基于GIS采空区沉陷预测系统的设计与开发
发布时间：2021-04-07 02:45
我国是煤炭资源消费大国也是原煤开采大国,大小矿区遍布全国各地。自20世纪末以来,我国矿业开采秩序较为混乱,非法无序的乱采滥挖在一些矿区及其周边留下了大量的采空区;另一方面,我国土地资源日渐紧缺,许多基础设施如民用建筑、公路、渠道等不得不穿越矿区。这些采空区的存在对地表稳定性有很大影响,极易发生地层裂缝、下沉塌陷,引发泥石流等重大自然灾害,损坏当地的生态环境,进而威胁到人身财产安全。因此科学有效地管理沉陷数据并对采空区作沉陷预测是十分必要的。本文借助Visual Studio 2010开发环境,采用Access数据库和面向对象的C#编程语言,基于HotMapGIS平台实现了“基于GIS采空区沉陷预测系统”的开发。主要完成以下工作:（1）依据收集到的河南省禹州市梁北镇郭村煤矿采空区实测数据、矿区地质地形资料,结合概率积分法对数据的需求建立数据库,实现对矿区监测点、预测参数等的信息化管理,为数据在各子系统间共享提供基础;（2）以采空区三维建模的基本思想为指导,将提取到的拐点坐标作边界约束剖分,构建采空区实体模型;（3）阐述最大值预测法思路,基于概率积分法建立地表移动变形预测模型,结合“三下”...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
COM组件结构
图 2-1 覆岩“三带型”破坏机理概念图Fig 2-1 Concept diagram of three-zone overburden failure mechanis的力学特性覆岩体依据岩石饱和单轴抗压强度可分为坚硬、中硬和软弱，30MPa 以下的为软弱，30-60MPa 的为中硬。表 2-1 详细特征。表 2-1 覆岩变形特征Tab 2-1 Characteristics of overburden deformation单轴抗压强度/ 主要岩性 变形特征 泥岩、页岩为主随采随冒，且冒落岩裂隙带发育较低，岩块间地表变形大且集中，延冒落速度较快，岩块
图 2-2 地表移动延续时间的确定方法Fig 2-2Amethod of determining the duration of a surface movement（1）地表移动期开始的时间为地表点下沉 10mm 起。（2）地表移动期结束的标志是连续 6 个月地表点的下沉值都不超出 30mm.（3）地表移动的延续时间是从地表移动期开始到地表移动期结束的整个过程花时间。（4）在地表移动的整个过程中，地表下沉速度大于 30mm/月（煤层倾角>45°大于 50mm/月（1.7mm/d）（煤层倾角<45°）的这段时期称为活跃期( )；从地期开始到活跃期开始这一阶段叫做初始期( )；活跃期结束后到整个地表移动期阶段叫做衰退期( )。即延续时间 T ： = 若待预测矿区没有实测资料时，可根据下式计算地表移动的延续时间： = ( ) （中： 工作面平均采深， 。移动延续期 T 的长短与覆岩性质、工作面推进速度、开采方法和顶板管理办法
【参考文献】：
期刊论文
[1]采空区地表移动变形预计研究[J]. 王金喜,李彦恒,孙利辉. 矿业安全与环保. 2013(05)
[2]灰色GM（1,1）模型在非采动沉降预测中的应用[J]. 李亚东,李篷. 全球定位系统. 2012(06)
[3]GIS和GOCAD支持下的矿山3D地质建模[J]. 赵晓东,李利岗,彭林军. 地理与地理信息科学. 2009(02)
[4]采空区沉陷研究历史及现状[J]. 孙超,薄景山,孙有为. 防灾科技学院学报. 2008(04)
[5]开采沉陷预计的方法及发展趋势[J]. 蔡怀恩. 露天采矿技术. 2007(04)
[6]基于GIS和概率积分法的北洺河铁矿开采沉陷预测及应用[J]. 李春雷,谢谟文,李晓璐. 岩石力学与工程学报. 2007(06)
[7]开采沉陷的地表移动规律初探[J]. 于远祥,谷拴成,朱彬. 西安科技大学学报. 2007(01)
[8]煤矿开采引发地面塌陷的危害性评估[J]. 李大军,薛国尤,张升阶. 安全. 2007(03)
[9]基于弹性非线性理论的采空区有限元数值模拟分析[J]. 妙美兰,寥英泰,邹泽举. 西部探矿工程. 2005(11)
[10]采空区地表岩移特征及对南水北调工程的影响[J]. 张发明,于祥生,陈斌. 西部探矿工程. 2000(06)
博士论文
[1]工程岩体三维地质建模与可视化研究[D]. 王明华.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2004
硕士论文
[1]基于GIS的开采沉陷损害分析系统研究[D]. 朱明非.安徽理工大学 2017
[2]地面沉降分析及预测模型研究[D]. 王帆.河北工程大学 2017
[3]南水北调中线一期工程郭村煤矿采空区段稳定性研究[D]. 朱华.华北水利水电大学 2015
[4]采空区地表移动变形分析与评价[D]. 张静.长安大学 2013
[5]空间插值算法研究及其在遥感数据模拟中的应用[D]. 张军.成都理工大学 2013
[6]煤矿采空区覆岩稳定性评价及治理方案研究[D]. 丁党鹏.长安大学 2010
[7]基于ArcGIS Engine的三维GIS系统开发与应用[D]. 范力铭.华东师范大学 2007
[8]地下采空区对地表稳定性的影响[D]. 孙超.中国地震局工程力学研究所 2005
[9]基于GIS的开采沉陷计算与数据可视化[D]. 许峰.山东科技大学 2005
[10]组件式地理信息系统的设计、实践与重构[D]. 张锦明.解放军信息工程大学 2004
本文编号：3122641
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
COM组件结构
图 2-1 覆岩“三带型”破坏机理概念图Fig 2-1 Concept diagram of three-zone overburden failure mechanis的力学特性覆岩体依据岩石饱和单轴抗压强度可分为坚硬、中硬和软弱，30MPa 以下的为软弱，30-60MPa 的为中硬。表 2-1 详细特征。表 2-1 覆岩变形特征Tab 2-1 Characteristics of overburden deformation单轴抗压强度/ 主要岩性 变形特征 泥岩、页岩为主随采随冒，且冒落岩裂隙带发育较低，岩块间地表变形大且集中，延冒落速度较快，岩块
图 2-2 地表移动延续时间的确定方法Fig 2-2Amethod of determining the duration of a surface movement（1）地表移动期开始的时间为地表点下沉 10mm 起。（2）地表移动期结束的标志是连续 6 个月地表点的下沉值都不超出 30mm.（3）地表移动的延续时间是从地表移动期开始到地表移动期结束的整个过程花时间。（4）在地表移动的整个过程中，地表下沉速度大于 30mm/月（煤层倾角>45°大于 50mm/月（1.7mm/d）（煤层倾角<45°）的这段时期称为活跃期( )；从地期开始到活跃期开始这一阶段叫做初始期( )；活跃期结束后到整个地表移动期阶段叫做衰退期( )。即延续时间 T ： = 若待预测矿区没有实测资料时，可根据下式计算地表移动的延续时间： = ( ) （中： 工作面平均采深， 。移动延续期 T 的长短与覆岩性质、工作面推进速度、开采方法和顶板管理办法
【参考文献】：
期刊论文
[1]采空区地表移动变形预计研究[J]. 王金喜,李彦恒,孙利辉. 矿业安全与环保. 2013(05)
[2]灰色GM（1,1）模型在非采动沉降预测中的应用[J]. 李亚东,李篷. 全球定位系统. 2012(06)
[3]GIS和GOCAD支持下的矿山3D地质建模[J]. 赵晓东,李利岗,彭林军. 地理与地理信息科学. 2009(02)
[4]采空区沉陷研究历史及现状[J]. 孙超,薄景山,孙有为. 防灾科技学院学报. 2008(04)
[5]开采沉陷预计的方法及发展趋势[J]. 蔡怀恩. 露天采矿技术. 2007(04)
[6]基于GIS和概率积分法的北洺河铁矿开采沉陷预测及应用[J]. 李春雷,谢谟文,李晓璐. 岩石力学与工程学报. 2007(06)
[7]开采沉陷的地表移动规律初探[J]. 于远祥,谷拴成,朱彬. 西安科技大学学报. 2007(01)
[8]煤矿开采引发地面塌陷的危害性评估[J]. 李大军,薛国尤,张升阶. 安全. 2007(03)
[9]基于弹性非线性理论的采空区有限元数值模拟分析[J]. 妙美兰,寥英泰,邹泽举. 西部探矿工程. 2005(11)
[10]采空区地表岩移特征及对南水北调工程的影响[J]. 张发明,于祥生,陈斌. 西部探矿工程. 2000(06)
博士论文
[1]工程岩体三维地质建模与可视化研究[D]. 王明华.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2004
硕士论文
[1]基于GIS的开采沉陷损害分析系统研究[D]. 朱明非.安徽理工大学 2017
[2]地面沉降分析及预测模型研究[D]. 王帆.河北工程大学 2017
[3]南水北调中线一期工程郭村煤矿采空区段稳定性研究[D]. 朱华.华北水利水电大学 2015
[4]采空区地表移动变形分析与评价[D]. 张静.长安大学 2013
[5]空间插值算法研究及其在遥感数据模拟中的应用[D]. 张军.成都理工大学 2013
[6]煤矿采空区覆岩稳定性评价及治理方案研究[D]. 丁党鹏.长安大学 2010
[7]基于ArcGIS Engine的三维GIS系统开发与应用[D]. 范力铭.华东师范大学 2007
[8]地下采空区对地表稳定性的影响[D]. 孙超.中国地震局工程力学研究所 2005
[9]基于GIS的开采沉陷计算与数据可视化[D]. 许峰.山东科技大学 2005
[10]组件式地理信息系统的设计、实践与重构[D]. 张锦明.解放军信息工程大学 2004
本文编号：3122641
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