试验 | 第52-64页 |
4.2.1 模拟实验简介 | 第52-55页 |
4.2.2 全站仪测量 | 第55-59页 |
4.2.3 数码近景摄影测量 | 第59-63页 |
4.2.4 实验结果 | 第63-64页 |
4.3 地表移动观测站 | 第64-82页 |
4.3.1 地表移动观测站设计 | 第64-65页 |
4.3.2 地表移动观测站观测 | 第65-71页 |
4.3.3 地表移动观测站数据预处理及可视化 | 第71-73页 |
4.3.4 地表移动预计参数 | 第73-76页 |
4.3.5 地表移动预计程序的实现 | 第76-79页 |
4.3.6 结果可视化输出 | 第79-82页 |
4.4 极不充分采动地表移动规律 | 第82页 |
4.5 本章小结 | 第82-84页 |
5 结论与展望 | 第84-85页 |
5.1 主要结论 | 第84页 |
5.2 存在的问题及发展方向 | 第84-85页 |
参考文献 | 第85-88页 |
致谢 | 第88-89页 |
作者简介 | 第89页 |
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