矿区采煤引起的重力异常变化研究
[Abstract]:Any object on or near the earth's surface is affected by the earth's gravity, and the uneven distribution of underground material will cause the gravity field to change. With the mining of minerals from the underground, the formation of goaf will also lead to the change of ground gravity field. When gravity exploration is carried out in the mining subsidence area, with the continuous mining of coal resources from the underground, the surface will continue to sink, and the goaf will lead to dynamic changes in the gravity value of the ground in the process of continuous development from down to the ground with time. Therefore, it is of great significance to study the variation law of gravity anomaly caused by mining in coal mining area for the detection of goaf position and the study of geoid refinement in mining area. In this paper, the size and distribution characteristics of residual voids in goaf are analyzed by using mining subsidence theory. According to the characteristics of coal mining subsidence, based on the existing theoretical model of gravity anomaly, the mathematical transformation is carried out by using Gao Si formula. The triple integral is transformed into double integral, and the finite element method is used to realize the numerical calculation. At the same time, the simulation calculation is carried out by using Matlab2014a software platform, and the factors that affect the accuracy of finite element numerical calculation are discussed. It is found that the accuracy is closely related to the size of the element, the calculation method and the distance from the calculation point to the element body. In order to better find out the relationship between gravity anomaly and geological anomaly body, the forward GUI program of gravity anomaly is compiled by Matlab, which can accurately show the gravity anomaly produced by geological anomaly body. The surface subsidence caused by coal mining is calculated according to the probability integration method, and the surface subsidence and the corresponding gravity anomaly change before and after mining are calculated by using the above gravity anomaly forward program. The relationship model between gravity field and ground subsidence is obtained by regression analysis. At the same time, the abnormal added value of gravity caused by residual voids in goaf is calculated. According to the superposition of gravity field, the abnormal variation of gravity caused by mining and surface subsidence in working face is obtained. In this paper, the applicability of gravity anomaly calculation model is improved, and the relationship model between mining subsidence and gravity anomaly is established, which has certain theoretical and practical value.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TD821;P312
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,本文编号:2492759
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