本文選題：開采沉陷　切入點：概率積分法　出處：《煤炭科學(xué)研究總院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：煤炭開采造成的地表沉陷問題及其對生態(tài)環(huán)境的影響正逐漸受到人們的關(guān)注,為了能夠最大限度的減少由開采沉陷所造成的損失,本文開發(fā)了開采沉陷預(yù)計系統(tǒng)。利用此系統(tǒng)可以對開采將造成的地表移動變形作出準確的預(yù)計。本文從以下幾個方面進行研究:在沉陷預(yù)計算法方面,總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者對開采沉陷預(yù)計方法的相關(guān)研究,在概率積分法理論基礎(chǔ)上,建立可以對任意形狀、任意煤層傾角的工作面進行沉陷預(yù)計的模型;以坐標旋轉(zhuǎn)的方式將各個工作面產(chǎn)生的地表移動變形值進行矢量疊加,建立多工作面影響下的沉陷預(yù)計模型;對Knothe函數(shù)進行改進,建立矩形工作面的動態(tài)沉陷預(yù)計模型。并運用單一變量法對每個沉陷預(yù)計模型所需的參數(shù)進行分析,通過繪制走向、傾向主斷面的地表移動變形剖面圖觀察參數(shù)改變對預(yù)計結(jié)果產(chǎn)生的影響,并與客觀規(guī)律進行對比分析,確保預(yù)計算法的準確性。在沉陷預(yù)計系統(tǒng)的設(shè)計方面,基于Microsoft.NET框架設(shè)計系統(tǒng)界面并實現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理功能,在Visual Studio2010環(huán)境中運用C#語言設(shè)計實現(xiàn)上述三種模型的具體流程,并能夠以表格的方式對地表移動變形數(shù)據(jù)進行輸出。通過對ArcGIS進行二次開發(fā)的方式完善數(shù)據(jù)的顯示功能,可將礦圖與地表移動變形數(shù)據(jù)相結(jié)合并以等值線的方式顯示下沉盆地的移動變形情況,給地表點賦予地理屬性信息,進一步提高了地理信息數(shù)據(jù)的處理效率。使用高程格網(wǎng)點在ArcScene軟件中構(gòu)建數(shù)字高程模型,實現(xiàn)沉陷數(shù)據(jù)的三維可視化,并對下沉影響范圍的面積、體積進行計算。最終將本系統(tǒng)應(yīng)用于工程實例,并將預(yù)計結(jié)果與成熟的預(yù)計系統(tǒng)相對比,驗證本系統(tǒng)的準確性。確保能夠?qū)﹂_采沉陷造成的影響進行分析并為開采沉陷的防治與保護提供可靠、直觀的數(shù)據(jù)支持。
[Abstract]:The problem of surface subsidence caused by coal mining and its impact on ecological environment are gradually attracting people's attention. In order to minimize the losses caused by mining subsidence, In this paper, a mining subsidence prediction system is developed, which can be used to accurately predict the ground movement and deformation caused by mining. In this paper, the following aspects are studied: in the aspect of subsidence prediction algorithm, Based on the theory of probabilistic integral method, a model for predicting the subsidence of coal face with arbitrary shape and inclination angle is established. The deformation value of surface movement produced by each working face is superimposed by vector in the way of coordinate rotation, and the prediction model of subsidence under the influence of multiple working faces is established, and the Knothe function is improved. The dynamic subsidence prediction model of rectangular face is established, and the single variable method is used to analyze the parameters required for each subsidence prediction model. The effect of observation parameters on the predicted results of the deformation profile of surface movement of inclined main section is analyzed and compared with the objective law to ensure the accuracy of the prediction algorithm. In the design of subsidence prediction system, Based on the Microsoft.NET framework, the system interface is designed and the data preprocessing function is realized. The concrete flow chart of the above three models is designed and implemented by using C # language in the Visual Studio2010 environment. And can output the data of surface movement and deformation in the form of table. The display function of the data can be improved by the way of secondary development of ArcGIS. The mineral map can be combined with the data of surface movement and deformation, and the movement and deformation of subsidence basin can be displayed by isoline, and the geographic attribute information can be given to the surface points. The digital elevation model is constructed in ArcScene software to realize the 3D visualization of subsidence data, and the area of subsidence is affected by the elevation grid dot, which is used to improve the processing efficiency of geographic information data. The volume is calculated. Finally, the system is applied to the engineering example, and the predicted results are compared with the mature prediction system. Verify the accuracy of the system, ensure that the impact of mining subsidence can be analyzed and provide reliable and intuitive data support for the prevention and protection of mining subsidence.
【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD327

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本文編號：1622209