山区采动地表破坏区识别方法研究
本文选题:开采沉陷 + 不规则三角网 ; 参考:《江苏师范大学》2017年硕士论文
【摘要】:我国是煤矿大国,随着地下煤层的开采,地表受到不同程度的破坏,包括前期的连续移动变形和后期的地裂缝、滑坡、泥石流等非连续破坏,严重危及矿区安全生产。因此,对煤层开采下的地表破坏区域进行预测与分析,并自动识别出破坏边界具有十分重要的理论价值和实际意义。本文以山西焦煤矿矿区为研究对象,在实地观测的数据基础上计算得到开采预计参数,结合概率积分模型模拟出开采后的地形,并对该区域点进行预处理。利用弹性力学中的有限元法分析地表拉伸破坏区域,提出一种可以自动识别该破坏区域的边界算法,应用OpenGL动态显示。论文的主要工作和成果如下:1、在进行矿区的地表监测、获取矿区地形、地质参数的基础上,计算开采沉陷预计参数,根据开采沉陷预计参数与概率积分模型,预计地表移动变形值。2、基于格网分区对地表产生形变的大区域进行去重的预处理,并生成研究区凸包边界,由外到内快速生成地表三角网,对按照三角剖分寻找第三点的算法进行改进,优化构网速度。3、利用地表和表土层三角网,根据弹性力学中的有限元法对地表拉伸破坏进行研究,将得到的结果与开采下沉边界进行叠加分析,提取出最终的破坏区域,并按照最大右角原理,提出一种基于断裂三角网的边界自动识别算法。4、利用OpenGL技术,实现开采沉陷区破坏区域的三维可视化模拟。
[Abstract]:China is a big coal mining country. With the mining of underground coal seam, the ground surface is destroyed to varying degrees, including the continuous movement deformation in the early stage and the discontinuous destruction of the ground crack, landslide and debris flow in the later stage, which seriously endangers the safety of production in the mining area. Therefore, it is of great theoretical value and practical significance to predict and analyze the surface damage area under coal seam mining, and to identify the damage boundary automatically. In this paper, the mining prediction parameters are calculated on the basis of the field observation data, and the topography after mining is simulated with the probabilistic integral model, and the preprocessing of the points in this area is carried out. The finite element method in elastic mechanics is used to analyze the surface tensile failure area, and a boundary algorithm is proposed to identify the damage area automatically. OpenGL is used to dynamically display the damage area. The main work and results of this paper are as follows: 1. On the basis of surface monitoring, terrain and geological parameters of mining area, the prediction parameters of mining subsidence are calculated, and the prediction parameters and probabilistic integral model of mining subsidence are calculated. It is estimated that the deformation value of surface movement is. 2. Based on the grid partition, the large area of deformation is pretreated, and the convex hull boundary of the study area is generated, and the triangular net of the surface is generated rapidly from outside to inside. This paper improves the algorithm of triangulation to find the third point, optimizes the speed of constructing net. 3, and studies the surface tensile failure by using the surface and surface triangulation, according to the finite element method in elastic mechanics. The result is superposed with the mining subsidence boundary to extract the final damage area, and according to the principle of maximum right angle, an automatic boundary recognition algorithm based on fault triangle network .4 is proposed, and the OpenGL technology is used. The 3D visualization simulation of the damage area in mining subsidence area is realized.
【学位授予单位】:江苏师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD325
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 吴永义;;大型贯通三角网引起误差的分析[J];金属矿山;1982年06期
2 邹徐文;武百超;崔继宪;;基于平衡二叉树的三角网快速生成算法[J];辽宁工程技术大学学报;2007年04期
3 武百超;吴捷;崔继宪;;一种三角网的快速生成算法[J];矿山测量;2010年01期
4 李燮X;矿区三角网的改建[J];同煤科技;1994年02期
5 汪家琪;任意边界内三角网自动联结方法[J];同煤科技;1998年02期
6 郑崇启,杨明强;三角网单位权中误差超限原因及其处理[J];矿山测量;2003年04期
7 陈永锋,云庆夏,卢才武,聂兴信;三角连网的栈点空间法[J];金属矿山;2003年02期
8 张亮,刘剑平;一个实用的构建任意地表区域三角网的算法[J];矿山测量;2002年01期
9 王崇倡;张迪;杨彦嫣;;基于约束的DTM的建立[J];辽宁工程技术大学学报;2006年06期
10 杨强;黄地龙;张洁;;基于凸壳和二次优化的三角网生成算法[J];四川理工学院学报(自然科学版);2007年01期
相关会议论文 前9条
1 石松;陈崇成;唐丽玉;;Delaunay三角网的交互编辑算法设计与实现[A];全国地图学与GIS学术会议论文集[C];2004年
2 蒋红斐;常新生;;有限单元法中三角网的自动划分[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年
3 艾廷华;;一种基于Delaunay三角网的空间场表达的形式化数据模型[A];中国测绘学会第八次全国会员代表大会暨2005年综合性学术年会论文集[C];2005年
4 赵江洪;王晏民;;融合圆柱面和切平面投影的古建筑点云数据三角网构建[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
5 侯妙乐;陈军;赵学胜;;球面四元三角网的三拓扑数计算[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
6 刘晓平;朱晓强;余烨;袁晓辉;BillP.Buckles;;基于LiDAR点云数据的三角网构建算法研究[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年
7 景钦刚;于周忠;白钰;;数字地面模型及其在电力工程中的应用[A];2007'全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典论文集[C];2007年
8 张宗可;许矿华;陈鹏;;TIN的生成方法与应用研究[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
9 闫利;郭勤;;高精度图像对准关键技术研究[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
相关博士学位论文 前1条
1 周祖煜;面状空间数据拓扑关系快速构建方法研究[D];浙江大学;2008年
相关硕士学位论文 前6条
1 熊证;单机多核环境下的TIN地形并行构建关键技术研究[D];江西理工大学;2015年
2 王永香;山区采动地表破坏区识别方法研究[D];江苏师范大学;2017年
3 许天会;不规则三角网的建立与应用[D];华中科技大学;2007年
4 安亚娟;火场信息融合与基于动态三角网的撤离路径选择[D];东华大学;2014年
5 张渝;基于VTK技术的DTM可视化研究[D];太原理工大学;2002年
6 孙立石;三维表面建模与可视化系统研究与实现[D];西安理工大学;2006年
,本文编号:2103673
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/2103673.html