基于GIS采空區(qū)沉陷預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 02:45
我國(guó)是煤炭資源消費(fèi)大國(guó)也是原煤開(kāi)采大國(guó),大小礦區(qū)遍布全國(guó)各地。自20世紀(jì)末以來(lái),我國(guó)礦業(yè)開(kāi)采秩序較為混亂,非法無(wú)序的亂采濫挖在一些礦區(qū)及其周邊留下了大量的采空區(qū);另一方面,我國(guó)土地資源日漸緊缺,許多基礎(chǔ)設(shè)施如民用建筑、公路、渠道等不得不穿越礦區(qū)。這些采空區(qū)的存在對(duì)地表穩(wěn)定性有很大影響,極易發(fā)生地層裂縫、下沉塌陷,引發(fā)泥石流等重大自然災(zāi)害,損壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,進(jìn)而威脅到人身財(cái)產(chǎn)安全。因此科學(xué)有效地管理沉陷數(shù)據(jù)并對(duì)采空區(qū)作沉陷預(yù)測(cè)是十分必要的。本文借助Visual Studio 2010開(kāi)發(fā)環(huán)境,采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)和面向?qū)ο蟮腃#編程語(yǔ)言,基于HotMapGIS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了“基于GIS采空區(qū)沉陷預(yù)測(cè)系統(tǒng)”的開(kāi)發(fā)。主要完成以下工作:(1)依據(jù)收集到的河南省禹州市梁北鎮(zhèn)郭村煤礦采空區(qū)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、礦區(qū)地質(zhì)地形資料,結(jié)合概率積分法對(duì)數(shù)據(jù)的需求建立數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、預(yù)測(cè)參數(shù)等的信息化管理,為數(shù)據(jù)在各子系統(tǒng)間共享提供基礎(chǔ);(2)以采空區(qū)三維建模的基本思想為指導(dǎo),將提取到的拐點(diǎn)坐標(biāo)作邊界約束剖分,構(gòu)建采空區(qū)實(shí)體模型;(3)闡述最大值預(yù)測(cè)法思路,基于概率積分法建立地表移動(dòng)變形預(yù)測(cè)模型,結(jié)合“三下”...
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
COM組件結(jié)構(gòu)
圖 2-1 覆巖“三帶型”破壞機(jī)理概念圖Fig 2-1 Concept diagram of three-zone overburden failure mechanis的力學(xué)特性覆巖體依據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度可分為堅(jiān)硬、中硬和軟弱,30MPa 以下的為軟弱,30-60MPa 的為中硬。表 2-1 詳細(xì)特征。表 2-1 覆巖變形特征Tab 2-1 Characteristics of overburden deformation單軸抗壓強(qiáng)度/ 主要巖性 變形特征 泥巖、頁(yè)巖為主隨采隨冒,且冒落巖裂隙帶發(fā)育較低,巖塊間地表變形大且集中,延冒落速度較快,巖塊
圖 2-2 地表移動(dòng)延續(xù)時(shí)間的確定方法Fig 2-2Amethod of determining the duration of a surface movement(1)地表移動(dòng)期開(kāi)始的時(shí)間為地表點(diǎn)下沉 10mm 起。(2)地表移動(dòng)期結(jié)束的標(biāo)志是連續(xù) 6 個(gè)月地表點(diǎn)的下沉值都不超出 30mm.(3)地表移動(dòng)的延續(xù)時(shí)間是從地表移動(dòng)期開(kāi)始到地表移動(dòng)期結(jié)束的整個(gè)過(guò)程花時(shí)間。(4)在地表移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,地表下沉速度大于 30mm/月(煤層傾角>45°大于 50mm/月(1.7mm/d)(煤層傾角<45°)的這段時(shí)期稱為活躍期( );從地期開(kāi)始到活躍期開(kāi)始這一階段叫做初始期( );活躍期結(jié)束后到整個(gè)地表移動(dòng)期階段叫做衰退期( )。即延續(xù)時(shí)間 T : = 若待預(yù)測(cè)礦區(qū)沒(méi)有實(shí)測(cè)資料時(shí),可根據(jù)下式計(jì)算地表移動(dòng)的延續(xù)時(shí)間: = ( ) (中: 工作面平均采深, 。移動(dòng)延續(xù)期 T 的長(zhǎng)短與覆巖性質(zhì)、工作面推進(jìn)速度、開(kāi)采方法和頂板管理辦法
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采空區(qū)地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)研究[J]. 王金喜,李彥恒,孫利輝. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2013(05)
[2]灰色GM(1,1)模型在非采動(dòng)沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 李亞?wèn)|,李篷. 全球定位系統(tǒng). 2012(06)
[3]GIS和GOCAD支持下的礦山3D地質(zhì)建模[J]. 趙曉東,李利崗,彭林軍. 地理與地理信息科學(xué). 2009(02)
[4]采空區(qū)沉陷研究歷史及現(xiàn)狀[J]. 孫超,薄景山,孫有為. 防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(04)
[5]開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)的方法及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 蔡懷恩. 露天采礦技術(shù). 2007(04)
[6]基于GIS和概率積分法的北洺河鐵礦開(kāi)采沉陷預(yù)測(cè)及應(yīng)用[J]. 李春雷,謝謨文,李曉璐. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]開(kāi)采沉陷的地表移動(dòng)規(guī)律初探[J]. 于遠(yuǎn)祥,谷拴成,朱彬. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
[8]煤礦開(kāi)采引發(fā)地面塌陷的危害性評(píng)估[J]. 李大軍,薛國(guó)尤,張升階. 安全. 2007(03)
[9]基于彈性非線性理論的采空區(qū)有限元數(shù)值模擬分析[J]. 妙美蘭,寥英泰,鄒澤舉. 西部探礦工程. 2005(11)
[10]采空區(qū)地表巖移特征及對(duì)南水北調(diào)工程的影響[J]. 張發(fā)明,于祥生,陳斌. 西部探礦工程. 2000(06)
博士論文
[1]工程巖體三維地質(zhì)建模與可視化研究[D]. 王明華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2004
碩士論文
[1]基于GIS的開(kāi)采沉陷損害分析系統(tǒng)研究[D]. 朱明非.安徽理工大學(xué) 2017
[2]地面沉降分析及預(yù)測(cè)模型研究[D]. 王帆.河北工程大學(xué) 2017
[3]南水北調(diào)中線一期工程郭村煤礦采空區(qū)段穩(wěn)定性研究[D]. 朱華.華北水利水電大學(xué) 2015
[4]采空區(qū)地表移動(dòng)變形分析與評(píng)價(jià)[D]. 張靜.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[5]空間插值算法研究及其在遙感數(shù)據(jù)模擬中的應(yīng)用[D]. 張軍.成都理工大學(xué) 2013
[6]煤礦采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及治理方案研究[D]. 丁黨鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[7]基于ArcGIS Engine的三維GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D]. 范力銘.華東師范大學(xué) 2007
[8]地下采空區(qū)對(duì)地表穩(wěn)定性的影響[D]. 孫超.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2005
[9]基于GIS的開(kāi)采沉陷計(jì)算與數(shù)據(jù)可視化[D]. 許峰.山東科技大學(xué) 2005
[10]組件式地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)踐與重構(gòu)[D]. 張錦明.解放軍信息工程大學(xué) 2004
本文編號(hào):3122641
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
COM組件結(jié)構(gòu)
圖 2-1 覆巖“三帶型”破壞機(jī)理概念圖Fig 2-1 Concept diagram of three-zone overburden failure mechanis的力學(xué)特性覆巖體依據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度可分為堅(jiān)硬、中硬和軟弱,30MPa 以下的為軟弱,30-60MPa 的為中硬。表 2-1 詳細(xì)特征。表 2-1 覆巖變形特征Tab 2-1 Characteristics of overburden deformation單軸抗壓強(qiáng)度/ 主要巖性 變形特征 泥巖、頁(yè)巖為主隨采隨冒,且冒落巖裂隙帶發(fā)育較低,巖塊間地表變形大且集中,延冒落速度較快,巖塊
圖 2-2 地表移動(dòng)延續(xù)時(shí)間的確定方法Fig 2-2Amethod of determining the duration of a surface movement(1)地表移動(dòng)期開(kāi)始的時(shí)間為地表點(diǎn)下沉 10mm 起。(2)地表移動(dòng)期結(jié)束的標(biāo)志是連續(xù) 6 個(gè)月地表點(diǎn)的下沉值都不超出 30mm.(3)地表移動(dòng)的延續(xù)時(shí)間是從地表移動(dòng)期開(kāi)始到地表移動(dòng)期結(jié)束的整個(gè)過(guò)程花時(shí)間。(4)在地表移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,地表下沉速度大于 30mm/月(煤層傾角>45°大于 50mm/月(1.7mm/d)(煤層傾角<45°)的這段時(shí)期稱為活躍期( );從地期開(kāi)始到活躍期開(kāi)始這一階段叫做初始期( );活躍期結(jié)束后到整個(gè)地表移動(dòng)期階段叫做衰退期( )。即延續(xù)時(shí)間 T : = 若待預(yù)測(cè)礦區(qū)沒(méi)有實(shí)測(cè)資料時(shí),可根據(jù)下式計(jì)算地表移動(dòng)的延續(xù)時(shí)間: = ( ) (中: 工作面平均采深, 。移動(dòng)延續(xù)期 T 的長(zhǎng)短與覆巖性質(zhì)、工作面推進(jìn)速度、開(kāi)采方法和頂板管理辦法
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采空區(qū)地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)研究[J]. 王金喜,李彥恒,孫利輝. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2013(05)
[2]灰色GM(1,1)模型在非采動(dòng)沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 李亞?wèn)|,李篷. 全球定位系統(tǒng). 2012(06)
[3]GIS和GOCAD支持下的礦山3D地質(zhì)建模[J]. 趙曉東,李利崗,彭林軍. 地理與地理信息科學(xué). 2009(02)
[4]采空區(qū)沉陷研究歷史及現(xiàn)狀[J]. 孫超,薄景山,孫有為. 防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(04)
[5]開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)的方法及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 蔡懷恩. 露天采礦技術(shù). 2007(04)
[6]基于GIS和概率積分法的北洺河鐵礦開(kāi)采沉陷預(yù)測(cè)及應(yīng)用[J]. 李春雷,謝謨文,李曉璐. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]開(kāi)采沉陷的地表移動(dòng)規(guī)律初探[J]. 于遠(yuǎn)祥,谷拴成,朱彬. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
[8]煤礦開(kāi)采引發(fā)地面塌陷的危害性評(píng)估[J]. 李大軍,薛國(guó)尤,張升階. 安全. 2007(03)
[9]基于彈性非線性理論的采空區(qū)有限元數(shù)值模擬分析[J]. 妙美蘭,寥英泰,鄒澤舉. 西部探礦工程. 2005(11)
[10]采空區(qū)地表巖移特征及對(duì)南水北調(diào)工程的影響[J]. 張發(fā)明,于祥生,陳斌. 西部探礦工程. 2000(06)
博士論文
[1]工程巖體三維地質(zhì)建模與可視化研究[D]. 王明華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2004
碩士論文
[1]基于GIS的開(kāi)采沉陷損害分析系統(tǒng)研究[D]. 朱明非.安徽理工大學(xué) 2017
[2]地面沉降分析及預(yù)測(cè)模型研究[D]. 王帆.河北工程大學(xué) 2017
[3]南水北調(diào)中線一期工程郭村煤礦采空區(qū)段穩(wěn)定性研究[D]. 朱華.華北水利水電大學(xué) 2015
[4]采空區(qū)地表移動(dòng)變形分析與評(píng)價(jià)[D]. 張靜.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[5]空間插值算法研究及其在遙感數(shù)據(jù)模擬中的應(yīng)用[D]. 張軍.成都理工大學(xué) 2013
[6]煤礦采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及治理方案研究[D]. 丁黨鵬.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[7]基于ArcGIS Engine的三維GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D]. 范力銘.華東師范大學(xué) 2007
[8]地下采空區(qū)對(duì)地表穩(wěn)定性的影響[D]. 孫超.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2005
[9]基于GIS的開(kāi)采沉陷計(jì)算與數(shù)據(jù)可視化[D]. 許峰.山東科技大學(xué) 2005
[10]組件式地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)踐與重構(gòu)[D]. 張錦明.解放軍信息工程大學(xué) 2004
本文編號(hào):3122641
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