一、开滦矿区地下开采技术进步实践(论文文献综述)
徐树媛[1](2020)在《厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究》文中研究指明在我国中西部的黄土高原地区,气候干旱,第四系松散含水层中地下水既是居民生活与生产的重要供水水源,又是生态环境需水的重要保障。在薄基岩矿区,地下矿井的开采破坏了上覆松散含水层,造成含水层地下水位下降,水资源供需矛盾加剧,生态环境恶化。而在采深较大的晋东南厚黄土区,煤层开采对松散含水层未造成直接影响,越流引起的松散含水层中地下水持续下渗、漏失常常被忽视。因此,综合研究厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采的响应机制,可为实现保水开采、构建绿色矿山,保障生态资源与经济协调发展提供理论依据。本次研究以晋东南常村煤矿为研究基地,从水资源保护角度出发,重点关注松散含水层地下水受煤层开采的间接影响,通过其底部弱透水层越流排泄这一事实,采用相似材料模型实验研究了不同开采条件下覆岩及松散层底板相对隔水层的移动变形破坏规律,以及采动岩体的残余裂隙发育和分布特征,分析了松散含水层受矿井开采的影响机理;利用渗透实验测试了冒落带、裂隙带内不同裂隙率采动岩体的渗透系数,分析了采动岩体渗透性的变化规律与空间分布特征;通过数值模拟方法,系统探讨了厚黄土区松散含水层受矿井开采的影响程度及响应机制。研究获得了如下主要结论:(1)相同开采地质背景下,同一层位采动覆岩的垂直位移量与覆岩高度、累计采厚呈正相关。不同层位的覆岩垂直位移量与其距离采区的远近呈负相关,位置越接近煤层,最大位移量越接近开采厚度。(2)煤层顶板采动覆岩的裂隙发育与采区长度、煤层累计开采厚度、覆岩高度呈正相关。采动覆岩裂隙率自下而上逐渐减少,采空区两侧裂隙发育区大于中部压实区。(3)采动覆岩裂隙场不同区域的渗透系数基本随裂隙率的增加而增强。冒落带采动岩体的渗透系数为0.081 cm/s~6.847 cm/s,裂隙带采动岩体的垂向渗透系数与水平渗透系数分别为0.067 cm/s~0.228cm/s与0.744 cm/s~2.546 cm/s。采动岩体渗透系数最大值位于规则冒落带的裂隙发育区,最小值位于煤壁支撑区与不规则冒落带的重新压实区。(4)松散含水层底板弱透水层的变形程度是松散含水层地下水位下降速率变化的直接原因。松散含水层底板弱透水层的变形与煤层覆岩高度呈负相关,与开采厚度呈正相关,产生位移的宽度大于采空区长度。当松散含水层底部粘土层的最大下沉量大于0.9 m,或其弯曲下沉面积达156 m2时,即当粘土隔水层的垂直位移量与采宽的比值大于1:300时,隔水层结构遭到破坏,渗透性能发生变化,煤系地层上覆松散含水层稳定性受到采掘影响。(5)地下煤层开采对上覆松散含水层地下水的影响机理存在直接破坏与间接影响两个方面。其一,导水裂隙带沟通松散含水层,地下水直接渗入采空区;其二,煤层顶板裂隙水被疏干,其与上覆松散含水层间的水头差增大,松散含水层中地下水在高水力梯度的作用下,越流补给裂隙含水层,间接受到采动影响。(6)松散含水层受开采的影响程度分三级:含水层位于开采直接影响区内,地下水位迅速下降,含水层被疏干;含水层位于开采扰动影响区内,隔水岩组遭到破坏,地下水位下降速率出现波动与加速;含水层位于开采影响轻微区内,水位下降速率稳定,仅由水头差引起。(7)采煤对松散含水层的影响程度取决于矿井开采条件、松散含水层底板弱透水层性质以及松散含水层水力特征等因素。开采条件与地质背景不变的情况下,基岩隔水层厚度大于140 m,含水层底板弱透水层厚度大于40 m或渗透系数小于10-6cm/s,均能有效防止松散含水层地下水位的下降。
马飞[2](2020)在《矿区沉降InSAR监测与预测方法研究》文中研究表明随着地下矿产资源的大面积开采,矿区地表沉降监测和治理问题成为近年来的研究热点问题。煤炭从地下开采出来后会形成采空区,持续高效地监测采空区上方地表的沉降,可以了解地表沉降对地面构筑物的破坏程度,探索开采沉降机理,为矿区地质灾害防治和生态修复提供决策数据。传统的矿区地表沉降监测采用点状监测站的形式,消耗高、效率低、覆盖面有限,已经无法满足矿区沉降监测和治理的需求。因此,研究新的矿区地表沉降监测方法,并在新型监测方法和技术的基础上,探索重点矿区沉降成因机理、预测沉降演变规律和发展趋势具有重要的理论价值和现实意义。近年来随着计算机、航天卫星等技术的不断发展,利用卫星遥感影像监测地表变化已成为新趋势,尤其是合成孔径雷达干涉测量技术(In SAR)不受时间和天气影响且覆盖范围大的特点,已经成为地表沉降变化监测特别是矿区沉降监测的热点技术。但是,In SAR技术中现有的配准、滤波等算法还有待进一步完善,配准算法精度不高导致干涉图失相干,常规滤波算法经常会导致干涉条纹失真;监测数据结果只能反映出矿区已发生的地表沉降,如何利用这些沉降监测数据探索矿区沉降机理并预测未来沉降变化趋势,是一个研究热点。因此,本文针对In SAR技术在矿区沉降监测应用中的问题及矿区沉降预测技术进行研究和探索。本文的主要研究内容如下:(1)针对SAR影像阴影等对配准精度的影响,提出了一种基于优选匹配点策略的干涉SAR影像高精度配准方法。该方法首先将外部DEM模拟成一幅SAR影像,在模拟SAR影像和待配准影像上进行特征匹配点搜索,然后采用向量场一致性点集配准策略对主辅SAR影像上的同名控制点进行提纯,用内点计算主辅影像的变换多项式参数,最终完成干涉SAR影像的高精度配准。(2)针对传统Goldstein滤波方法滤波因子单一,易损失边缘信息的缺点,提出了一种结合二元经验模式分解(BEMD)算法的自适应Goldstein干涉图滤波方法。首先用BEMD分解干涉图得到干涉图的前三项固有模态函数(IMF)分量,这三项分量中包含了95%以上的噪声,将其进行傅里叶变换后进行局部窗口的划分;然后计算局部窗口的信噪比,以此作为Goldstein因子进行滤波,将滤波后的固有模态函数分量重新还原回干涉图,即得到滤波后的干涉图。实验结果表明,这种以信噪比作为滤波因子的自适应滤波方法,可以实现对不同强度的噪声进行不同强度的滤波,而对无噪声区不滤波,有效地保护弱噪声区和无噪声区的相位信息,降低了干涉条纹图中边缘细节信息的损失。(3)以宁东采矿区作为试验区,引入了短基线集干涉测量技术(SBAS)进行沉降监测试验。该方法以设置时空基线阈值的方式优化SAR图像干涉对组合,可以有效地避免时空失相干,削弱大气相位的影响,可以更好地获取地面高相干点的累积沉降值和沉降速率。采用热点分析Getis-Ord Gi*统计方法,统计SBAS-In SAR高相干点在形变速率和累积形变值上的空间聚集程度,快速识别出在任家庄等十个煤矿井田存在强形变区,需要预防地质灾害发生。通过对石沟驿煤矿地面监测点In SAR监测沉降值和GPS监测值对比,12个GPS监测点中10个监测点的累积形变误差小于2cm,2个监测点的累积形变误差小于9.5cm,该结果表明SBAS技术用于矿区沉降监测的有效性,可以用于后续的动态预测。(4)构建了基于In SAR监测数据的矿区沉降预测模型。该模型以In SAR技术获取的等间隔时间序列沉降值为训练数据,引入支持向量机回归的函数模型,建立In SAR监测数据与未知预测值之间的非线性函数关系,通过引入了模糊信息粒化的算法不断滚动更新训练数据,获取下一时序新的预测沉降值。为了检验该模型的有效性,利用两种不同波长、不同分辨率的ALOS数据和Sentinel-1A数据分别对彬长矿区和宁东矿区进行沉降预测研究,两组实验得到的地面监测点沉降预测结果与GPS监测结果的平均相对误差为5.6%和9%,预测模型的威尔莫特一致性指数均达到0.99以上。研究结果表明:本文提出的基于In SAR监测技术的预测模型可以有效地用于矿区沉降预测,验证了该方法的稳健性和普适性,为采矿区In SAR技术的推广应用提供了一个新思路。
韩守富[3](2020)在《基于升降轨InSAR技术的准三维地表形变监测方法研究 ——以窑街矿区为例》文中进行了进一步梳理合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术作为一种新兴的对地观测技术近年来不断发展完善,其高效精确获取地表微小形变的能力已被大量应用于地面沉降、山体滑坡、地震形变等领域。矿山开采引起的地表沉陷问题危害生产安全、制约经济发展,而准确测量矿区地表形变一直是矿山测量中的难题。将InSAR技术应用于矿区地表形变监测,能够克服传统测量手段的局限,高效获取矿区大范围地表形变。然而开采沉陷与普通地面沉降不同,开采沉陷区地表形变情况更加复杂,形变方向和强度随地下开采的变化而不断变化,单纯依靠InSAR获取的雷达视线向形变无法实现对真实地表形变有效监测。为了解决这一问题,本文提出使用升降两个轨道InSAR形变结果,结合雷达成像几何与地表真实形变的空间关系,构建模型提取地表准三维形变场,利用提取结果研究地表形变特征,监测地表变化动态。以窑街矿区为研究区,在利用SBAS-InSAR技术获取两轨道雷达视线向形变的基础上,建立准三维地表形变提取模型并开展应用。通过对比分析发现,利用提取的准三维形变结果能够清晰反应矿区地表形变分布态势及不同时段变化情况。针对研究区内的上工业广场滑坡,应用模型提取滑坡区准三维形变场,利用提取结果的形变特征研究滑坡灾害发展过程。该方法充分利用同一雷达平台升降轨数据,减少引入其他外部观测数据,从而保持了InSAR技术准确快速获取大范围结果的优势,提高了复杂地表形变监测的精度及效率。主要研究成果及结论如下:(1)建立了基于升降轨InSAR技术的准三维地表形变监测模型。在系统分析InSAR视线向形变与地表真实形变的空间几何关系基础上,结合升降轨道卫星传感器几何参数,构建基于升降两轨道雷达视线方向(Line Of Sight,LOS)形变来提取地表不同维度形变的空间关系模型。提取准三维地表形变主要包括地表真实形变在垂直方向形变分量及特定水平方向形变分量,其中垂向形变结果精度与单轨道InSAR处理精度一致,水平向形变结果精度随形变方向与两轨道雷达距离向夹角的变化而改变,夹角越小精度越高。(2)开展了基于准三维地表形变的窑街矿区开采沉陷监测。利用升降两个轨道的Sentinel 1数据,以SBAS-InSAR技术获取雷达视线向形变,根据本文提出基于升降轨InSAR技术准三维地表形变提取模型,提取窑街矿区2016年1月至2019年8月期间分三个时段的地表垂向形变场和东西向形变场。形变结果显示矿区内存在三处开采沉陷地表形变区,利用垂向形变结果可以较清晰的识别出沉陷区边界,通过结合实测资料对比验证,判定垂向形变速率-15mm/a等值线为沉陷区边界划分参考值;东西向形变场受地下采空区位置变化影响较大,利用东西向形变结果可以准确的识别沉陷中心。通过结合开采工作面数据对三个沉陷区地表形变过程进行分析发现,与单轨道LOS形变结果相比,本文方法提取的垂向和东西向形变结果可以更好的反应地表形变与地下开采的响应关系,可作为基础数据用于研究开采沉陷机制。(3)进行了基于准三维地表形变的上工业广场滑坡地表形变监测。对研究区内的上工业广场滑坡开展基于升降轨InSAR准三维地表形变的单体滑坡监测研究,分四个时段提取滑坡区地表垂向形变场及滑向形变场。综合分析垂向及滑向形变的速率结果及时间序列形变过程结果,发现滑坡区地表在不同时段地表形变分布范围及形变速率变化规律明显,在监测时段2016年1月至2019年8月期间,可以根据形变特征明显判别出2017年9月开始加速变形,2018年4月滑坡发生,2019年1月速率明显减慢基本稳定。由此可以基本还原滑坡由蠕动变形阶段到加速变形阶段再到滑塌阶段最后逐渐稳定的整个发展过程。表明本文提出的基于升降轨InSAR技术准三维地表形变监测方法能够较好的反应单体滑坡地表形变特征信息,在滑坡监测应用中可以较好的识别滑坡地表形变的异常变化。
高永格[4](2017)在《厚松散层下采动覆岩运移规律及地表沉陷时空预测研究》文中进行了进一步梳理矿山开采尤其是煤炭开采所产生的问题由来已久,在不同地质采矿条件下的矿体开采所诱发的一系列开采沉陷问题复杂多变,而厚松散层下煤炭大规模开采产生的开采沉陷现象比较突出,进而导致开采后所产生的地表沉陷范围、沉陷量和沉陷位置的时空预测难度加大,同时对覆岩裂隙场、位移场和应力场的发育特征和规律产生显着影响。由于开采沉陷严重影响了煤矿安全生产,造成环境破坏及影响了煤炭资源的采出。因此,对厚松散层下煤层开采地表移动变形规律、覆岩运移规律以及沿空留巷充填体和围岩协同作用关系开展研究,将有助于提高煤炭资源产量,延长矿井服务年限,预防或降低矿井地质灾害,促进煤炭工业安全、科学和可持续发展以及煤矿区的良性生态循环。实际上,开采沉陷现象是覆岩移动传播到地表的具体表现形式,覆岩移动是地表沉陷产生的动力和诱因。因此,对地表移动变形规律研究首先要从源头和机理上对采动覆岩运移、裂隙发育规律、应力-应变特征等开展深入研究和探索。本次研究矿区以云驾岭煤矿三采区工程地质条件为研究背景,其典型的地质采矿条件是松散层厚度较大、采高大,第四系松散层平均厚度一般为90-150m,平均120m,开采2#煤层,煤层平均厚度4.2m,煤层倾角17°。论文采用了现场监测、理论分析、实验室测试和数值模拟相结合的综合研究方法,系统地开展了地下采场围岩应力及应变规律、上覆岩层变形及裂隙场发育、煤层开采引起的地表移动变形及沉陷等方面的研究,实现了由井下采场—覆岩—地表的立体协同研究。论文主要开展了以下工作:在厚松散层下地表沉陷规律方面,布设了地表移动观测站,对云驾岭煤矿三采区12303工作面和12305工作面开采引起的地表沉陷开展了系统的监测,整个监测过程中共实施水准测量11次,全面观测5次,并分析了周边工作面对观测站可能产生的影响。基于现场实测数据,分析了两个工作面开采后Z线和U线下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形终态沉陷特征,确定了地表终态移动变形角值参数;分析了两工作面开采后U线和Z线地表动态移动变形特征,确定了工作面推进度与地表最大下沉点的位置关系;研究了12303工作面和12305工作面开采后地表下沉速度的变化规律,求取了最大下沉速度滞后距、最大下沉速度滞后角、超前影响距和超前影响角;通过回归分析确定了地表最大下沉速度的经验公式。从沉陷盆地边界角、最大下沉角、下沉系数等方面对比分析了云驾岭矿与徐淮矿区、开滦矿区等厚松散层矿区地表沉陷规律的差异,给出了差异产生的内在原因。在沿空巷道围岩-充填体稳定性及围岩变形规律方面,开展了井下的现场实测。采用钻孔成像装置对矿井12307工作面回风巷和运输巷进行了钻孔成像观测,获取了采动影响下部分上覆岩层破坏状态及裂隙场的发育特征;开展了沿空巷道围岩-充填体应力-应变现场监测,得出了沿空巷道和回风巷围岩移动变形和应力分布规律、充填体变形及载荷分布和内部应力传递规律。监测结果表明:工作面一次采动影响下,运输巷底鼓量普遍大于顶板下沉量,巷道顶板浅部岩层受影响较大,主要影响范围在巷道顶板浅部2m范围以内;留巷期间巷道顶板上覆岩层破断回转,老顶下沉对巷道顶板浅部岩层影响较大,引起巷道围岩发生剧烈变形,使巷道顶板裂隙进一步发育贯通,造成岩层层面进一步破碎,深部岩体裂隙进一步张开与发育,回风巷对应运输巷同一位置顶板更加破碎,顶板变形加大;二次采动使回风巷道围岩残余支承压力与本区段超前支承压力相互叠加,导致巷道围岩应力急剧增高,加大了对巷道顶板的破坏,浅部岩层破碎加剧,顶板的裂隙发育进一步加大,顶板离层增多下沉量大,巷道收敛变形量大于一次采动影响,主要影响范围为顶板以上4m范围以内,4m以外范围影响较小;充填体内部应力监测最大数值为5MPa,但大部分未超过充填体本身实验强度4.2MPa,虽然产生了横向变形和纵向变形,但没有引起充填体的破坏,横向变形只是在充填体的局部表现较为明显,由于采用了锚栓加固整体性较好,而采空区矸石和巷道侧点柱改变了充填体受力状态,提高了充填体的稳定性,对顶板的适应性较强,对顶板的支护作用较好。通过研究,改善围岩支护状态,可减少顶板变形,为试验煤矿区后续沿空留巷支护、设计、参数优化和现场实施等提供理论支持和技术参考,为高效留巷提供技术保障。在覆岩运移规律方面,在相似材料配比实验的基础上,开展了物理模拟实验。采用包括光纤光栅传感器、近景摄影测量和2D-DIC在内的多源监测手段和方法,对云驾岭煤矿采动覆岩运移规律和沉陷机理进行了研究,并对上述监测方法实施了交叉验证。为了便于对比分析覆岩的移动变形特征以及裂隙场的发育规律,体现实验结果的差异,决定在一个实验平台上同时铺设两个相似模型,模型一和模型二的地层数量、煤层开采厚度、各岩层尺寸均相同,唯一不同的是关键层位置,以便能够体现覆岩沉陷过程中关键层对裂隙场发育高度的不同控制作用。每个模型的实验结果表明,关键层对上覆岩层具有显着的控制作用,主、亚关键层自身下沉量与所处模型位置关系密切,模型上覆岩层垮落高度、裂隙发育程度与关键层自身厚度和强度相关。四种监测手段各有优势且具有较高的监测精度,其中光纤光栅传感器监测曲线峰值可作为关键层破断的依据,2D-DIC能够动态获取研究区域的全时域位移场和形变场,为开展相似材料模拟实验提供了全新的观测技术手段和方法。采用FLAC3D有限差分程序,对不同充填体尺寸进行优化,对宏观采场矿压显现进行数值模拟。通过模拟,在保证对顶板正常支护的条件下考虑采用最为经济的留巷方式。结果表明:工作面开采完毕后采空区底板主要表现为剪切破坏,中部区域表现为剪切拉伸破坏,剪切破坏最大深度在采空区以下30m左右。侧向支承压力对下帮实体煤主要影响范围在距采空区一侧10m以内,主要表现为剪切破坏。下区段工作面开采后煤帮、充填体及上区段工作面保护煤柱共同形成高应力大、小结构;高水材料充填体宽度为3.0m时,留巷期间承载性能较高,与巷道围岩的协同性高,从而有利于改变覆岩的破坏状态和对地表变形的破坏;充填体宽度为2.5m和2.0m时,留巷期间充填体承载性能较低,充填体变形量大而稳定性差,对巷道围岩控制难度加大。沿空留巷巷旁高水材料充填完成后,选择恰当时机切除巷旁靠近采空区一侧顶板有益于留巷围岩的稳定。地表沉陷时空预测和参数反演方面,提出采用正态分布时间函数进行地表动态沉陷预测,构建了基于正态分布时间函数的地表沉陷动态预测数学模型,分析了曲线形态系数对预测精度的影响以及正态分布时间函数的时空完备性,证实了该数学模型在地表下沉、下沉速度和加速度与地表沉陷过程的时空变化特征相一致。针对云驾岭煤矿非常规地表移动观测站,采用空间曲面拟合方法,求取了地表沉陷预计参数和时间参数,并依据现场监测数据对模型进行了分析,与云驾岭煤矿实测数据和辛置煤矿实测数据进行工程验证,结果表明预测精度满足工程需求,证实了基于正态分布时间函数地表沉陷预测模型能够进行厚松散层条件下地表移动和变形预测。基于上述预测模型,利用Matlab开发平台,研发了界面友好、适时成图的地表沉陷预测信息系统,该系统包含点预测模块、线预计模块、三维空间地表沉陷预计模块以及参数反演模块,利用该系统能够对采煤诱发的地表沉陷进行科学预测。
刘义生[5](2016)在《基于产能保障和沉陷控制的村庄压煤采搬规划研究》文中研究说明我国矿区村庄压煤问题十分突出。村庄下采煤涉及采矿、地质、开采沉陷、管理、社会和经济多门学科,政策管理性较强,且是与国家和地方社会经济发展水平紧密相关的综合性问题。搬迁开采可从根本上解放压覆资源,但存在征地、搬迁周期、工农矛盾和资金一次性投入大等问题;而采用特殊开采技术,往往以损失资源为代价的部分开采,大大缩短矿井服务年限,且开采的效率较低,与当前矿井产能和资源回采率要求相左。因此,压煤村庄的搬迁与特殊开采问题难以即可决断。目前尚无系统的研究压煤村庄搬迁与开采的相关研究成果,国家和地方政府也没出台相关的政策法规。针对这一问题,本文从以下方面进行了研究,主要内容如下:(1)总结了我国三下开采常用的技术方法特征,分析了开采方法的技术特点、代价和适用性,得出了不同地质开采条件下村庄压煤开采途径选择的基本影响因素。条带开采具有较好的地表沉陷控制效果。适用于对生产效率要求较低、地表有重要保护压覆对象下开采,此外,要求煤层顶板完整性较好、地质构造简单、开采层数一般不超过2层的中厚煤层开采。充填开采地表沉陷控制效果依赖于充填工艺的可靠性,对于不同充填工艺类型,地表下沉率一般为0.060.5。但该方法初期投资较大,充填材料需求量大。适用于煤质效益好、充填材料充足、地表潜水位较高、顶底板条件和煤质较好、压煤量大,且难以搬迁的高等级压煤保护对象条件下的开采。协调开采是基于两开采面或开采区域对地表同时产生拉压变形的叠加,从而降低地表形变的一种方法,该方法生产效率高,可将地表变形控制在一定范围之内,但不能控制地表下沉量。该方法对生产管理要求较高,最后一个开采面的矿山压力往往较大;在多煤层或数个分层协调开采时,地表下沉速率增加,不利于建筑物的保护。适用于潜水位埋深较大或丘陵地形条件下2个及以下煤层或分层的开采。“采-充-留”协调开采是一种新的岩层移动控制技术,基于开采面极不充分,开采面与充填面整体为非充分,留设小尺寸原始煤柱作为支撑体,降低顶板扰动程度,从而有效控制岩层及地表移动。该方法适用于煤质效益好、压煤量大,且具有可靠的充填工艺和充足的充填材料的生产矿井,可满足压煤对象难以搬迁、高效、高回采率及地表沉陷控制的要求。(2)介绍了村庄搬迁模式及实施方法,提出了当前村庄搬迁开采中存在的问题,制定了村庄搬迁的原则。村庄搬迁模式一般可归纳为3类,分别为:(1)矿方全面负责村庄搬迁和安置;(2)矿方出资和当地政府对村庄搬迁和安置进行具体实施;(3)矿方和当地政府共同实施村庄搬迁和安置。但搬迁开采存在(1)村庄搬迁难度大、搬迁周期长;(2)迁村费用高,企业难以承受;(3)村庄搬迁缺乏有关具体技术经济政策和法规措施。制定了村庄搬迁原则:(1)兼顾国家和农民利益,以新型农村建设为导向,以统筹规划、资源节约、合理补偿、高效便民为宗旨;(2)以符合当地土地利用总体规划,有利于小城镇建设,选择地价低、基础设施相对完备、方便生产和生活的区域,利于村庄合理布局,少占或不占良田,避免二次压煤为选址原则;(3)实施政府监管,矿村自愿,经费包干,限期完成,统一领导、统一规划、统一资金管理、统一建设标准、统一签订建房协议和旧村腾空时间的管理模式和资金制度。(3)根据开滦矿区的实际,从长远目标和全局性视角,全面阐释了三下开采的内涵,提出了开滦矿区三下开采的战略思想、战略原则和技术路线;阐释了建下开采规划的意义,提出了矿区三下开采遵循的原则。(1)战略思想:立足全局、规划方向、分类指导;(2)战略原则:保安全、保产能、保效益,积极创新、稳妥推进;(3)技术思路:采搬结合、采充留协调,多种途径、多种技术综合。开滦矿区三下压煤严重带来的问题:(1)造成生产接续紧张,制约矿区安全开采、接续规划、设计与实施,近期产能难以保障;(2)影响矿井中长期规划,制约企业长远发展。其研究意义在于:(1)煤炭资源合理回收的必然要求;(2)维持矿井正常生产和采掘接续的必然要求;(3)增加矿井可采储量、衰老矿井挖潜、延长矿井服务年限的需要;(4)企业提高经济效益、求生存、谋发展的有效途径。开滦矿区三下开采遵循的原则为:(1)以资源回收、安全开采为前提,以经济效益为核心,实现产能稳定,高效、高采出率、可持续的三下开采;(2)成本最低、时间最快,兼顾资源品质和产能效益;(3)不出现大面积下沉和积水,确保建(构)筑物安全使用,不出现房倒屋塌等严重损坏;(4)根据建(构)筑物重要程度和保护等级要求,采取搬与不搬相结合,沉陷积水区与排疏水相结合,近期接续与长远规划相结合;(5)以技术创新和集成为手段,“采-充-留”协调式开采加适当搬迁为技术途径,有效充填多方法分类指导。(4)根据各矿村庄压煤特点,制定了三下采搬技术与地质采矿条件、矿井发展类型、压煤量等因素有关的采搬评价表。根据地表潜水位埋深、顶板完整性、煤质及压煤量大小和矿井发展阶段,分析了搬迁开采、条带开采、充填开采、“采-充-留”协调开采以及综合机械化长壁开采的适应性,制定了三下压煤采搬方法的评价表。(5)针对决策者的专业知识背景条件,分别提出了基于模糊层次分析法的三下采搬途径和基于产能保障的村庄压煤采搬决策模型。模糊层次分析法适用于分析人具有丰富的实践经验和专业知识,对评价专家的要求较高。该方法简单实用、系统性强。基于产能保障的决策模型是把所有因素都转化为经济指标进行评价。对分析者的专业和经验要求较低,但该方法对开采影响预测、各种损害赔偿定额合理性的依赖性较大,适用于有相关政策或赔偿经验的矿区。(6)运用三下开采战略规划的原则,提出了一矿三下开采的基本途径;根据采搬决策模型,对一矿建(构)筑物压煤开采途径问题进行了应用分析,设计提出了一矿七采区建(构)筑物压煤开采方案。一矿三下开采的解决途径为:(1)多措并举,采取部分搬迁高效开采、部分特殊开采方式进行建下资源回收,以保证年产量和控制地表环境损坏程度,便于及时有效修复与治理;(2)降低成本,根据煤层赋存状况、煤质特性及压煤量大小和开拓部署,选择煤层赋存稳定、煤质效益较好和压煤量相对较大的村庄优先搬迁,以便采用最低的搬迁成本进行资源回收;(3)结合政策,结合当前城镇化建设与政府发展规划,采用平改楼等措施进行村庄搬迁,减小征地压力,节约土地资源;(4)技术创新,积极研究并实践新的高效、减损的建下开采技术。七采区建议开采方案为协调式条带充填开采。采宽70m,留宽80m。为提高系统效率,采取加大工作面走向长度的方式,设计工作面跨七采轨道山。并可解决因井下矸石提升造成副井提升压力较大的困难。
陈俊杰[6](2015)在《风积沙区高强度开采覆岩与地表变形机理及特征研究》文中研究表明地处陕蒙交界的神府东胜矿区,地表被厚风积沙所覆盖。该地区煤炭资源丰富,煤层厚度大,埋藏浅,基岩薄,地质条件简单。目前在神东矿区已形成了高强度、高效率的地下开采模式。风积沙区高强度开采引起覆岩破坏严重,地表移动变形剧烈,覆岩破坏与地表变形呈现出特殊规律。基于神东矿区地质采矿条件,通过对地表移动变形实测资料分析,得到了风积沙区高强度开采引起地表移动变形的动静态角量参数和预测参数,分析了各类参数呈现特殊规律的原因。从地表移动变形与变形速度关系的角度,分析了高强度开采地表动态变形的全过程。总结了高强度开采地表非连续变形规律,地表裂缝总是呈“带状”形态以一定间距发生于工作面前方,而每两条“带状”裂缝之间,又分布若干细小裂缝。当工作面推进过后,在风积沙和应力压缩作用下,地表裂缝又呈现出逐渐闭合的特征。揭示了地表裂缝宽度与周期来压之间的关系。在分析覆岩破坏类型及特征的基础上,发现了在浅埋深、风积沙区高强度开采时覆岩存在“两带”破坏形式。构建了符合高强度开采冒落带、导水裂缝带计算新公式,给出了较为符合高强度开采实际的“两带”高度。通过采用数值模拟手段,分析了风积沙区高强度采动覆岩应力分布特征,揭示了采动覆岩从弹性区到塑性区演化过程和覆岩变形机理。利用相似材料模拟实验,分析了覆岩破坏与地表变形之间的关系,得到覆岩冒落带、导水裂缝带发育高度。基于关键层理论,揭示了开采覆岩结构及其破断机理,并进行了实例分析。为浅埋深、厚风积沙下煤层安全高效开采提供一定参考。
常春勤[7](2015)在《工矿废弃地旅游景观重建动态过程及其效应研究》文中进行了进一步梳理“德国鲁尔模式”和“欧洲工业遗产之路模式”的成功,掀起了全球工矿废弃地旅游开发的热潮。中国国土资源部对国家矿山公园的认定,也开启了中国工矿废弃地旅游开发的新阶段。工矿废弃地旅游景观重建以生态修复、生态景观重建为基础,三者之间是一个连续的发展过程。为全面揭示这一过程的动态性和连续性,本论文基于复杂系统发展理论和恢复生态学理论,综合运用案例分析方法、生态经济系统物质流分析方法,对工矿废地旅游景观重建过程进行了系统分析和定量分析,主要研究成果包括以下几个方面:(1)工矿废弃地旅游景观重建实践模式及其演替时序研究。基于收集的106个国内外工矿废弃地旅游景观重建实践案例材料,采用多维叠加分析方法,把工矿废弃地旅游景观重建模式划分为4大基本类型和8种子类型。采用空间耦合替代时间序列分析方法,分析了旅游景观重建模式与矿业经济发展阶段的耦合关系,以及不同模式相对于矿业经济发展阶段演替的时序特征。(2)将实践案例分析与系统理论分析相结合,分析了工矿废弃地旅游景观重建的系统演进过程。基于该过程的初始系统特征、系统演进的总体方向、演进阶段划分、结构演进、边界演进等特征,构建了工矿废弃地旅游景观重建过程分析概念模型。(3)基于生态经济系统物质流分析方法,构建了工矿废弃地旅游景观重建过程量化分析模型。应用该模型的物质流核算账户和量化分析表,实现了对工矿废弃地旅游景观重建过程物质流输入、输出的量化分析。(4)基于工矿废弃地旅游景观重建过程的物质流量化结果,从生态、经济、社会三个维度,研究工矿废弃地旅游景观重建效应。根据不同阶段物质流投入主体的动态变化,以及经济、社会和生态效应的动态变化特征,构建了工矿废地旅游景观重建效应评价模型,提出了工矿废弃地旅游景观重建效应评价技术流程。(5)以开滦矿区作为典型研究区域,开展实证研究,对所构建的模型及方法进行了进一步检验和完善。本研究构建了一个完整的工矿废弃地旅游景观重建动态过程分析和评价模型。所构建的模型既可用于分析工矿废弃地系统全过程或某一阶段的演进状态、预测系统的未来演进态势,也可对整个开发过程的经济、社会和生态效应进行定量评价,对科学推进现阶段的国家矿山公园建设,促进矿区工业文化遗产保护和旅游文化产业发展,推动矿业城市构建绿色、安全的转型模式,具有重要的理论和现实意义。
廖孟光[8](2015)在《平原矿区采动影响下村庄房屋损坏特征与评价指标研究》文中研究说明随着煤炭资源的枯竭,我国东部平原矿区已经进入密集的村庄建筑物压煤开采阶段,村庄煤柱的开采对地表房屋造成不同程度的损坏,由此引发的工农纠纷,已成为影响矿区和谐稳定的主要问题之一。本文采用实地调查、数值模拟、理论分析等多种研究手段,研究了平原矿区村庄房屋的采动损坏形式、评价体系及密集村庄压煤开采对策。主要研究内容如下:一、以平原矿区村庄房屋采动损坏的实地调查数据为依据,揭示了采动影响下村庄房屋的损坏特征,提出了平原矿区村庄房屋损坏的4种基本形式。(1)通过平原地区3个矿区6个村庄1504户房屋损坏现状调查,详细分析了村庄房屋的损坏程度和损坏原因:①蔚州矿区前梁村房屋质量比高利寺村差,损坏程度较严重。其中前梁村的主要原因为煤矿开采和房屋质量;高利寺村房屋损坏的主要原因为煤矿开采及开采扰动下深冲沟的边坡稳定性。②峰峰梧桐庄矿韦武庄村和南神岗村为煤矿开采顺序所致,当村庄煤柱采用顺序开采时,房屋损坏严重;采用协调式跳采时房屋损坏轻微。北神岗村为煤矿开采和房屋质量所致,村庄北侧房屋质量较好,主要由煤矿开采所致,村庄中部为房屋结构脆弱等原因所致;③徐州矿区某村房屋损坏为地下开采及采动引起区内断层活化的综合影响所导致。(2)通过房屋损坏现场调查和数据分析,房屋的损坏主要通过房屋墙体裂缝来体现,房屋的损坏形态主要有:①墙体竖向裂缝、斜裂缝、水平裂缝以及墙体破损等;②梁端抽出、砖柱水平裂缝;③房屋地板破坏。通过总结房屋的损坏形态,揭示了平原矿区采动影响下村庄房屋的整体破坏和局部集中破坏的损坏特征。(3)根据房屋的损坏程度,提出了4种房屋采动损坏形式,即房屋形变、房屋裂缝、结构损坏和房屋垮塌,其中房屋裂缝包括集中式裂缝、成对裂缝和网状裂缝3种形态,分析了房屋位于采空区不同位置时房屋采动损坏形式的分布规律。(4)根据村庄房屋的结构和层数的不同,将村庄房屋分为砖石平房和有圈梁和构造柱的二层砖混结构楼房。在正曲率变形作用下,砖石平房的损坏程度大于有圈梁/构造柱的楼房,楼房二层的损坏程度大于一层,裂缝由上往下发展。二、采用地表变形移动矢量的方法,对不同地表变形作用下房屋损坏进行数值模拟分析,揭示了地基-基础-上部结构三位一体的房屋变形破坏规律;以砖石平房结构的损坏标准为依据,确定了有圈梁/构造柱楼房的损坏标准。(1)根据开采沉陷地表变形的移动特征,采用地表垂直方向(下沉、倾斜、曲率以及扭曲变形)和水平方向(水平移动、水平变形及剪切变形)变形对房屋基础角点移动矢量的表达方法,对不同地表变形作用下的房屋损坏进行数值模拟分析,揭示了地基-基础-上部结构三位一体的房屋变形破坏规律。①从房屋模型的变形规律分析,楼房的变形小于平房;平房和楼房的前墙基础的垂直沉降均小于后墙,但前墙的变形大于后墙。②从房屋模型的裂缝发展规律可知,房屋墙体裂缝首先从门窗洞口附近开始,随后发展至中间横墙附近,房屋边缘下三角区域以及房屋底部墙体等。曲率变形时房屋上层损坏程度大于下层,正曲率时墙体裂缝由上往下发展,负曲率变形时由下往上发展;水平变形对房屋的损坏从房屋基础或底层开始,其底层的损坏程度大于上层。③在地下开采时,地表水平拉伸变形和正曲率变形是同时出现的,同理地表水平压缩变形和负曲率变形同时出现。组合变形的损坏程度要大于其单一变形对房屋的损坏。(2)房屋基础是地基和房屋变形的非同步性、非等量性的关键因素,在传递水平变形时会吸收和抵消大部分压缩变形,但对拉伸变形不明显。(3)以《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》对砖石平房损坏的标准为依据,通过模拟分析确定了有圈梁/构造柱的二层砖混结构楼房ⅠⅣ级的地表变形指标的临界值:①水平变形:4mm/m,7mm/m,9mm/m,>9mm/m;②曲率变形:0.2mm/m2,0.5mm/m2,0.8mm/m2,>0.8mm/m2;③倾斜变形:3mm/m,6mm/m,10mm/m,>10mm/m。三、针对村庄房屋的损坏特征和影响因素,运用未确知数学的基本原理,建立了基于未确知测度模型的采动区房屋损坏评价体系。(1)针对村庄的地质采矿条件、房屋概况以及房屋损坏现状,结合村庄房屋的损坏原因,对房屋损坏因素进行归纳总结,将房屋损坏的影响因素分为地质因素、采矿技术因素和房屋自身因素三个方面。(2)提出房屋的损坏程度与房屋位于采空区不同位置的关系模型。地表下沉盆地内房屋长轴方向与主变形方向斜交时对房屋损坏的影响最大,两者平行时次之,垂直时影响最小;并分析了房屋损坏程度与位于采空区不同位置之间的关系。(3)影响矿区村庄房屋损坏程度的因素有很多,具有不确定性和隐蔽性,选取覆岩平均普氏系数、煤层倾角、煤层深厚比、采动程度综合系数、顶板管理方法、房屋状况、房屋尺寸以及与采区的位置关系等8项主要影响因素作为评价模型的评价指标,建立房屋采动损坏影响因素与房屋损坏程度的未确知测度模型。根据国内外建(构)筑物下采煤经验,确定了各项评价指标的分级标准,采用信息熵求取评价指标的权重,得出样本数据的评价结果与bp神经网络、模糊模式识别法以及统计学法等进行比较分析,通过样本数据的评价结果验证了未确知测度模型的可行性。最后将该评价模型对峰峰梧桐庄矿北神岗村损坏严重的房屋进行了预测与评价,结果表明,评价结果与实际房屋损坏调查结果相符。四、通过理论分析,总结了不同开采顺序模式对地表移动变形的特点,提出了深部村庄压煤开采顺序的优化方案。(1)总结传统的村庄下压煤开采技术的优缺点,从村庄房屋的损坏特征出发,以地表村庄的抗变形能力为研究对象,合理进行开采布局和开采顺序的优化,提出基于开采顺序的深部村庄下压煤开采优化方案。(2)通过归纳总结了4种开采顺序模式,即无序开采模式、顺序开采模式、对称开采模式以及跳采模式,并采用概率积分法预计模型进行采动影响分析。(3)总结了不同开采顺序模式对地表移动变形的特点,通过比较分析可得背向对称开采和跳采快速全采顺序有利于地表变形的控制,应避免无序开采对地表房屋的损坏。①无序开采模式对矿区缺少全局规划,不利于矿井的长远发展,对地表村庄房屋的保护不利。②顺序开采模式对地表村庄造成连续的动态变形和损坏,先受拉伸变形的影响,后受压缩变形的影响,对抗变形能力弱的房屋损坏严重。③对称开采模式分为相向对称开采、背向对称开采和以村庄为中心的对称开采。模拟结果表明,相向对称开采时村庄处于拉伸变形加强区,不利于村庄的保护;而背向对称开采首次开采就使村庄处于压缩变形区,对村庄房屋保护有利。④跳采模式分为跳采-快速全采、跳采-顺序全采、跳采-相向全采和跳采-背向全采。当矿井生产能力允许的情况下,跳采-快速全采能使村庄整体下沉,能减小大部分地表变形,对村庄保护有利;其次为跳采-背向全采开采方法有利于村庄的保护。(4)根据不同的开采顺序模式对村庄的影响,以梧桐庄矿两个村庄下采煤和房屋损坏现状为工程实例进行对比分析。南神岗村采用跳采模式,房屋损坏轻微,除个别地区有Ⅲ级损坏外,大部分房屋为ⅠⅡ级损坏;韦武庄村采用顺序开采模式,村庄房屋损坏严重,全村200多户达Ⅳ级破坏。通过实地调查、数值模拟、理论分析等多种研究手段,系统的分析采动区村庄房屋的损坏原因和损坏特征,提出村庄房屋的采动损坏形式,建立采动区村庄房屋损坏程度的评价体系,最后对深部村庄压煤开采对策进行了研究。本文的研究为村庄下采煤提供了新的方法和途径,具有一定的借鉴和指导作用,可带来良好的经济效益和社会效益。
闫大鹏[9](2011)在《基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究》文中认为本论文意在通过研究D-InSAR技术在矿山开采区的适用性,并以此结果修正经典的矿山开采沉陷预测模型,为解决我国煤矿区开采沉陷的预测问题提供新的方法。本文主要将矿山生产数据、地面实地观测结果、卫星遥感测量值等多种手段采集结果进行综合分析,反演出开采沉陷静态模型中的经验参数。为开采沉陷的研究带来新的生机;为新技术拓展了应用领域;为地质灾害预警预报工作提供新的思路。我国煤炭开采历史非常悠久,长期的地下开采活动造成了大面积的采空区,时刻威胁着当地的生态环境和人民财产安全。已经成为制约当地经济发展的主要因素,并且威胁着未来矿山生产的安全。因此开展开采沉陷的危险性预测研究工作对于地质灾害防治、引导安全绿色的矿山生产、保护国家和人民的生命财产安全、实现人与自然环境的协调发展具有重要的现实意义。前人对于开采沉陷的研究往往仅着重岩石力学因素的分析。单纯抽象的物理模型,难以广泛应用于地质因素复杂的矿山生产中;况且引起开采沉陷因素很多,不同矿山的条件又千差万别。虽然前人的研究中尽可能的考虑周全,但仍存在较大的主观因素,而不得已引入主观参数;即便考虑了诸多因素也只能搭建一个静态模型,难以用于预警预报。如何探寻新理论、新方法量化这些主观参数成为未来研究的重点。新兴的遥感技术以及计算机技术为开采沉陷的定量化研究提供了新的思路。本文首先从国内外研究现状入手,总结前人研究的精华之处;其次对合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在煤矿开采区的实际困难进行了分析与解决;并且通过开滦矿山大量样本对D-InSAR技术在矿山沉陷监测中的结果进行了评价;并在此基础上提取了矿山地区样本点沉降时序图,搭建了“矿山开采——开采沉陷”的时空关系模型,引入了概率积分法模型,并利用此模型反演出开采沉陷经验参数。
王睿[10](2011)在《煤层顶底板突水地质力学条件及其危险性研究》文中提出矿井突水是影响煤矿安全开采的重要因素。因此,开展煤层顶底板突水理论与防治的研究具有重要意义。论文以开滦矿区范各庄矿和东欢坨矿为依托,运用岩石力学、水文地质和模糊数学等多学科理论,结合岩石力学试验、数值模拟和统计分析等研究方法,系统分析了影响煤层顶底板突水的含水层条件、隔水介质条件和构造条件。论文重点研究了影响煤层顶底板力学性质的岩性、侧压力和水等因素特征,建立了煤层顶底板岩层岩石力学性质与主要控制因素之间的定量关系。研究了开滦矿区地应力条件及其对突水控制作用,认为地应力实质是通过水压力与岩体破裂压力关系、水压与最小主应力的关系对突水进行控制。结合特定矿井(范各庄矿)的实际水文地质条件,对12煤层在含导水性不同和导通含水层位不同的断层附近开采时断层防水煤柱留设值进行了理论计算和模拟确定。利用模糊综合评价方法,对.开滦矿区范各庄矿12煤层底板和东欢坨矿12-2煤层底板突水危险性进行了分区评价。最后,提出在巨厚松散层水压较大条件下煤层开采的基于“保护层透水系数”的防水煤柱留设方法。Water inrush is an important factor in coal mine safe exploitation. Therefore, study on water inrush theory and prevention of coal roof and floor had a great significance. This dissertation based on Fangezhuang coal mine and Donghuantuo coal mine in Kailuan coal mine area, applied the multidisciplinary theory of rock mechanics, hydrogeology, fuzzy mathematics, combined with research methods, such as rock mechanics test, numerical simulations and statistical analysis, analyzed systematically the factors of coal roof and floor water inrush fundamental geology factors including aquifer condition, aquifuge medium condition and fracture structure condition. The rock mechanics properties of coal roof and floor, such as lithology, lateral pressure and water, were mainly researched. The correlativity had been established between rock mechanics properties and those parameters. In-situ stress characteristic in Kailuan coal mine area and its controlling of water inrush was researched. The substance of in-situ stress controlling of water inrush was to relationships between water pressure and rock fracture pressure and between water pressure and the minimum principal stress. On the basis of the actual hydro-geological conditions of a particular coal mine like Fangezhuang, exploited No.12 coal mine nearby fault with different water conductivity and connectivity of different aquifer waterproof coal pillar reasonable design width was been defined by using theoretic calculation and numerical simulation. Using the fuzzy comprehensive assessment method, water inrush risk evaluation for No.12 coal floor of Fangezhuang coal mine and No.12-2 coal floor of Donghuantuo coal mine were evaluated. Finally, method of coal mine exploitation based on protective layer permeable coefficient under extremely thick unconsolidated strata under higher water pressure was put forward.
二、开滦矿区地下开采技术进步实践(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、开滦矿区地下开采技术进步实践(论文提纲范文)
(1)厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采动覆岩破坏的研究现状 |
1.2.2 采动对含水层影响的研究现状 |
1.2.3 矿区地下水数值模拟研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容与方法 |
1.3.2 研究技术路线 |
第二章 研究区地质环境背景 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 地理位置与交通 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象 |
2.1.4 水文 |
2.2 地质环境条件 |
2.2.1 地质条件 |
2.2.2 水文地质特征 |
2.2.3 工程地质特征 |
2.3 松散含水层地下水贮存现状 |
2.3.1 含水层空间分布 |
2.3.2 地下水补径排条件 |
2.3.3 地下水水化学特征 |
2.3.4 地下水动态特征 |
2.4 本章小结 |
第三章 采动覆岩移动及其对松散含水层影响的相似模拟 |
3.1 地质原型概况 |
3.2 实验方案与模型设计 |
3.2.1 实验方案 |
3.2.2 实验材料与模型 |
3.2.3 实验监测 |
3.3 采动覆岩破坏特征 |
3.3.1 采动覆岩移动变形规律 |
3.3.2 采动覆岩裂隙发育规律 |
3.3.3 采动裂隙分布特征 |
3.4 煤层开采对松散含水层的影响 |
3.4.1 水位下降情况分析 |
3.4.2 水位下降速率变化原因分析 |
3.5 采煤对上覆松散含水层的影响机理 |
3.6 本章小结 |
第四章 采动岩体渗透性能实验研究 |
4.1 采动岩体内的地下水流特征 |
4.2 冒落带采动岩体渗透实验 |
4.2.1 实验材料与装置 |
4.2.2 实验方案 |
4.2.3 实验方法与步骤 |
4.2.4 实验结果与分析 |
4.3 裂隙带采动岩体渗透实验 |
4.3.1 实验材料与装置 |
4.3.2 实验方案 |
4.3.3 实验步骤 |
4.3.4 实验结果与分析 |
4.4 采动岩体渗透性的空间特征 |
4.5 本章小结 |
第五章 采动松散含水层地下水流数值模型 |
5.1 水文地质概念模型 |
5.1.1 模拟区范围 |
5.1.2 含水岩组 |
5.1.3 模型边界的概化 |
5.1.4 含水介质与水力特征概化 |
5.1.5 水文地质参数概化 |
5.1.6 源汇项概化 |
5.2 数学模型的建立及求解 |
5.2.1 数学模型 |
5.2.2 模型离散 |
5.2.3 初始流场 |
5.2.4 边界条件 |
5.2.5 源汇项的确定与处理 |
5.2.6 水文地质参数 |
5.3 模型识别与检验 |
5.3.1 识别时段的确定 |
5.3.2 初始流场校正 |
5.3.3 观测孔水位拟合结果 |
5.3.4 水文地质参数校正 |
5.4 本章小结 |
第六章 松散含水层地下水对煤矿开采响应的数值模拟 |
6.1 松散含水层地下水对煤矿开采响应的数值模拟研究 |
6.1.1 采煤对地下水资源的影响分析 |
6.1.2 数值模拟方案 |
6.2 不同开采条件下松散含水层地下水对煤矿开采响应特征 |
6.2.1 预测方案 |
6.2.2 松散含水层为间接充水含水层 |
6.2.3 松散含水层为直接充水含水层 |
6.2.4 不同开采条件对松散含水层地下水的影响 |
6.3 不同弱透水层参数条件下松散含水层地下水对采煤的响应 |
6.3.1 预测方案 |
6.3.2 不同弱透水层参数对孔隙含水层地下水流场的影响 |
6.4 不同松散含水层水力特征条件下松散含水层地下水对采煤的响应 |
6.4.1 预测方案 |
6.4.2 松散含水层性质对孔隙含水层地下水流场的影响 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)矿区沉降InSAR监测与预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 合成孔径雷达发展概况 |
1.2.2 合成孔径雷达干涉测量InSAR技术发展概况 |
1.2.3 InSAR技术应用现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 章节安排 |
第二章 InSAR及相关技术理论基础 |
2.1 SAR成像原理及特点 |
2.1.1 距离向分辨率 |
2.1.2 方位向分辨率 |
2.1.3 SAR影像的特点 |
2.2 InSAR技术原理 |
2.2.1 SAR影像的选择 |
2.2.2 主、辅SAR影像配准 |
2.2.3 生成干涉相位图 |
2.2.4 去除平地相位 |
2.2.5 干涉相位图滤波 |
2.2.6 相位解缠 |
2.2.7 相高转换 |
2.2.8 地理编码 |
2.3 D-InSAR技术监测地表形变理论 |
2.3.1 二轨法 |
2.3.2 三轨法 |
2.3.3 四轨法 |
2.3.4 干涉相位分析 |
2.4 连续时序InSAR干涉测量技术原理 |
2.4.1 PS-InSAR技术原理 |
2.4.2 SBAS-InSAR技术原理 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于优选匹配点策略的干涉SAR影像高精度配准研究 |
3.1 引言 |
3.2 向量场一致性的点集匹配算法 |
3.3 外部DEM数据支持的SAR影像配准 |
3.4 基于优选匹配特征点的转换函数的建立 |
3.5 实验及结果分析 |
3.5.1 Sentinel-1A卫星数据实验 |
3.5.2 ALOS卫星数据实验 |
3.5.3 结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 干涉图滤波方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 二元经验模式分解(BEMD)方法原理 |
4.3 Goldstein滤波原理 |
4.4 利用BEMD改进后的Goldstein滤波模型 |
4.5 实验及结果分析 |
4.5.1 Sentinel-1A卫星数据实验 |
4.5.2 ALOS卫星数据实验 |
4.5.3 结果分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 连续时序小基线集(SBAS)In SAR技术矿区沉降监测研究 |
5.1 引言 |
5.2 研究区概况 |
5.2.1 地理位置 |
5.2.2 重点矿区地理位置及开采情况 |
5.2.3 气象、水文条件 |
5.2.4 地形地貌 |
5.2.5 社会经济概况 |
5.3 基于SBAS-InSAR技术的宁东采矿区大面积沉降识别与监测 |
5.3.1 数据选取及预处理 |
5.3.2 SBAS-InSAR技术数据处理流程 |
5.3.3 宁东矿区沉降区快速识别 |
5.3.4 石沟驿煤矿监测结果 |
5.3.5 结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于InSAR观测数据的矿区沉降预测方法研究 |
6.1 概述 |
6.2 支持向量机回归的预测模型 |
6.2.1 支持向量机回归算法基本原理 |
6.2.2 基于InSAR数据的预测方法 |
6.2.3 基于模糊信息粒化的动态时序回归预测 |
6.3 ALOS卫星数据实验 |
6.3.1 SAR数据参数和研究区位置 |
6.3.2 实验结果 |
6.3.3 结果分析 |
6.4 Sentinel-1A卫星数据实验 |
6.4.1 数据准备 |
6.4.2 实验结果 |
6.4.3 结果分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)基于升降轨InSAR技术的准三维地表形变监测方法研究 ——以窑街矿区为例(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 卫星干涉测量数据获取发展现状 |
1.2.2 InSAR地表形变研究现状 |
1.2.3 InSAR矿区三维形变研究现状 |
1.3 研究目标、研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 论文的组织结构 |
第二章 InSAR技术基本原理简介 |
2.1 InSAR |
2.1.1 SAR侧视成像几何特征 |
2.1.2 InSAR成像模式 |
2.1.3 InSAR空间几何关系 |
2.2 D-InSAR |
2.2.1 干涉相位成分 |
2.2.2 D-InSAR精度分析 |
2.3 时序InSAR |
2.3.1 PS-InSAR |
2.3.2 SBAS-InSAR |
2.3.3 两种时序InSAR技术比较 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于升降轨InSAR准三维地表形变提取模型的建立 |
3.1 LOS形变几何分析 |
3.2 准三维地表形变提取模型建立 |
3.3 模型精度分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 研究区概况与单轨道InSAR数据处理 |
4.1 研究区概况 |
4.1.1 自然地理概况 |
4.1.2 地质地层及煤矿开采情况 |
4.1.3 上工业广场滑坡概况 |
4.2 所用数据说明 |
4.2.1 Sentinel-1数据 |
4.2.2 其他数据 |
4.2.3 研究区内雷达数据可用性分析 |
4.3 SBAS-InSAR数据处理流程与关键参数设置 |
4.3.1 数据准备 |
4.3.2 生成连接图 |
4.3.3 干涉流处理 |
4.3.4 轨道精炼及重去平 |
4.3.5 SBAS反演 |
4.3.6 地理编码及结果输出 |
4.4 单轨数据LOS形变结果 |
4.4.1 上升轨道(128)LOS形变结果 |
4.4.2 下降轨道(135)LOS形变结果 |
4.5 上升轨道与下降轨道LOS形变结果比较分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 研究区准三维地表形变提取与分析 |
5.1 基于升降轨数据窑街矿区准三维地表形变提取 |
5.2 地表形变结果验证与分析 |
5.2.1 地表形变与实测数据对比验证 |
5.2.2 地下开采与地表形变一般规律 |
5.2.3 窑街矿区地表形变场特征分析 |
5.3 基于准三维地表形变数据的分矿区开采沉陷时空特征分析 |
5.3.1 海石湾矿区开采沉陷时空特征分析 |
5.3.2 金河矿区开采沉陷时空特征分析 |
5.3.3 三矿矿区开采沉陷时空特征分析 |
5.4 基于准三维地表形变数据的上工业广场滑坡位移监测与时空分析 |
5.4.1 上工业广场滑坡区准三维地表形变提取 |
5.4.2 上工业广场滑坡地表形变时空特征分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文特色 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(4)厚松散层下采动覆岩运移规律及地表沉陷时空预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景、目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容、研究目标及拟解决的关键科学问题 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 解决的关键科学问题 |
1.3.4 技术路线 |
2 云驾岭矿厚松散层下开采地表沉陷规律研究 |
2.1 矿井概况 |
2.1.1 井田位置、地形及周边开采状况 |
2.1.2 研究区域地层结构及煤层开采情况 |
2.1.3 水文、工程地质特征及对开采的影响 |
2.2 观测站设置及地表沉陷监测 |
2.3 地表终态移动变形特征及角值参数求取 |
2.3.1 实测地表终态移动变形特征 |
2.3.2 地表终态移动变形角值参数确定 |
2.4 地表动态沉陷时空变化特征 |
2.4.1 地表动态沉陷实测特征 |
2.4.2 超前影响角的确定 |
2.4.3 地表下沉速度分析 |
2.4.4 地表移动延续时间分析 |
2.5 与其它厚松散层矿区地表沉陷特征对比 |
2.6 本章小结 |
3 沿空巷道围岩-充填体井下实测研究 |
3.1 采动覆岩裂隙发育特征现场实测 |
3.1.1 测试设备及点位布设 |
3.1.2 钻孔窥视仪测试结果及裂隙发育规律 |
3.1.3 不同监测点覆岩裂隙场发育规律对比分析 |
3.2 巷道围岩变形-应力监测及规律分析 |
3.2.1 监测目的及点位布设 |
3.2.2 巷道围岩变形监测及规律分析 |
3.2.3 巷道煤帮应力监测及分布规律分析 |
3.3 锚杆锚索受力观测 |
3.3.1 监测目的及点位布设 |
3.3.2 锚杆锚索受力分析 |
3.4 巷旁充填体应力-变形监测及规律分析 |
3.4.1 点位布设及监测方法 |
3.4.2 巷旁充填体应力监测及规律分析 |
3.4.3 巷旁充填体变形监测及规律分析 |
3.5 本章小结 |
4 采动覆岩运移及形变规律实验研究 |
4.1 采动覆岩运移及形变规律实验方案 |
4.1.1 实验目的 |
4.1.2 实验技术和方法 |
4.1.3 模拟工程背景 |
4.1.4 实验方案 |
4.2 相似材料配比实验 |
4.3 模型开挖及主要实验现象 |
4.3.1 模型Ⅰ开挖及主要实验现象 |
4.3.2 模型Ⅱ开挖及主要实验现象 |
4.4 覆岩运移规律实测对比分析 |
4.4.1 光纤光栅量测结果分析 |
4.4.2 百分表量测结果分析 |
4.4.3 数字近景摄影量测结果分析 |
4.4.4 基于 2D-DIC的全域形变场量测结果分析 |
4.4.5 实验结果的对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 沿空留巷充填体优化及宏观采场矿压显现数值模拟 |
5.1 沿空留巷充填体优化数值模拟 |
5.1.1 平面应变数值模型构建 |
5.1.2 充填体宽度 3.0m留巷围岩应力-应变演化过程 |
5.1.3 充填体宽度 2.5m留巷围岩应力状态及位移特征 |
5.1.4 充填体宽度 2.0m留巷围岩应力状态及位移特征 |
5.2 人工切顶对充填体稳定性的影响 |
5.3 宏观采场矿压显现数值模拟 |
5.3.1 模型的建立 |
5.3.2 采场围岩应力分布规律 |
5.3.3 垂向位移分布规律 |
5.3.4 采场围岩塑性破坏规律 |
5.4 本章小结 |
6 厚松散层下开采地表沉陷时空预测研究 |
6.1 地表终态沉陷预测优化模型 |
6.1.1 沉陷盆地主断面影响函数模型 |
6.1.2 三维空间沉陷预测函数模型 |
6.2 常用的时间函数及其特征 |
6.3 基于正态分布时间函数地表动态沉陷预测模型 |
6.3.1 基于正态分布时间函数地表沉陷时空预测模型 |
6.3.2 正态分布时间函数计算误差及其完备性分析 |
6.4 地表动态沉陷计算方式 |
6.5 基于MATLAB地表沉陷预测及参数反演信息系统研发 |
6.5.1 系统开发平台及GUI界面设计 |
6.5.2 系统安装及功能 |
6.6 地表沉陷预测参数的确定 |
6.6.1 预测参数确定方法 |
6.6.2 研究区域地表沉陷预测参数的确定 |
6.7 工程验证及分析 |
6.7.1 工程案例一:与云驾岭煤矿实测数据的对比 |
6.7.2 工程案例二:与辛置煤矿实测数据的对比 |
6.8 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间参加科研项目 |
主要获奖 |
(5)基于产能保障和沉陷控制的村庄压煤采搬规划研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 覆岩及地表移动变形及控制技术研究现状 |
1.2.1 覆岩及地表移动变形规律 |
1.2.2 覆岩及地表移动变形预计方法 |
1.2.3 覆岩及地表移动变形控制技术 |
1.3 村庄搬迁研究现状 |
1.3.1 国外研究状况 |
1.3.2 国内研究情况 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 煤炭产能与村庄压煤采搬技术途径 |
2.1 矿井产能的内涵 |
2.2 三下开采技术及其适应性 |
2.2.1 保障产能的条带开采技术 |
2.2.2 保障产能的充填开采技术 |
2.2.3 保障产能的协调开采技术 |
2.2.4“采-充-留”协调开采技术 |
2.3 村庄搬迁途径及实施方法 |
2.4 村庄搬迁开采中存在的问题 |
2.5 村庄搬迁原则 |
2.6 本章小结 |
3 三下开采战略研究的内涵及其意义 |
3.1 三下开采战略思想和原则 |
3.2 工作路线与战略措施 |
3.3 开滦矿区综合开采方法与途径选择 |
3.4 开滦矿区建下采搬规划的原则及目标 |
3.4.1 开滦矿区三下压煤存在的问题及研究意义 |
3.4.2 三下开采方法选择原则 |
3.5 本章小结 |
4 基于模糊层次分析法的多目标三下采搬途径 |
4.1 模糊层次分析法的步骤 |
4.2 方案的初选与定性分析 |
4.3 确定指标权重 |
4.4 最优方案确定 |
4.5 村庄下压煤采搬设计优选模型应用 |
4.5.1 建筑物压煤区域概况 |
4.5.2 采搬途径分析及方案优选 |
4.6 本章小结 |
5 基于产能保障的采搬决策模型 |
5.1 煤炭资源的传统开采方法与环境治理模式 |
5.2 基于产能的采搬决策模型的建立 |
5.2.1 传统的煤炭开采经济评价方法 |
5.2.2 建下采搬决策模型 |
5.2.3 采搬决策模型选择步骤 |
5.3 与模糊层次分析法的对比 |
5.4 本章小结 |
6 应用实例分析 |
6.1 一矿三下开采规划 |
6.1.1 一矿井田概况 |
6.1.2 一矿三下压煤现状 |
6.1.3 一矿当前生产面临问题及解决途径 |
6.1.4 一矿 2013~2022年采搬规划 |
6.2 一矿七采区建下压煤采搬决策 |
6.2.1 七采区建下压煤概况 |
6.2.2 七采区目前生产面临问题 |
6.2.3 七采区地表建(构)筑物压煤量计算 |
6.2.4 七采区建下压煤资源开采采搬决策分析 |
6.2.5 协调式矸石充填条带试采方案 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)风积沙区高强度开采覆岩与地表变形机理及特征研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 论文选题的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及存在主要问题 |
1.2.1 浅埋深高强度开采覆岩破坏研究现状 |
1.2.2 地表动态移动变形规律研究现状 |
1.2.3 覆岩移动与地表非连续变形研究现状 |
1.2.4 风积沙区厚松散层下开采地表移动变形研究现状 |
1.2.5 存在的主要问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究区概况及风积沙区高强度开采特点 |
2.1 神东矿区及生产矿井概况 |
2.2 矿区地层情况 |
2.3 神东矿区风积沙覆盖的地貌特点 |
2.3.1 地貌概况 |
2.3.2 风积沙特性 |
2.4 神东风积沙区高强度开采条件 |
2.5 神东风积沙区高强度开采的特点 |
2.6 高强度开采应具备的条件 |
2.7 本章小结 |
3 风积沙区高强度开采地表移动变形特征 |
3.1 研究区及开采工作面概况 |
3.1.1 研究区概况 |
3.1.2 开采工作面概况 |
3.2 地表移动观测站设置及观测 |
3.2.1 地表移动观测站设置 |
3.2.2 地表移动观测站观测 |
3.3 风积沙区高强度开采角量参数 |
3.3.1 角量参数的确定 |
3.3.2 角量参数特性分析 |
3.4 风积沙区高强度开采概率积分法预计参数 |
3.4.1 概述 |
3.4.2 曲线拟合法求取预计参数 |
3.4.3 概率积分法预计参数的确定 |
3.4.4 概率积分法预计参数特性分析 |
3.5 本章小结 |
4 风积沙区高强度开采地表动态移动变形特征 |
4.1 地表动态移动变形规律分析 |
4.1.1 动态下沉规律 |
4.1.2 动态水平移动规律 |
4.1.3 动态倾斜变形规律 |
4.1.4 动态水平变形规律 |
4.1.5 动态曲率变形规律 |
4.2 地表动态移动变形参数求取 |
4.2.1 地表动态移动持续时间 |
4.2.2 超前影响距及超前影响角 |
4.2.3 最大下沉速度 |
4.2.4 最大下沉速度滞后距与滞后角 |
4.3 神东矿区地表动态移动变形参数 |
4.4 地表动态移动变形与变形速度关系分析 |
4.5 本章小结 |
5 风积沙区高强度开采覆岩与地表非连续变形特征 |
5.1 地表非连续变形发育及分布规律 |
5.2 影响地表非连续变形的主要因素 |
5.3 覆岩破坏类型及特征 |
5.3.1 覆岩破坏形式 |
5.3.2 高强度开采“两带”特征 |
5.3.3 覆岩破坏影响因素分析 |
5.4 覆岩破坏高度及特征分析 |
5.5 覆岩破坏高度计算 |
5.5.1 采用规程计算“两带”高度 |
5.5.2“两带”高度计算的新公式 |
5.5.3 实例分析 |
5.6 本章小结 |
6 风积沙区高强度开采覆岩与地表变形相似材料模拟实验 |
6.1 概述 |
6.2 相似材料模拟实验设计 |
6.2.1 相似系数的确定 |
6.2.2 实验方案设计 |
6.3 模型的开挖过程及观测 |
6.4 覆岩与地表变形观测结果 |
6.5 覆岩与地表变形过程分析 |
6.5.1 覆岩与地表变形情况 |
6.5.2 覆岩与地表变形关系分析 |
6.6 覆岩破坏发育高度及过程分析 |
6.6.1 覆岩破坏发育情况 |
6.6.2 覆岩破坏发育特征分析 |
6.7 本章小结 |
7 风积沙区高强度开采覆岩与地表变形机理 |
7.1 高强度开采顶板破坏机理 |
7.2 覆岩结构及其破断机理分析 |
7.2.1 关键层及其判别 |
7.2.2 实例分析 |
7.2.3 顶板“砌体梁”结构受力分析 |
7.3 覆岩与地表破坏机理数值模拟研究 |
7.3.1 数值计算模型的建立 |
7.3.2 采动覆岩破坏与应力分布状态分析 |
7.3.3 采动后应力分布与覆岩变形机理 |
7.3.4 采动覆岩与地表竖向位移规律 |
7.3.5 采动覆岩弹性区与塑性区分布特征 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 本文的创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)工矿废弃地旅游景观重建动态过程及其效应研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外理论研究与实践综述 |
1.2.1 矿区土地复垦和生态重建的相关研究与实践 |
1.2.2 矿业遗产保护与矿业文化旅游资源开发研究与实践 |
1.2.3 国内外研究现状述评 |
1.3 研究目的和意义 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 研究方法及技术路线设计 |
1.5.1 主要研究方法 |
1.5.2 研究的技术路线设计 |
2 工矿废弃地旅游景观重建理论基础 |
2.1 相关概念界定 |
2.1.1 工矿废弃地 |
2.1.2 工矿废弃地旅游景观重建 |
2.1.3 工矿废弃地旅游景观重建效应 |
2.2 复杂系统演化理论 |
2.2.1 复杂系统的特征 |
2.2.2 复杂系统演化的一般条件 |
2.2.3 复杂系统的演化原理 |
2.2.4 在本研究中的应用 |
2.3 恢复生态学理论 |
2.3.1 与物质相关的生态学原理 |
2.3.2 生态系统演替理论 |
2.3.3 在本研究中的应用 |
2.4 物质流分析理论与方法 |
2.4.1 物质流分析原理 |
2.4.2 生态经济系统物质流分析的目的 |
2.4.3 物质流分析的层次 |
2.4.4 在本研究中的应用 |
2.5 资源与环境价值论 |
2.5.1 自然资源价值论 |
2.5.2 环境价值论 |
2.5.3 在本研究中的应用 |
3 工矿废弃地旅游景观重建实践模式及其演替时序 |
3.1 案例研究方法 |
3.1.1 基于单要素差异特征分类的多维叠加分析方法 |
3.1.2 空间耦合替代时间序列分析方法 |
3.2 工矿废弃地旅游景观重建的空间尺度类型 |
3.2.1 景观公园尺度 |
3.2.2 景观带(区)尺度 |
3.2.3 区域尺度 |
3.2.4 跨区域(国)尺度 |
3.3 工矿废弃地旅游景观重建的主题景观类型 |
3.3.1 特色型地下空间景观 |
3.3.2 恢复型自然生态景观 |
3.3.3 遗迹型工业文化景观 |
3.4 工矿废弃地旅游景观重建模式的二维叠加分类 |
3.4.1 景观公园模式 |
3.4.2 景观区(带)模式 |
3.4.3 鲁尔模式 |
3.4.4 欧洲模式 |
3.5 矿区旅游景观重建模式演替的时序特征 |
3.5.1 矿业经济发展的周期性阶段划分 |
3.5.2 不同类型的旅游景观重建模式与矿业发展阶段的耦合关系 |
3.5.3 矿区旅游景观重建模式演进的时序特征 |
3.6 本章小结 |
4 工矿废弃地旅游景观重建过程系统分析模型 |
4.1 复杂开放系统的演化机理 |
4.1.1 系统演化的初始状态 |
4.1.2 系统演化的方向 |
4.1.3 系统的结构演化 |
4.1.4 系统的功能演化 |
4.1.5 系统的边界演化 |
4.2 工矿废弃地旅游景观重建过程的系统初始状态 |
4.2.1 工矿废弃地的生态环境特点 |
4.2.2 工矿废弃地系统的构成及特征 |
4.3 工矿废弃地旅游景观重建过程的系统演进阶段划分 |
4.3.1 工矿废弃地系统生态修复阶段 |
4.3.2 工矿废弃地生态修复系统景观重建阶段 |
4.3.3 工矿废弃地景观生态系统与矿区旅游经济系统耦合发展阶段 |
4.3.4 矿区旅游生态经济系统与区域旅游经济系统的一体化发展阶段 |
4.4 工矿废弃地旅游景观重建过程的系统结构演进 |
4.4.1 自然环境要素重构阶段 |
4.4.2 景观功能场所重构阶段 |
4.4.3 生态子系统和经济子系统耦合阶段 |
4.4.4 矿区旅游生态经济系统与区域旅游系统耦合阶段 |
4.4.5 工矿废弃地旅游景观重建过程系统结构演进图谱 |
4.5 工矿废弃地旅游景观重建过程的系统边界演进 |
4.5.1 生态系统尺度向景观尺度的演进 |
4.5.2 景观尺度向景区尺度的演进 |
4.5.3 景区尺度向区域尺度的演进 |
4.6 工矿废弃地旅游景观重建过程系统概念模型 |
4.7 本章小结 |
5 工矿废弃地旅游景观重建过程物质流分析模型 |
5.1 生态经济系统物质流量化分析原理 |
5.1.1 生态系统的物质流 |
5.1.2 经济系统的物质流 |
5.1.3 生态物质流和经济物质流之间的循环 |
5.1.4 物质流与能量流、信息流、价值流之间的循环转化 |
5.1.5 生态经济系统物质流量化分析框架 |
5.2 物质流分析体系基础指标核算方法 |
5.2.1 物质流分析基础指标的内涵 |
5.2.2 物质流分析基础指标之间的核算关系 |
5.2.3 物质流核算项目分类 |
5.3 工矿废弃地旅游景观重建过程的物质流分析 |
5.3.1 系统输入、输出和存量物质流随着边界演变的相互转化 |
5.3.2 系统演进过程中不同阶段的物质流分析 |
5.4 工矿废弃地旅游景观重建过程的物质流核算账户构建 |
5.4.1 欧盟物质流核算账户体系借鉴 |
5.4.2 工矿废弃地旅游景观重建过程物质流核算账户 |
5.5 工矿废弃地旅游景观重建过程物质流分析模型 |
5.5.1 物质流向价值流的转移核算方法 |
5.5.2 价值流的整合核算方法 |
5.5.3 物质流分析模型构建 |
5.6 本章小结 |
6 工矿废弃地旅游景观重建效应评价 |
6.1 物质流分析指标与GDP指标耦合原理 |
6.1.1 物质投入指标与GDP的耦合 |
6.1.2 物质排放指标与GDP的耦合 |
6.1.3 物质消耗指标与GDP的耦合 |
6.2 工矿废弃地旅游景观重建效应的分析维度 |
6.2.1 工矿废弃地旅游景观重建生态效应 |
6.2.2 工矿废弃地旅游景观重建经济效应 |
6.2.3 工矿废弃地旅游景观重建社会效应 |
6.3 工矿废弃地旅游景观重建效应的动态性分析 |
6.3.1 工矿废弃地旅游景观重建的动力机制 |
6.3.2 工矿废弃地旅游景观重建过程物质流投入主体的动态变化 |
6.3.3 工矿废弃地旅游景观重建效应的动态变化特征 |
6.4 评价指标体系及指标量化 |
6.4.1 指标选取原则 |
6.4.2 评价指标的分类 |
6.4.3 物质流输出和存量变化特征指标选取及其量化方法 |
6.4.4 评价指标体系构建 |
6.5 工矿废弃地旅游景观重建效应评价标准技术流程 |
6.5.1 状态常量的确定 |
6.5.2 物质输入变量数据收集 |
6.5.3 物质输出变量数据收集与测定 |
6.5.4 物质流核算表的制定 |
6.5.5 效应指标核算 |
6.5.6 评价流程 |
6.6 本章小结 |
7 实证研究——以开滦矿区为例 |
7.1 研究区域概况 |
7.1.1 地理区位与交通 |
7.1.2 开滦矿区概况 |
7.1.3 矿区自然条件 |
7.1.4 矿区地质与采矿条件 |
7.1.5 城市和矿区旅游发展现状 |
7.2 开滦矿区工矿废弃地旅游景观重建的动态过程 |
7.2.1 系统演进阶段划分 |
7.2.2 系统边界演进过程 |
7.2.3 系统结构与功能演进过程 |
7.3 开滦矿区旅游景观重建过程的物质流分析 |
7.3.1 南湖公园景观重建阶段的物质流分析 |
7.3.2 国家矿山公园旅游开发阶段的物质流分析 |
7.4 开滦矿区旅游景观重建效应评价 |
7.4.1 南湖公园建设阶段主要评价指标及其量化 |
7.4.2 国家矿山公园建设阶段主要评价指标及其量化 |
7.5 评价结果分析与讨论 |
7.5.1 开滦矿区旅游景观重建发展过程及现状 |
7.5.2 开滦矿区旅游经济未来发展情景分析与预测 |
7.5.3 工矿废弃地旅游开发的效益结构分析及讨论 |
8 结论与展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 政策建议 |
8.3.1 构建工矿废弃地生态修复和景观重建的长效控制引导机制 |
8.3.2 构建“公益型”国家矿山公园经营管理模式 |
8.4 讨论与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
附录 |
学位论文数据集 |
(8)平原矿区采动影响下村庄房屋损坏特征与评价指标研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 建筑物下压煤开采研究现状 |
1.2.2 采动区建筑物保护措施 |
1.2.3 采动影响下地表建筑物损坏程度的评定标准 |
1.2.4 采动影响下房屋损坏规律与附加应力研究现状 |
1.2.5 存在问题 |
1.3 论文的主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
第二章 平原矿区村庄房屋损坏的实地调查研究 |
2.1 概况 |
2.1.1 平原矿区村庄房屋类型 |
2.1.2 房屋损坏调查区域 |
2.2 村庄房屋损坏调查现状分析 |
2.2.1 蔚州矿区村庄房屋损坏分析 |
2.2.2 峰峰矿区梧桐庄矿村庄房屋损坏分析 |
2.2.3 徐州矿区某村房屋损坏分析 |
2.3 采动影响下村庄房屋的损坏原因分析 |
2.3.1 蔚州矿区村庄房屋损坏原因分析 |
2.3.2 峰峰矿区梧桐庄矿村庄房屋损坏原因分析 |
2.3.3 徐州矿区某村房屋采动损坏原因分析 |
2.4 采动影响下不同结构房屋的损坏分析 |
2.5 采动影响下村庄房屋的损坏特征 |
2.5.1 房屋的损坏形态 |
2.5.2 房屋的整体损坏特征 |
2.6 采动影响下村庄房屋的损坏形式 |
2.6.1 房屋采动损坏形式 |
2.6.2 房屋采动损坏形式与开采位置的关系 |
2.7 本章小结 |
第三章 采动影响下村庄房屋损坏的数值模拟研究 |
3.1 地表变形对房屋基础的移动矢量 |
3.1.1 基本假设 |
3.1.2 地表变形对房屋基础的移动矢量表达方法 |
3.2 采动区不同结构房屋损坏的数值模拟分析 |
3.2.1 砌体结构房屋的有限元模拟 |
3.2.2 三维空间有限元模型的建立 |
3.2.3 地表变形对不同结构房屋损坏的变形规律 |
3.2.4 地表变形对不同结构房屋的裂缝发展规律 |
3.2.5 地基变形与房屋基础变形的关系 |
3.2.6 平房、二层楼房变形与地表变形的关系 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于未确知理论的采动区房屋损坏评价体系 |
4.1 引言 |
4.2 采动影响下房屋损坏的影响因素分析 |
4.2.1 地质因素 |
4.2.2 采矿技术因素 |
4.2.3 房屋自身因素 |
4.3 未确知测度理论概述 |
4.3.1 单指标测度 |
4.3.2 评价指标的权重计算 |
4.3.3 多指标综合测度评价向量 |
4.3.4 置信度识别准则 |
4.4 房屋损坏程度的未确知测度模型 |
4.4.1 评价指标体系的建立 |
4.4.2 未确知测度模型可行性分析 |
4.5 实例应用 |
4.6 本章小结 |
第五章 村庄下深部压煤开采对策研究 |
5.1 村庄下深部压煤开采思路 |
5.1.1 村庄压煤开采的技术措施 |
5.1.2 村庄下深部压煤开采思路 |
5.2 开采的充分性与玻兹曼函数的基本原理 |
5.2.1 开采的充分性 |
5.2.2 玻兹曼函数的基本原理及在开采顺序中的应用 |
5.3 深部村庄下压煤开采顺序研究 |
5.3.1 单煤层开采对村庄的影响范围 |
5.3.2 村庄深部压煤开采顺序模式 |
5.3.3 单煤层开采顺序模式的采动影响分析 |
5.4 工程应用 |
5.4.1 地质采矿条件与房屋概况 |
5.4.2 开采顺序模式对比分析 |
5.4.3 村庄房屋损坏现状对比分析 |
5.4.4 采动损坏影响分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 研究结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文的创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间发表的专利 |
在学期间参加科研项目 |
主要获奖 |
(9)基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 开采沉陷预警技术发展概况 |
1.3 D-InSAR 技术国内外研究现状 |
1.4 论文研究内容 |
1.4.1 主要研究内容及解决思路 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 主要创新点 |
第2章 合成孔径雷达差分干涉测量(D-INSAR)技术原理 |
2.1 InSAR 技术基本原理 |
2.1.1 真实孔径雷达 |
2.1.2 合成孔径雷达 |
2.1.3 多视处理 |
2.1.4 数字高程模型(DEM)的生成 |
2.1.5 干涉相位的组成 |
2.1.6 高程模糊度 |
2.1.7 形变灵敏度 |
2.1.8 距离向干涉条纹频率和临界基线 |
2.2 D-InSAR 测量地形形变的方法 |
2.2.1 D-InSAR 的基本原理 |
2.2.2 “2 轨法(2-Pass)” |
2.2.3 “3 轨法(3-Pass)” |
2.2.4 “4 轨法(4-Pass)” |
2.3 D-InSAR 数据处理流程 |
2.4 本章小结 |
第3章 D-INSAR 在煤矿开采区的实验 |
3.1 D-InSAR 处理软件开发 |
3.1.1 数据预处理模块 |
3.1.2 重采样、干涉模块 |
3.1.3 数字高程模型配准模块 |
3.1.4 差分、滤波模块 |
3.1.5 解缠模块 |
3.2 D-InSAR 在矿山应用中存在的问题 |
3.3 D-InSAR 在矿山应用中的影响因素 |
3.4 小波多级配准方法研究 |
3.4.1 问题的提出 |
3.4.2 金字塔数据结构图像生成算法 |
3.4.3 特征点引导的金字塔交叉匹配算法 |
3.5 D-InSAR 干涉像对选择方法 |
3.5.1 问题的提出 |
3.5.2 实验数据的选择与处理 |
3.5.3 实验结果的对比分析 |
3.6 InSAR 开采沉陷地表形变提取 |
3.7 开采沉陷D-InSAR 技术实测验证 |
3.8 D-InSAR 时序信息提取 |
3.9 本章小结 |
第4章 开采沉陷反演模型的研究 |
4.1 开采沉陷预测方法选取 |
4.1.1 概率积分法简述 |
4.1.2 概率积分法的参数研究 |
4.2 实验区的选择 |
4.2.1 实验区地质环境概述 |
4.2.2 生产概况 |
4.2.3 气象水文 |
4.2.4 区域地质概况 |
4.2.5 地质构造 |
4.3 云驾岭煤田地质信息 |
4.3.1 煤层信息 |
4.3.2 构造的作用及对生产的影响 |
4.3.3 开采方法及顶底板条件 |
4.4 实验区数据采集 |
4.4.1 云驾岭煤矿区地下采矿活动数据采集 |
4.4.2 云驾岭煤矿区InSAR 结果采集 |
4.5 样本点概率积分法系数反演 |
4.5.1 非充分采动时开采沉陷特征 |
4.5.2 充分采动时开采沉陷特征 |
4.5.3 受多重影响的点位沉陷特征 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)煤层顶底板突水地质力学条件及其危险性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
详细摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 突水预测与评价的理论和方法研究 |
1.2.2 矿井突水地质条件研究 |
1.2.3 突水危险性研究 |
1.3 技术路线与研究方法 |
1.4 研究内容和主要工作量 |
1.5 创新点 |
2 研究区突水地质条件分析 |
2.1 引言 |
2.2 研究区地质背景 |
2.2.1 研究区地质条件 |
2.2.2 研究区水文条件 |
2.3 范各庄矿突水地质条件分析 |
2.3.1 矿井突水特征 |
2.3.2 12煤层底板补给水源和含水层特征 |
2.3.3 12煤层底板隔水层及其主要特征 |
2.3.4 突水构造条件 |
2.4 东欢坨矿突水地质条件分析 |
2.4.1 矿井突水特征 |
2.4.2 12-2煤层底板补给水源和含水层特征 |
2.4.3 12-2煤层底板隔水层及其主要特征 |
2.4.4 突水构造条件 |
2.5 小结 |
3 煤层顶底板岩石力学性质研究 |
3.1 引言 |
3.2 煤层顶底板岩石力学性质 |
3.3 岩石全应力-应变-渗透规律 |
3.4 水对岩石力学性质的控制 |
3.4.1 含水量对岩石变形与强度的影响 |
3.4.2 不同含水量下的岩石变形破坏机制 |
3.5 小结 |
4 地应力条件及其对突水控制研究 |
4.1 引言 |
4.2 岩体中地应力场构成 |
4.3 开滦矿区地应力场特征 |
4.3.1 开滦矿区原岩应力测量 |
4.3.2 地应力随深度的变化 |
4.3.3 垂直应力与水平应力之间的关系 |
4.4 基于地应力的煤层底板采动破坏突水机理 |
4.5 裂隙岩体渗透特性与应力耦合关系 |
4.6 范各庄矿和东欢坨矿煤层底板突水判断 |
4.6.1 水压致裂理论 |
4.6.2 范各庄矿和东欢坨矿煤层底板突水判断 |
4.7 小结 |
5 断层突水的数值模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 损伤-渗流流固耦合理论 |
5.2.1 弹性损伤本构关系 |
5.2.2 渗流方程 |
5.3 断层数值模拟研究 |
5.3.1 断层数值模型建立 |
5.3.2 断层防水煤柱留设 |
5.4 数值模型模拟计算结果分析 |
5.4.1 断层与12~14煤层间砂岩含水层的连通结果 |
5.4.2 断层与14煤层~唐山灰岩间砂岩-灰岩裂隙承压含水层的连通结果 |
5.4.3 断层与奥陶系灰岩含水层的连通结果 |
5.5 断层防水煤柱合理留设值 |
5.6 小结 |
6 煤层底板突水危险性模糊综合评价 |
6.1 引言 |
6.2 影响范各庄矿12煤层底板突水危险性因素 |
6.2.1 12煤层底板隔水层岩性 |
6.2.2 12煤层底板岩层最大主曲率 |
6.2.3 12煤层底板岩层断层密度 |
6.2.4 水压与有效隔水层厚度比 |
6.2.5 水压与最小水平主应力的关系 |
6.2.6 水压与岩体破裂压力的关系 |
6.3 影响东欢坨矿12-2煤层底板突水危险性因素 |
6.3.1 12-2煤层底板隔水层隔水性能 |
6.3.2 12-2煤层底板岩层最大主曲率 |
6.3.3 12-2煤层底板岩层断层密度 |
6.3.4 水压与有效隔水层厚度比 |
6.3.5 水压与最小水平主应力的关系 |
6.3.6 水压与岩体破裂压力的关系 |
6.4 模糊综合评价理论与方法 |
6.4.1 基本理论 |
6.4.2 评价对象及评价等级的划分 |
6.4.3 评价指标的建立 |
6.4.4 评价指标的取值和隶属度的确定 |
6.4.5 评价指标权重分配 |
6.4.6 评价结果分析 |
6.5 小结 |
7 巨厚松散层下防水煤柱合理留设方法研究 |
7.1 引言 |
7.2 东欢坨矿第四系巨厚松散层特征 |
7.2.1 第四系巨厚松散层厚度变化规律 |
7.2.2 第四系巨厚松散层纵向结构特征 |
7.2.3 三隔水层、四含水层与四隔水层特征 |
7.3 东欢坨矿8煤层覆岩岩石力学参数统计分析 |
7.4 防水煤岩柱留设方法研究 |
7.4.1 防水煤岩柱留设原则 |
7.4.2 东欢坨矿8煤层防水煤岩柱高度计算 |
7.5 FLAC~(3D)数值模拟分析 |
7.5.1 模型建立 |
7.5.2 数值模拟计算及结果分析 |
7.6 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 建议和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、开滦矿区地下开采技术进步实践(论文参考文献)
- [1]厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究[D]. 徐树媛. 太原理工大学, 2020(01)
- [2]矿区沉降InSAR监测与预测方法研究[D]. 马飞. 长安大学, 2020(06)
- [3]基于升降轨InSAR技术的准三维地表形变监测方法研究 ——以窑街矿区为例[D]. 韩守富. 兰州大学, 2020(01)
- [4]厚松散层下采动覆岩运移规律及地表沉陷时空预测研究[D]. 高永格. 中国矿业大学(北京), 2017(02)
- [5]基于产能保障和沉陷控制的村庄压煤采搬规划研究[D]. 刘义生. 中国矿业大学(北京), 2016(02)
- [6]风积沙区高强度开采覆岩与地表变形机理及特征研究[D]. 陈俊杰. 河南理工大学, 2015(04)
- [7]工矿废弃地旅游景观重建动态过程及其效应研究[D]. 常春勤. 河南理工大学, 2015(11)
- [8]平原矿区采动影响下村庄房屋损坏特征与评价指标研究[D]. 廖孟光. 中国矿业大学(北京), 2015(09)
- [9]基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究[D]. 闫大鹏. 中国地质大学(北京), 2011(08)
- [10]煤层顶底板突水地质力学条件及其危险性研究[D]. 王睿. 中国矿业大学(北京), 2011(12)