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开采沉陷动态预计模型研究

作 者: 王丽男
导 师: 杨帆
学 校: 辽宁工程技术大学
专 业: 大地测量学与测量工程
关键词: 开采沉陷 动态过程 概率积分法 动态时间函数
分类号: TD327
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 14次
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内容摘要


地下开采引起的地表移动和变形是一个复杂的时间、空间过程。在开采之前需要对采空区上方地表的建(构)筑物受到的影响进行分析,有时仅依靠各种指标的最终结果(静态值)不能很好地进行损害评估,还要取决于这些指标的变化过程(动态值)。因此,要完善解决“三下”开采问题的措施,对开采沉陷动态过程的研究就越发的重要。开采沉陷的物理过程是一个先加速后减速的过程,其下沉量与时间的关系曲线在形态上大致呈现“S”型。可描述开采沉陷动态过程的时间函数模型不仅需要能较好地拟合下沉–时间曲线,而且也要符合开采沉陷随时间变化的物理过程。本文在综合分析了国内外研究现状,分析了地下开采引起地表沉陷随时间和空间的变化规律;以概率积分法为基础,结合多个岩移参数,提出了地表动态移动变形坐标–时间函数,并基于该函数模型建立了地表移动动态过程的计算方法;在此基础上,结合某矿区实测资料对N2701工作面进行动态预计,并在MATLAB软件中实现了预计结果的可视化,通过对预计结果的精度分析,证明了该模型更能较好地用于描述开采沉陷的动态过程,可推广性强,对于沉陷灾害的预防和控制具有重要的理论意义和工程应用价值。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-17
  1.1 研究目的及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 动态预计的研究现状  11-13
    1.2.2 地表下沉时间函数的研究现状  13-15
  1.3 研究内容  15
  1.4 研究方法及技术路线  15-17
2 地表动态沉陷过程及特征分析  17-26
  2.1 地表沉陷原理  17-18
  2.2 地表移动变形评价指标  18-20
  2.3 地表沉陷动态过程及特征  20-24
  2.4 地表动态移动变形影响因素  24-25
  2.5 本章小结  25-26
3 基于坐标–时间函数的动态预计方法  26-48
  3.1 地表下沉动态时间函数模型  26
  3.2 常用时间函数模型及适用性分析  26-32
  3.3 坐标–时间函数模型的构建  32-43
    3.3.1 建模思想  32-33
    3.3.2 基本理论  33-36
    3.3.3 下沉坐标–时间函数模型的构建  36-41
    3.3.4 其它移动变形坐标–时间函数模型的构建  41-43
  3.4 基于坐标–时间函数模型的动态预计  43-45
    3.4.1 走向主断面地表动态移动变形预计  43-44
    3.4.2 地表任意点的动态移动变形预计  44-45
  3.5 MATLAB 模拟动态移动变形过程  45-46
    3.5.1 MATLAB 软件的优势  45-46
    3.5.2 可视化流程  46
  3.6 本章小结  46-48
4 实例分析  48-58
  4.1 工作面概况  48-49
  4.2 动态预计结果  49-53
    4.2.1 走向主断面动态预计结果  49-52
    4.2.2 下沉曲面图  52-53
  4.3 预计结果精度分析  53-57
  4.4 本章小结  57-58
5 结论与展望  58-59
  5.1 结论  58
  5.2 展望  58-59
参考文献  59-64
作者简历  64-66
学位论文数据集  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力与岩层移动 > 岩石沉陷及安全措施
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