采煤沉陷区建筑物抗变形技术研究进展与展望

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作者 夏军武 周宇 +1 位作者 王玉婧 杨晗 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3352-3368,共17页

随着采煤沉陷区范围的不断扩大,矿山城市建设土地日益紧张,建筑物抗变形技术是解决采煤沉陷区工程建设利用的重要措施。但是由于采煤沉陷区地质条件的复杂多变、地表移动变形对建筑物的影响规律异常复杂及建筑结构形式多样等诸多困难,... 随着采煤沉陷区范围的不断扩大,矿山城市建设土地日益紧张,建筑物抗变形技术是解决采煤沉陷区工程建设利用的重要措施。但是由于采煤沉陷区地质条件的复杂多变、地表移动变形对建筑物的影响规律异常复杂及建筑结构形式多样等诸多困难,导致建筑物抗变形技术推广应用呈现起伏。首先,梳理了采煤沉陷区的地表变形特征、地表变形对建筑物的影响分类、地基与建筑物的相互作用机理、土与结构界面的本构模型、地基-基础-结构相互作用力学模型、建筑物抗变形技术及工程运用实例方面取得的成效和关键技术进展,分析了建筑抗变形的原理与技术应用。然后,总结了目前建筑物抗变形技术面临的难题与挑战:地表沉陷预测模型准确性有待提升;采煤沉陷区地基-基础-结构相互作用机制不明确;地基充填材料力学及变形特性尚不能满足工程建设地基用土的要求;基础类型、基础刚度及构造等对结构抗变形的影响有待进一步研究;结构耗能和吸收地表变形的新型建筑物抗变形技术待完善与研发。最后,针对现阶段我国建筑物抗变形技术应用面临的难题和挑战,提出了一套基于物理模拟试验平台研发、框架结构抗变形的规律及机理、共同作用力学模型、框架结构抗变形技术及自适应变形技术的研究与设计方法。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 地表变形 抗变形技术 本构模型 力学模型 加固技术

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光伏覆盖下采煤沉陷水域生态系统结构和能量 流动特征——基于Ecopath模型分析

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作者 高衍雪 陈孝杨 +4 位作者 陈永春 徐燕飞 段金铭 孙晶玉 宋雅慧 《绿色科技》 2025年第4期241-246,共6页

基于2023年、2024年的渔业资源调查数据构建采煤沉陷积水区Ecopath模型,比较了不同光伏覆盖面积和时间下采煤沉陷积水区生态系统结构和能量流动特征。新建和高光伏覆盖区由14个功能组组成,低和无光伏覆盖区由15个功能组组成。结果表明:... 基于2023年、2024年的渔业资源调查数据构建采煤沉陷积水区Ecopath模型,比较了不同光伏覆盖面积和时间下采煤沉陷积水区生态系统结构和能量流动特征。新建和高光伏覆盖区由14个功能组组成,低和无光伏覆盖区由15个功能组组成。结果表明:新建、高、低和无光伏覆盖区总能量利用率分别为1.06%、1.31%、1.22%和1.22%,能量利用效率并未达到最适程度。根据生态系统评价指标综合表明:光伏覆盖时间长和面积大的高光伏覆盖区生态系统更加成熟,稳定性更好。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 光伏 ECOPATH模型 能量流动 水生态系统

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基于水库调洪演算模型的朱芦沉陷区蓄滞洪预测模型初探 被引量：3

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作者 郑佳重 朱梅 +1 位作者 周婷 王振龙 《水资源与水工程学报》 2016年第4期139-144,共6页

利用地理信息遥感技术,模拟1987-2013年间朱芦沉陷区的蓄滞空间历史演变过程。基于水库调洪演算模型,尝试建立采煤沉陷区蓄滞洪预测模型,通过预测模型模拟沉陷区在未来不同沉陷情景下对不同频率洪水过程的调蓄效果,并将蓄洪削峰量程序... 利用地理信息遥感技术,模拟1987-2013年间朱芦沉陷区的蓄滞空间历史演变过程。基于水库调洪演算模型,尝试建立采煤沉陷区蓄滞洪预测模型,通过预测模型模拟沉陷区在未来不同沉陷情景下对不同频率洪水过程的调蓄效果,并将蓄洪削峰量程序化展现。结果显示:朱芦采煤沉陷区在2015、2020、2030三种沉陷情景下对5、10、20、50年一遇的洪水洪峰的削减量从0.7%到41.4%不等。结果可为科学制定采煤沉陷区调洪蓄洪政策方案以及水资源的综合利用及管理提供一定参考。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 蓄洪滞洪 水库调洪演算模型 采煤沉陷区蓄滞洪预测模型

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模糊物元模型在采煤沉陷区稳定性综合评判中的应用 被引量：9

4

作者 李凡月 刘文生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期79-82,共4页

建立了采煤沉陷区稳定性模糊物元综合评判模型。利用模糊物元理论,将采煤沉陷区的稳定性视为物元事物,以影响该事物的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,采用层次分析法计算各评价指标的权重,再结合贴近度概念构建评价模... 建立了采煤沉陷区稳定性模糊物元综合评判模型。利用模糊物元理论,将采煤沉陷区的稳定性视为物元事物,以影响该事物的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,采用层次分析法计算各评价指标的权重,再结合贴近度概念构建评价模型,实现采煤沉陷区的稳定性评价。 展开更多

关键词 模糊物元模型 采煤沉陷区 层次分析法 稳定性评价

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基于Usher时间函数的采空区地表动态沉陷预测模型研究 被引量：8

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作者 王玉涛 刘小平 +2 位作者 毛旭阁 曹晓毅 田延哲 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期145-151,共7页

采空区地表动态沉降预测是当前开采沉陷领域研究重点解决的问题之一,对沉陷灾害的预防和控制具有重要的作用。针对目前采空区地表沉降预测模型存在的问题,通过对煤矿开采引起地表沉陷变形规律的系统分析,认为采空区地表沉降是一个先加... 采空区地表动态沉降预测是当前开采沉陷领域研究重点解决的问题之一,对沉陷灾害的预防和控制具有重要的作用。针对目前采空区地表沉降预测模型存在的问题,通过对煤矿开采引起地表沉陷变形规律的系统分析,认为采空区地表沉降是一个先加速后减速的S型沉降过程,大致可分为初始沉降、剧烈沉降和衰退沉降3个阶段。总结得出理想的采空区地表沉陷预测模型应具有能较好拟合地表沉降时间关系的沉降曲线,沉降速度和加速度应符合地表沉陷物理过程的基本特征。将用于描述增长信息随时间变化的Usher数学模型引入到采空区地表动态沉降预测中。通过对模型结构及其相关参数的深入分析,认为Logistic模型、Gompertz模型、Knothe模型、Mitscherlich Brody模型和Von Bertalanffy模型均是Usher模型的特例,Usher模型符合理想沉陷预测模型的基本要求,可较好地模拟采空区地表动态沉降过程,其参数可采用遗传算法进行求解。在上述研究基础上,将Usher模型与沉陷稳定后沉陷盆地走向或倾向主断面上的剖面函数相结合,构建了整个沉陷盆地内任意点、任意时刻的沉降量计算模型。研究结果证明,Usher时间函数模型比双参数Knothe模型、正态时间函数模型、Logistic和Gompertz等模型具有更强的适应性、更高的拟合精度和更好的预测效果,可为开采沉陷预测提供一定的借鉴和参考。 展开更多

关键词 沉降预测 Usher模型 采空区 动态沉陷

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采煤沉陷区土地破坏程度预测及分析 被引量：2

6

作者 张俊芳 《安徽农业科学》 CAS 2015年第16期320-322,共3页

为了确定煤矿复垦方案中涉及的矿区土地破坏范围,在此基础上进一步确定煤矿开采过程中破坏程度分级、土地复垦适宜性评价等,该研究基于地表沉陷理论提出了一种煤矿开采过程中拟破坏土地面积的预测方法,并以某煤矿(煤矿A)为案例具体说明... 为了确定煤矿复垦方案中涉及的矿区土地破坏范围,在此基础上进一步确定煤矿开采过程中破坏程度分级、土地复垦适宜性评价等,该研究基于地表沉陷理论提出了一种煤矿开采过程中拟破坏土地面积的预测方法,并以某煤矿(煤矿A)为案例具体说明了该方法在实际中的应用。经计算确定:1煤矿A煤层开采时,地表移动盆地Ⅰ区的宽度在90.9 m左右,该区域变形小,不会使区域内的建筑物发生损害,此区域土地破坏程度属于轻度;地表移动盆地Ⅱ区的宽度在488.72 m左右,危险移动边界线和最大下沉线之间会形成地表附加倾角,产生地表裂缝,此区域土地破坏程度属于重度;地表移动盆地Ⅲ区介于地表移动盆地最大下沉边界之间。在理论上该区域只会发生均匀下沉,不会产生地面变形,不会造成区域内的建筑物损害,但在实际中还是会对土地造成破坏,但土地破坏程度较轻。2煤矿A受井下采煤影响的土地面积约为964.5 hm2,其中受轻度破坏土地为336.9 hm2,占总影响面积34.93%,受重度破坏程度土地为627.6 hm2,占总影响面积65.07%。该方法与矿区实际情况相结合,使矿区土地复垦设计方案具有较强的可操作性。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 土地破坏程度 土地复垦 预测

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分布式“河道-沉陷区-地下水”水循环耦合模型——Ⅰ.模型原理与开发 被引量：6

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作者 李慧 陆垂裕 +3 位作者 孙青言 王浩 严聆嘉 张博 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期214-223,共10页

基于水平衡原理提出了采煤沉陷区的水量平衡控制方程,详细描述了采煤沉陷区积水与多个水文要素之间的作用关系,并在分布式水文模拟的基础上开发了物理机制较强的"河道-沉陷区-地下水"耦合模拟模型。该模型可为采煤沉陷区积水... 基于水平衡原理提出了采煤沉陷区的水量平衡控制方程,详细描述了采煤沉陷区积水与多个水文要素之间的作用关系,并在分布式水文模拟的基础上开发了物理机制较强的"河道-沉陷区-地下水"耦合模拟模型。该模型可为采煤沉陷区积水机理、水循环转化机制、沉陷区进一步发展后的积水情势变化预测、沉陷对当地水循环的影响等研究提供定量分析工具。 展开更多

关键词 采煤沉陷 沉陷区 地下水 耦合模拟 分布式水文模型

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采煤沉陷区输电铁塔复合防护板基础抗变形性能及其板厚取值研究 被引量：14

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作者 舒前进 袁广林 +1 位作者 郭广礼 张云飞 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期294-299,共6页

以某采煤沉陷区内的典型输电铁塔及其复合防护板基础工程为背景,考虑地基-基础-上部铁塔结构的共同作用,对不同板厚复合防护板基础的抗采动变形性能进行了研究,并引入"保护作用"的概念,对独立基础和复合防护板基础的抗变形性... 以某采煤沉陷区内的典型输电铁塔及其复合防护板基础工程为背景,考虑地基-基础-上部铁塔结构的共同作用,对不同板厚复合防护板基础的抗采动变形性能进行了研究,并引入"保护作用"的概念,对独立基础和复合防护板基础的抗变形性能进行了分析。研究表明,设置复合防护板后,与独立基础相比,可明显减少铁塔支座的水平位移及上部结构的应力,支座位移与结构应力随着复合大板厚度的增大而减小,其减小的幅度随着板厚的增大而趋缓,当板厚达到一定数值以后几乎不再减小。提出的复合防护板的厚度可取铁塔基础长向根开的1/45～1/35的建议,以供采煤沉陷区内复合防护板基础的设计参考。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 输电铁塔 复合防护板基础 抗变形 有限元模型

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采动区地表动态沉降预测的Richards模型 被引量：47

9

作者 王正帅 邓喀中 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1664-1668,共5页

针对Knothe时间函数在采动区地表动态沉降预测中存在着较大偏差的问题,提出了地表动态沉降预测的Richards模型。基于开采过程中的地表沉降变形规律,给出了能够反映地表沉降全过程的理想时间函数模型所具有的基本特征,引入Richards生长... 针对Knothe时间函数在采动区地表动态沉降预测中存在着较大偏差的问题,提出了地表动态沉降预测的Richards模型。基于开采过程中的地表沉降变形规律,给出了能够反映地表沉降全过程的理想时间函数模型所具有的基本特征,引入Richards生长曲线模型,分析了模型参数与地质采矿条件之间的定性、定量关系,并探讨了模型的适用范围,指出地表发生连续的、渐变的沉降变形时,模型预测效果较好。实例分析表明,Richards模型符合理想时间函数模型的要求,可较好地模拟采动区地表动态沉降过程,能够计算出地表移动持续时间和地表点在某一时刻的下沉值、下沉速度、加速度等动态参数,且模型的可塑性较强,具有较广泛的适用性。 展开更多

关键词 沉降预测 Richards模型 采动区 开采沉陷

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缓倾斜煤层矩形采空区地表沉陷盆地模型 被引量：10

10

作者 刘玉成 曹树刚 刘延保 《中国矿业》 北大核心 2008年第6期73-76,共4页

分析了开采沉陷预测的典型曲线法和剖面函数法的不足之处,依据基于实测资料基础上的缓倾斜煤层矩形采空区地表沉陷盆地的特征,运用空间解析几何理论建立了普遍适用于缓倾斜煤层矩形采空区地表沉陷盆地的椭圆幂函数三维模型、沉陷盆地的... 分析了开采沉陷预测的典型曲线法和剖面函数法的不足之处,依据基于实测资料基础上的缓倾斜煤层矩形采空区地表沉陷盆地的特征,运用空间解析几何理论建立了普遍适用于缓倾斜煤层矩形采空区地表沉陷盆地的椭圆幂函数三维模型、沉陷盆地的走向和倾向主断面模型。应用实例表明该模型符合实际,用MATLAB可做出模型的三维图。 展开更多

关键词 缓倾斜煤层 矩形采空区 沉陷盆地 预测模型

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山西省采煤沉陷区EES协调发展时空演化规律研究 被引量：6

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作者 李启庚 吉子晋 张洪潮 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第6期123-128,134,共7页

基于协调发展和面板数据模型,构建山西省采煤沉陷区“生态—经济—社会”(EES)系统指标体系,结合熵值法和层次分析法,从时空视角分析山西省采煤沉陷区2004—2018年EES系统协调发展演化规律。结果表明:经济子系统在EES系统中所占比重最高... 基于协调发展和面板数据模型,构建山西省采煤沉陷区“生态—经济—社会”(EES)系统指标体系,结合熵值法和层次分析法,从时空视角分析山西省采煤沉陷区2004—2018年EES系统协调发展演化规律。结果表明:经济子系统在EES系统中所占比重最高,说明经济子系统发展状况在山西省采煤沉陷区EES系统协调发展中发挥的影响最大;2004—2018年,山西省采煤沉陷区EES系统协调发展整体上呈现平稳上升的态势,区域内各个地市EES系统协调发展水平从“严重失调衰退”逐步过渡到了“勉强协调发展”阶段,从“失调衰退区间”发展到了“过渡调和区间”;在空间分布上,区域内经济发展水平更高的地市EES系统协调发展演化进程较为领先。根据研究结果提出了相应的对策建议。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 EES系统 协调发展模型 时空演化 面板数据 层次分析法

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用ArcGIS的Python脚本计算采煤沉陷区土地损毁程度 被引量：2

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作者 朱宝才 王文龙 梁文俊 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第5期371-376,共6页

为计算井工煤矿采煤沉陷区土地损毁程度,利用ArcGIS的Python脚本语言编制软件,实现通过输入相同坐标系的下沉等值线、附加倾斜等值线及水平变形等值线3个DWG格式文件和土地利用现状SHP格式文件,直接输出土地损毁程度的SHP格式文件,从而... 为计算井工煤矿采煤沉陷区土地损毁程度,利用ArcGIS的Python脚本语言编制软件,实现通过输入相同坐标系的下沉等值线、附加倾斜等值线及水平变形等值线3个DWG格式文件和土地利用现状SHP格式文件,直接输出土地损毁程度的SHP格式文件,从而获得沉陷区土地损毁程度预测图。通过对三元吉祥煤矿的实例分析,该软件亦可直接用于其他井工煤矿开采沉陷区土地损毁程度计算,且方便基层技术人员使用和推广。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 土地损毁 预测 GIS PYTHON

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高潜水位采煤沉陷区积水时空演化特征研究——以安徽省矿区为例 被引量：9

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作者 孙茹 朱晓峻 +9 位作者 张鹏飞 梁明 张鑫 宁正源 彭雪妮 刘辉 杨晓玉 黄文山 颜宇 段长征 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期215-224,共10页

随着煤炭资源大面积、高强度开采,高潜水位矿区积水问题尤为突出,对周围生态环境产生了严重影响。为了给采煤沉陷积水区生态环境修复提供科学依据,开展了高潜水位采煤沉陷区积水的时空演化特征研究和影响因素分析。以整个安徽省矿区为... 随着煤炭资源大面积、高强度开采,高潜水位矿区积水问题尤为突出,对周围生态环境产生了严重影响。为了给采煤沉陷积水区生态环境修复提供科学依据,开展了高潜水位采煤沉陷区积水的时空演化特征研究和影响因素分析。以整个安徽省矿区为研究区域,基于Landsat TM/OLI遥感数据,采用归一化水体指数法(NDWI)和目视解译法对1995—2020年(共计22期)和2020年12个月份(12期)沉陷区积水区域进行提取,获取了近25年安徽省采煤沉陷区积水空间信息,并结合水文和降雨资料分析和讨论了沉陷区积水时空演化的影响因素。结果表明:①近25年来,安徽省采煤沉陷区积水面积的增长呈“缓慢—快速—稳定”3阶段分布特征。研究期内平均积水面积增长了约6倍,从18.95 km^(2)增长到118.09 km^(2),年均增长3.97 km^(2)。②从时间尺度上沉陷区积水演化分为3阶段:第1阶段(1995—2005年),由于积水初步形成还未稳定,增长速度较为缓慢,年均增长率为4.65%;第2阶段(2005—2013年),基于安徽省煤炭开采量进入快速增长期,积水面积也增长迅速,年均增长率为6.64%;第3阶段(2013—2020年)增长率开始不断减小,积水面积逐渐趋于稳定,年均增长率为3.42%。空间尺度上,安徽省沉陷区积水主要集中在淮南市和淮北市,约占全部积水面积的70%。③安徽省采煤沉陷区积水演化长时间尺度的主要影响因素是煤炭开采量,短时间尺度的主要影响因素则是大气降雨。④利用Logistic回归曲线建立了安徽省采煤沉陷区积水面积预测模型,预测得到在未来一段时间安徽省采煤沉陷积水面积将仍处于低速增长阶段,到2030年,枯水期积水区面积约达到130 km^(2)。获取了高精度的沉陷区积水信息,分析了其时空演化规律及影响因素,可以给高潜水位采煤沉陷区积水的治理以及沉陷区的生态修复提供科学依据。 展开更多

关键词 高潜水位 采煤沉陷区 积水 遥感监测 时空演化 预测分析

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基于SVM的地下采煤区沉陷灾害发育敏感性分区研究 被引量：4

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作者 薛永安 邹友峰 +3 位作者 张文志 张明媚 柳广春 宋明伟 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期108-118,共11页

地下采煤区沉陷灾害发育重点区预测目前尚无固定程式,且敏感区预测结果存在不确定性较大的问题。以山西省太原市西山地区沉陷灾害为研究对象,分别以2012年和2014年核查编录的沉陷灾害数据为建模数据和验证数据,以高程、坡度、坡向、地... 地下采煤区沉陷灾害发育重点区预测目前尚无固定程式,且敏感区预测结果存在不确定性较大的问题。以山西省太原市西山地区沉陷灾害为研究对象,分别以2012年和2014年核查编录的沉陷灾害数据为建模数据和验证数据,以高程、坡度、坡向、地势起伏度、地面曲率、地层岩组、地质构造为敏感性评价因子,综合运用GIS空间分析、统计分析和支持向量机(SVM)等方法,构建了4种核函数SVM沉陷灾害敏感性分区预测模型,分别从模型的评价因子权重、模型优选、敏感性分区预测结果、预测精度和模型适用性进行了分析。结果表明:多项式核函数SVM模型(PL-SVM)的训练精度(受试者特征曲线下面积AUC=0.854)与验证精度(AUC=0.755)均较高,模型预测能力良好,是4种模型中表现最好的模型,所划分敏感性分区结果合理,极高与高敏感区以较小面积分布较多沉陷灾害点,而低敏感区则以较大面积分布极少沉陷灾害点。PL-SVM模型预测的太原西山地区沉陷灾害发育极高、高、中和低敏感区的面积占比分别为:20.19%、17.43%、21.18%、41.20%,频率比值与敏感性等级之间呈良好的正相关,符合线性函数关系。PL-SVM模型敏感性评价结果可靠,适用性好,对地下采煤区沉陷灾害发育特征研究及灾害普查重点区预判具有参考意义。 展开更多

关键词 地下采煤区 沉陷灾害 敏感性分区 评价因子 支持向量机 预测模型 地质灾害

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基于事件响应模型监测煤矿区地表沉陷 被引量：1

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作者 董雪园 郑南山 狄利娟 《矿业安全与环保》 北大核心 2014年第1期36-39,共4页

煤矿开采沉陷监测预报对矿山安全生产具有十分重要的意义。运用灰色理论中GM(1,1)模型,在进一步提高预测精度的基础上提出事件响应模型,并进行煤矿开采沉陷区地表下沉值的预测分析,通过与GM(1,1)模型预测值比较,表明事件响应模型具有较... 煤矿开采沉陷监测预报对矿山安全生产具有十分重要的意义。运用灰色理论中GM(1,1)模型,在进一步提高预测精度的基础上提出事件响应模型,并进行煤矿开采沉陷区地表下沉值的预测分析,通过与GM(1,1)模型预测值比较,表明事件响应模型具有较好的沉陷预测效果。经煤矿开采区试验表明,在预测煤矿开采沉陷中,采用事件响应模型预测精度更高。 展开更多

关键词 事件响应模型 煤矿区 开采沉陷 预测预报

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陕北采煤沉陷区黄土基注浆材料性能试验及配比优选 被引量：9

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作者 曹晓毅 王玉涛 +2 位作者 刘小平 曹祖宝 武博强 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期8-16,共9页

注浆法是采煤沉陷区的主要治理方法,浆材对注浆效果和成本影响很大。以陕北地区黄土–水泥–添加剂混合浆液为研究对象,采用单因素及正交试验对黄土浆液的黏度、凝胶时间、结石率及28 d单轴无侧限抗压强度进行试验研究,对各指标的影响... 注浆法是采煤沉陷区的主要治理方法,浆材对注浆效果和成本影响很大。以陕北地区黄土–水泥–添加剂混合浆液为研究对象,采用单因素及正交试验对黄土浆液的黏度、凝胶时间、结石率及28 d单轴无侧限抗压强度进行试验研究,对各指标的影响因素及变化规律进行分析,同时,建立黄土基浆液的GA-BPNN预测模型,通过GA多目标全局寻优,优选出一定强度下成本最低的浆液配比。试验结果表明:黄土水泥浆液与陕北地区普遍采用的水泥粉煤灰浆液性能相近,成本大幅降低,黄土基注浆材料密度及结石率受水固比影响最为明显,黏度主要受水固比及黄土(水泥)掺量影响,28 d强度主要受黄土(水泥)掺量影响;采用GA-BPNN构建模型预测的黄土基注浆材料性能预测值与期望值相对误差为0.74%~1.83%,预测结果精度高,可满足实际应用需求。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 黄土 注浆充填材料 GA-BPNN预测模型 配比优选 陕北地区

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基于智能无人船技术与GIS的采煤沉陷区水下地形构建方法研究 被引量：9

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作者 李兵 张传才 陈永春 《中国煤炭》 2020年第1期28-35,共8页

采煤沉陷区水域的开发与治理使得沉陷水域水下地形的构建方法研究迫在眉睫。大面积、复杂沉陷水域对传统水下地形勘测提出了挑战。以张集矿采煤沉陷区为例,利用智能无人船技术对水下地形进行测量,以无人船测深数据为基础,研究了无人船... 采煤沉陷区水域的开发与治理使得沉陷水域水下地形的构建方法研究迫在眉睫。大面积、复杂沉陷水域对传统水下地形勘测提出了挑战。以张集矿采煤沉陷区为例,利用智能无人船技术对水下地形进行测量,以无人船测深数据为基础,研究了无人船技术在沉陷水域水深测量中的应用方法,重点研究了不同GIS的空间插值方法在构建沉陷区水下地形中的适用性。研究表明,该技术在采煤沉陷区内能够真正实现高度的无人化、自动化和智能化,获取的水下地形数据精度高;对于构建沉陷区水下地形,Kriging方法优于自然邻点方法和TIN模型方法。 展开更多

关键词 智能无人测量船 GIS 采煤沉陷区 水下地形测绘 模型构建

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淮北煤矿沉陷区溶解性有机物构成特征研究

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作者 陆旭 陈振生 《绿色科技》 2024年第22期173-178,共6页

为探究采煤沉陷区水体和周围土壤溶解性有机物(DOM)特征。基于三维荧光光谱(EEMs)、平行因子模型(PARAFAC)、自组织神经网络(SOM)研究了安徽省许疃煤矿采煤沉陷区水体与土壤DOM的含量、组成和官能团特征。结果表明:水样C_(1)、C_(2)、C_... 为探究采煤沉陷区水体和周围土壤溶解性有机物(DOM)特征。基于三维荧光光谱(EEMs)、平行因子模型(PARAFAC)、自组织神经网络(SOM)研究了安徽省许疃煤矿采煤沉陷区水体与土壤DOM的含量、组成和官能团特征。结果表明:水样C_(1)、C_(2)、C_(3)荧光强度均值分别为(0.31±0.04)(0.23±0.03)(0.29±0.03)R.U.;土样C_(1)、C_(2)、C_(3)荧光强度均值分别为(0.68±0.13)(0.63±0.11)(0.43±0.13)R.U.。水体DOM组分主要为UV类腐殖质、类胡敏酸和类色氨酸,而土壤中DOM组分为UVC类富里酸、类酪氨酸和类色氨酸。水体和土壤的荧光指数(FI)分别为(1.94±0.09)(1.92±0.26)。矿区DOM主要源于内源活动,腐殖化程度低。沉陷区环境稳定,有利于内源性有机质的生成与积累。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 三维荧光光谱(EEMs) 紫外—可见吸收光谱(UV-Vis) 平行因子模型(PARAFAC) 自主织神经网络(SOM)

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凤台县煤粮复合区耕地演变预测及影响 被引量：1

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作者 陈景平 胡振琪 +2 位作者 袁冬竹 张瑞娅 许涛 《矿业科学学报》 2018年第5期425-433,共9页

以安徽省凤台县为研究对象,利用Arc GIS将耕地资源分布图、煤炭资源分布图及矿井建设图进行叠加,分析凤台县煤粮复合区特征。基于概率积分法基本原理,利用MSPS沉陷软件对凤台县内因采煤沉陷引起的耕地演变趋势进行了预测分析,进而预测... 以安徽省凤台县为研究对象,利用Arc GIS将耕地资源分布图、煤炭资源分布图及矿井建设图进行叠加,分析凤台县煤粮复合区特征。基于概率积分法基本原理,利用MSPS沉陷软件对凤台县内因采煤沉陷引起的耕地演变趋势进行了预测分析,进而预测耕地损毁导致的粮食减产量,并估算其造成的农业经济损失。结果表明:凤台县煤粮复合区面积占耕地面积的78.39%,占含煤区面积的77.25%,县域内井田面积占煤粮复合区面积的50.66%。随着煤炭资源的不断开采,全县煤粮复合区内的耕地面积将不断减少,耕地受损程度将不断加重,严重影响了当地的粮食产量、农业经济发展和社会稳定。据预测,到闭矿时损毁耕地面积占全县总耕地面积的43.68%,采煤损毁耕地导致粮食减产量达13.48万吨,农业经济损失达3.04亿元,将造成大量农民无地可种,从而引发社会矛盾。对此提出了相应的对策与建议。 展开更多

关键词 煤粮复合区 耕地演变预测 粮食减产量 农业经济损失 概率积分法 采煤沉陷

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基于多光谱遥感的矿区积水区水深反演 被引量：7

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作者 吴双 武瑞杰 +2 位作者 吴侃 王瑞 周大伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第8期129-135,共7页

采煤沉陷区积水会严重影响到矿区周围的生态环境和生产工作,为定量获取淮南潘一矿沉陷区的积水深度,基于多光谱遥感数据对沉陷区积水深度的反演方法进行了研究。首先选择两期Landsat 5卫星遥感影像进行辐射定标和积水区水体提取等预处理... 采煤沉陷区积水会严重影响到矿区周围的生态环境和生产工作,为定量获取淮南潘一矿沉陷区的积水深度,基于多光谱遥感数据对沉陷区积水深度的反演方法进行了研究。首先选择两期Landsat 5卫星遥感影像进行辐射定标和积水区水体提取等预处理;然后基于像元绝对辐射亮度值与2005年研究区水深实测值,分别选取单波段模型、双波段比值模型进行建模分析,在此基础上,选择拟合优度最高的影响因子建立多波段模型并进行模型改进;最后将2010年反演结果与矿区沉陷预测预报系统(MSPS)软件计算的水深值进行对比分析。结果表明:改进后的水深反演模型拟合优度达到0.9以上,且2005年潘一矿沉陷区积水深度反演值与实测值相比平均绝对误差为0.21 m,平均相对误差为10.92%;2010年该区域水深反演值与预计值的平均绝对误差为0.63 m,平均相对误差为15.24%,二者差值呈正态分布,可以达到相互验证的目的。研究表明:利用多光谱遥感影像可以得到精度较高(误差在分米级)的水深反演模型,在一定程度上满足工程需求,可以为矿区生态环境治理和评价提供可靠依据。 展开更多

关键词 多光谱遥感 水深反演 多波段非线性模型 沉陷积水区 矿区沉陷预测预报系统

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