一、地表及岩体移动研究进展（论文文献综述）
王清秋[1]（2021）在《铁路下伏煤层群采空区岩体工程地质特性及稳定评价研究》文中研究指明随着经济的发展,地下资源开采范围越来越广,资源开采强度越来越大,铁路建设中跨越采空区的情况也越来越多。煤层群采空区时间和空间上存在多次重复开采,变形机理复杂,采空区安全稳定评价是铁路建设中较复杂的地质问题之一。不同等级铁路对地基变形的要求不同,因此,在采空区稳定评价中对地表变形的控制标准也不同。目前在铁路跨越的倾斜煤层群采空区综合研究较少,铁路的运营和建设中存在的地质问题较多,其下伏复杂煤层群采空区地基稳定性研究是一个较新的课题。因此,结合工程实例对倾斜煤层群复杂采空区顶板岩体工程地质特性及稳定评价理论进行研究是非常有必要的。论文以东平铁路跨越的沈村煤矿4～5层浅埋倾斜煤层群采空区为例,总结了采空区地质条件、煤层开采条件、水文地质条件、已查明的变形特点,概化了地质模型;引入了地下水对结构面的综合影响参数η,优化了隐伏采空区顶板岩体质量指标GSI和扰动岩体力学参数取值方法;构建了优化的工程地质分析模型,补充了煤层群采空区安全稳定综合评价计算新方法;确定了不同等级铁路下采空区评价变形控制标准和煤层群采空区浅层治理原则。结合现场实测资料验证了本文提出的评价方法是准确的,补充了铁路下伏煤层群采空区稳定评价计算方法。本文主要研究成果如下:（1）传统的GSI评分系统中未考虑地下水对结构面条件的量化影响,本文引入了与岩体抗压强度和变形模量有关的地下水综合影响系数η,提出了结构面条件量化新参数KSR;进而以岩体完整性指数Kv、结构面条件量化参数KSR完善了Hoek-Brown破坏准则中GSI评分系统的岩体结构和结构面特征定量分类,从而提高了富水、隐伏裂隙岩体力学参数取值的准确性、合理性。（2）针对普氏塌落拱坚固系数查表取值和力平衡法综合摩擦角经验取值精度低的问题,优化了采空区顶板安全厚度计算常用的普氏塌落拱理论中岩石坚固系数和力平衡法中综合内摩擦角的取值方法,为确定铁路下伏煤层群采空区浅层治理深度提供依据。（3）多层采空区地表变形受顶板厚度、覆岩岩性、重复采动等因素影响。煤层复采加剧上覆岩层的破坏,移动角减小,当复采次数超过3次后,移动角无明显变化。第四系土层厚度较小时,地表附加荷载传递至基岩界面后将不再继续向深部传递,而是作为附加荷载作用于基岩面,对下部煤层顶板沉降变形影响不大。（4）采用采空区顶板岩梁传递理论和开采边界岩体压缩变形机理,构建了优化的铁路下伏倾斜煤层群采空区顶板变形计算模型,补充了采空区顶板和地表总变形、水平变形、地表倾斜等关键评价参数的系列计算新方法。（5）通过对浅部采空区治理地表沉降观测与理论计算结果进行对比,验证了煤层群采空区稳定评价模型和评价方法是正确的。
刘志芳[2]（2021）在《露天转地下开采岩体采动响应演化特征及坡角效应研究》文中指出矿山由露天转入地下开采后,露天终了边坡、地下采场围岩及上覆岩岩体的应力场、位移场及变形破坏场构成一个复杂多变的动态演化系统。本文以晋宁磷矿2号坑为工程背景,通过现场调研、相似物理模型试验、数值模拟及理论分析相结合的方法,引入边坡采动效应因子K,建立地下采场上覆岩力学分析模型及裂隙演化形态方程,并提出采动影响下力学失稳判据,阐明露天边坡坡角对地下采场围岩、覆岩的影响效应及动态失稳机理,主要研究结果如下:（1）依据相似理论,搭建露天终了边坡坡角为45°、55°、65°相似模型,分析露天转地下开采后采空区围岩、覆岩的变形破裂特征及坡角效应,结果表明:磷矿体采出后,采空区顶板首先形成应力卸荷区,顶板中心卸荷程度最大;随着采空区顶板裸露面积的增大,其卸荷范围也增大,距离采场越近,卸荷程度呈现递增趋势。露天边坡与地下采场上覆岩层的移动方向均指向采空区,最大水平、垂直位移出现在采空区直接顶;将三组模型的最大位移量和最大裂隙高度进行定量分析,表明坡角越大,地下采场破坏程度越剧烈。（2）采场覆岩的裂隙演化是依次向上发展的分层动态过程,其上覆岩裂隙发育带的外轮廓近似一椭抛带,因此基于椭圆抛物面形态方程,建立露天坡角α与采场上覆岩裂隙最大发育高度之间的关系,建立了考虑边坡坡角效应下采空区上覆岩裂隙椭抛带形态方程。（3）采用Matdem软件分析了露天转地下开采后岩体应力场、位移场及采场上覆岩的裂隙演化特征。结果显示:采场直接顶岩体随采随冒,边坡坡角越大,岩层冒落现象越明显;在矿体回采过程中,采场上覆岩层的破裂形态具有明显的分层结构,自下而上出现垮落带,裂隙贯通带及微裂隙松动带。（4）基于露天边坡坡角α及地下采场扰动应力等因素,引入边坡采动效应因子K,精确表达出由岩体位移变化值所反算出的原岩应力的变化;并基于Reissner中厚板理论对顶板不同开挖阶段下的破坏形式分为四边固支阶段和四边简支阶段,建立了采动影响下顶板失稳判据。（5）磷矿体由露天转地下开采后,地下采场直接顶呈“椭圆拱”式破坏,且当压力拱内部应力值超过岩层自身极限强度时,该岩层便会发生压缩破坏、剪切破坏、拉伸破坏或组合破坏四种破坏模式。
苏帅星[3]（2021）在《基于InSAR的大红山铁矿地表形变灾害与采动耦合关系研究》文中提出金属矿区高强度、大规模的开采会造成地表结构破坏存在安全隐患,给矿区周边人群的生命及财产安全造成了严重的威胁。因此掌握金属矿山风险灾害总体情况,确定其采动空间分布,明确其发展动态,获取采动与地表形变灾害之间的耦合关系至关重要。因此,基于时序InSAR技术对金属矿区地表形变进行监测,然后对地表形变与采动之间的耦合关系开展深入研究。首先基于地形因子分析及雷达可视性分析对数据进行选取,采用时序InSAR技术对矿区采动引发的地表形变信息进行提取。对InSAR监测结果中受几何畸变影响的区域进行掩膜处理,获取有效形变区的形变信息。对数据的精度进行评估、InSAR数据与水准数据进行对比分析以及监测结果形变特征与形变灾害情况进行对比验证分析,保证了数据的可靠性。其次详细分析了沉降漏斗的时空形变趋势、矿区地表开采沉陷规律,基于概率积分法模型深入对地表沉陷及滑移机制进行分析,且以岩体的变形特征进行变形分区。最后以采动因子为主,深入地研究分析了地表形变与采动因子之间的耦合关系,以自然因素为辅,分析地质因素、降雨因素对形变的影响。研究内容及结论如下:（1）采用时序InSAR技术,利用2006～2009年ALOS PALSAR降轨数据和2014～2019年Sentinel-1A升降轨数据,对矿区采动引发的地表形变信息进行提取。对InSAR结果中受几何畸变影响的区域进行掩膜处理,获取有效形变区的形变信息。共监测出14处形变区,其中3处潜在滑坡区,11处地表沉降区。（2）SBAS-InSAR监测的结果与采动工作推进的时间节点完全吻合,体现了SBAS-InSAR技术在采动引发的地表形变监测方面具有极高的可靠性。分析了采动并未快速引发地表沉降的原因,并揭示了地表沉降主要受高强度采矿作用与采空区围岩卸荷作用控制,采动过程中岩体空间的相互压覆、时空采动顺序、开采深度及无底柱分段崩落法的开采方式是引发地表沉降的主导因素。（3）由地表形变时序曲线与采动关系分析可知,由采动引起地表沉降到衰退,再到采动引起二次沉降的时序变化,表明相邻采区采动的联动牵引拖拉会致使采空区地表沉降发生重复活,平均在采后2～3个月进入二次沉降期。（4）通过分析地表沉陷与采动因子之间的相关性可知,采动时,下沉速度循环峰值与开采厚度存在正比关系,采动工作停止后,下沉速度循环周期与开采深度存在正比关系,而与工作面的推进速度及开采厚度成反比关系。但应注意不同的研究区实际的采动情况及地质因素的不同,相关性会存在一定的差异。（5）结合InSAR技术获取的地表形变图与采区采动地质剖面图,发现由于采区顶板及围岩稳固性较差,岩体的崩落致使地表发生沉陷变形,采区的采动与卸荷共同作用会使相邻采区产生拉伸滑移形变。垂直冒落区是采空区上方岩体逐渐冒落至地表而形成的,但由于地质条件复杂,加之采动顺序的影响,冒落区的范围与采空区范围不完全一致。（6）论证了降雨对地表形变的影响,主要体现在降雨峰值上和累计降雨量上。2006～2009年监测期间,雨季后多次出现月降雨量超过100mm时,累计降雨量是促使沉降及滑移变形加剧的重要因素。2014～2019年监测期间,在降雨量峰值过后会在短期内致使沉降速率的加剧,且稳定期形变有周期性的小幅度波动,但长期内并未使沉降趋势加剧,表明降雨并不是构成地表沉降发展趋势的主导因素。
杨昕砀[4]（2021）在《岩层移动过程的非连续变形与位移模拟研究》文中认为地下煤层开采导致的覆岩移动及地表变形问题一直以来都是采矿领域研究的重点和难点,掌握采煤对岩层和地表变形破坏的影响规律对采矿具有重要的意义。目前常用有限元方法和离散元方法模拟分析岩层移动和地表沉陷问题,但是由于节理和结构面的存在,岩体变形的整体过程同时存在连续变形和不连续变形,无论是连续介质力学方法还是非连续介质力学方法都难以模拟岩体变形与破断过程。本文结合理论分析和基于RFPA的非连续变形位移（DDD）方法开展研究,揭示长壁煤矿开采导致的上覆岩层离层、沉降特征和破坏机理。基于非均质岩石中微裂隙的积累和演化是岩层破坏失稳的内在机制这一重要认识,考虑到岩体的非均质性,提出了改进的关键层沉降公式,同时对关键层的均匀系数、粘聚力和抗拉强度等主要参数进行了检验。其中,在均质度系数不变的情况下,关键层的沉降曲线沿开挖方向呈对称的U形曲线。但在相同位置处,随着均质度系数的增大,沉降值减小,且变化幅度变小。说明均质度对关键层破断的影响不能忽略,应当被引入关键层沉降公式中。考虑到脆性断裂孕育于小变形阶段,岩体的宏观非线性源于细观非均质性,采用DDD方法模拟了岩层的变形规律和破坏模式。通过改变工作面推进距离,研究不同采空区规模对关键层破断的影响。当工作面推进距离较大时,观测到崩落带、离层带和近地表破裂带的“三带”分布现象。模拟研究完全重叠开采、部分重叠开采和非重叠开采三种情况下岩层移动规律。对于部分重叠开采,局部失稳由上煤层开采引起,整体失稳由下煤层开采引起,破坏模式与物理试验结果吻合。通过改变煤层水平位置,研究重复采动对岩层移动的范围和规律的不同影响。对于渐进式开采,随着工作面的逐步推进,裂隙不断向上扩展,应力集中、释放和传递过程不断重复,导致裂隙不断发育,将上覆岩层切割成块体。DDD方法能有效地模拟上覆岩层的不连续变形、裂纹扩展和岩体失稳的全过程。本文研究实现了开采条件下煤层破断与移动过程的数值模拟,能够分析岩层移动和地表沉陷的发展规律,可为煤层的优化开采设计和地表沉降控制提供科学依据。
秦艳芬[5]（2020）在《缓倾斜煤层采动地表全盆地残余移动变形理论及方法》文中指出地下煤层采出后,上部岩体由于失去支撑而塌陷,岩体的沉陷会持续发展到地表,并在地表形成下沉盆地。采矿规范认为地表连续6个月的下沉值不超过30mm后,地表变形达到相对稳定状态。但研究发现,当开采煤层作业面上方岩体在地震、地下水、地表附加荷载等外界因素影响下,地表又产生残余移动变形。残余移动变形关系到地表建筑的地基稳定性问题,属于现行规程没有考虑到的。相关学者研究发现,部分矿区残余移动变形在开采结束50年后才发生。所以对残余移动变形的进一步研究,无论在理论方面,还是在模拟方面,都是备受国内外关注的热门课题。本论文通过分析地表残余变形出现前采动煤层作业面及上部岩体存在的状态,发现采动作业面边界由于岩梁的存在使得四周都存在空洞。因此在研究地表全沉陷盆地残余变形数学模型时,不可以和研究主断面一样只考虑两侧的空洞影响,而要全面考虑四周的空洞影响。对此,本研究把采动煤层作业面分成四周的空洞区和中间的未充分压实区5个片段,来研究全沉陷盆地残余移动变形数学模型。通过把采动煤层上部岩体假设为随机介质理论模型,把岩体塌陷后岩层间存在的离层、裂隙和空洞等价为一定厚度的开采煤块,运用概率积分法中的叠加原理分别计算5个片段残余变形,然后叠加求和,首次完整地构造了缓倾斜煤层采动地表全盆地残余移动变形理论体系,包括残余下沉、残余倾斜变形、残余曲率变形、残余扭曲变形、残余水平移动、残余水平变形数学模型。采用Visual Basic与Matrix VB混合编程,把推导出的残余变形系列公式编写为程序,并把实际工程开采岩移参数输入预测程序,得到残余变形三维曲面图和二维曲线图。通过把程序预测结果和实际观测结果对比,验证了本论文所建数学模型的准确性。以实际地质资料为依据建立了FLAC3D数值模型,通过数值模拟定性分析,验证了本论文在分析残余变形机理时岩体变形形态的正确性。通过实例验证和数值模拟分析,表明本论文预测理论和所编程序可以定量分析实际工程问题,且具有较强的可推广性。
刘建东[6]（2020）在《高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制》文中进行了进一步梳理我国青藏高原地区矿产资源开发对于缓解国家部分能源和资源供应危机具有重要战略意义。其区域构造和高海拔特点决定了矿产资源开采面临着高构造应力扰动和脆弱生态保护问题。充填开采可减小地表沉陷,保护地表生态,是高海拔矿区地下采矿方法的首选。充填开采覆岩以完整的弯曲带结构形式存在,使得水平构造应力对覆岩移动的影响不容忽视。本文围绕高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降问题,采用人工智能、现场测试、理论分析、室内试验以及数值模拟相结合的方法,研究了高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板与充填体相互作用机理和变形规律以及沉降控制对策,主要工作及研究成果如下:（1）提出了基于PSO-ERF算法的矿区三维地应力反演方法。将机器学习的随机森林（RF）算法和高效寻优的粒子群（PSO）算法相结合,提出了基于粒子群寻优改进随机森林模型（ERF）的地应力实测值-地应力场模型边界参数反演算法（PSO-ERF）,确定其算法流程和实现步骤,基于该算法提出了矿区三维地应力场反演方法。将该方法应用于甲玛矿区地应力场反演,其结果与实测值之间具有较好的一致性。（2）建立了构应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降力学模型。分析了水平构造应力对覆岩移动和变形的影响机理,得出水平构造应力有利于减小顶板沉降的结论。将充填体视为弹性地基、顶板岩层视为深梁,采用弹性地基上的简支深梁模型表述坚硬厚大顶板下缓倾斜（水平）厚大矿体充填开采的覆岩移动问题,利用弹性地基梁理论和弹性力学分析方法,推导了构造应力作用下充填开采顶板应力应变的解析解;通过理论计算,分析了充填体地基系数、水平应力侧压系数、开采深度、采充长度等因素对顶板沉降的影响,明确了充填体与顶板的相互作用关系,揭示了大面积开采充填体强度与顶板沉降控制的相互影响机理。（4）揭示了构造应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动规律。采用数值模拟方法研究了不同侧压系数和充填体强度下顶板沉降和盘区矿柱支承压力变化规律,分析了水平构造应力有利于减小顶板沉降的应力拱效应,揭示了水平构造应力具有将顶板垂直应力部分转移至矿体两端围岩中的作用机理,侧压系数越大,应力转移效果越显着。（5）提出了构造应力作用下考虑地表沉降控制的缓倾斜厚大矿体充填开采充填体强度设计方法。建立充填体地基系数与弹性模量之间的关系,依据地表沉降与充填体地基系数的关系,提出基于地表沉陷控制等级的缓倾斜厚大矿体两步骤嗣后充填开采充填体强度设计与配比参数反演方法。论文研究成果对于高构造应力矿区缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动和地表沉降控制具有重要指导意义,相关成果也可应用于同类矿体条件的自重应力型矿山充填开采领域。论文有图87幅,表18个,参考文献180篇。
徐树媛[7]（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》文中研究表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。
夏元平[8]（2020）在《基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究》文中指出我国的矿产资源属于国家所有。国家根据战略发展的需要,给有关单位或个人发放矿产资源开采许可证,通过进行合理有序的开采,更好地服务国家的经济发展。近年来,由于受到经济的利益驱动,部分非法开采分子在未取得矿产资源开采许可证的情况下,私自盗采国家的矿产资源,且开采手段又极具破坏性。有关部门为制止此类行为,采取了多种防范措施。但由于现有的非法采矿监督大多采用“逐级统计上报、群众举报、现场巡查”的“地毯式”方法进行,周期长、时效性差、人为因素影响大、准确度低,以致一些非法采矿监管困难,尽管采取了防范措施,但屡禁不止,影响矿山正常开采秩序,形成安全事故隐患并严重破坏了生态环境。因此,为了实现在人无需进入井下或井下实测空间的条件下确定地下开采区域,进而进行非法采矿识别成为可能,本文在总结地下非法采矿类型和识别途径的基础上,从解决“地表形变信息的获取、地表形变信息与地下开采位置的关联、合法与非法开采的甄别”三个关键技术问题入手,综合运用空间对地观测技术、GIS、采矿工程等技术的理论成果,解决矿区范围内In SAR获取地表形变信息的问题,以煤炭地下开采引起的地表沉陷为研究对象,在揭示地表形变信息与地下开采面的关联机理的基础上,构建能融合数据多源、反映多层次时空变化过程中地质空间与分布特征的GIS时空数据模型,建立地下合法开采和非法开采的甄别模型,并集成In SAR和GIS技术来实现矿区地下非法采矿的快速高效监测。论文的研究内容和和取得的主要成果总结如下:（1）总结了当前利用In SAR技术进行矿区地表形变监测的研究发展现状,进一步梳理了SAR成像原理以及D-In SAR、PS-In SAR、SBAS-In SAR的基本原理和数据处理流程,分析了In SAR形变探测的主要误差来源,并从形变梯度、失相关等方面剖析了In SAR在矿区形变监测中的主要影响因素。同时,综述了当前国内外In SAR与GIS技术集成应用以及地下非法采矿监测研究现状。（2）提出了一种面向地下非法采矿识别的GIS时空数据模型。针对矿山地下开采诱发的地质现象和动态过程,结合地下非法采矿监测的实际需求,介绍了支持地质事件多因素驱动GIS时空数据模型的基本概念和框架结构,定义了各种地质对象及相关的地质事件。同时,通过对矿山开采沉陷时空变化过程进行模拟与描述,构建了支持地质时空过程动态表达的GIS数据模型,并对矿山开采沉陷各个类的详细结构和时空数据库表结构进行了描述,在此基础上,提出了集成In SAR与GIS技术进行地下非法采矿识别的方法,并搭建非法采矿识别平台体系结构,为不同类型非法采矿事件的识别和监测提供平台保障。（3）提出了一种基于D-In SAR开采沉陷特征的地下无证开采识别方法。针对引起地表较大量级形变的地下无证开采事件,构建了自动圈定地表开采沉陷区的算法模型,设计了一种“时序相邻式”的双轨D-In SAR监测方案。通过精化D-In SAR数据处理的流程、方法和相关参数,精准地获取了区域范围内的差分干涉图,再根据由地下开采引起地表沉陷区域独特的空间、几何、形变特征,构建了从分布范围较大的差分干涉图中快速、准确圈定地表开采沉陷区的算法模型,在此基础上,实现了从圈定的开采沉陷区中进行非法采矿事件的识别,并对识别结果进行了对比分析和实地验证。通过资料对比和实地调查验证了地下非法开采的识别结果与实际情况基本一致,具有较好的识别效果,且定位出的采矿点的位置较准确,与实际位置的差距一般都小于20m。（4）提出了一种融合PS-In SAR和光学遥感的地下无证开采识别方法。针对引起地表小量级形变且隐蔽在房屋下的无证开采事件,鉴于这些非法事件开采的都是浅层煤炭资源,且地面上的房屋在较长时间序列中能够保持较强且稳定的雷达散射特性,通过联合PS-In SAR技术和高分光学遥感,提取出地表建筑物（居民地）对应PS点集的沉陷信息,并对提取出的建筑物沉陷信息进行形变时空特征分析,提出了一种从覆盖范围较大的建筑物沉陷信息中快速、准确探测出疑似非法开采点的方法。以山西省阳泉市郊区山底村为研究对象,选用Quick Bird02和Worldview02高分辨率数据以及20景PALSAR影像数据来进行实验研究,探测出该村2006年12月29日至2011年1月9日间发生过的2个非法采煤点,并将探测出的非法采煤点与历史查处资料进行对比分析,发现局部区域的准确率达到40%,探测率达到66.67%,且在开采时间上也基本吻合。表明了该方法是可行的,具有一定的工程适用性和实际应用价值。（5）结合In SAR地表形变监测技术和开采沉陷预计方法,提出了一种面向越界开采识别的地下采空区位置反演方法。首先依据开采沉陷原理建立起地表沉陷和地下开采面的时空关系模型,然后利用In SAR技术精确获取地表形变信息,最后根据时空关系模型反演出地下倾斜煤层开采的具体位置参数。与其他同类方法相比,该方法由于不依赖复杂非线性模型,因此具有较高的工程应用价值。为了验证所提出方法的可靠性和适用性,使用FLAC3D软件进行了模拟实验和分析,选用峰峰矿区132610工作面和11景Radarsat-2影像数据进行实验研究,结果表明,反演出的采空区位置平均相对误差为6.35%,相比于同类基于复杂非线性模型的算法,平均相对误差缩小了1.75%,相比于忽略煤层倾角的算法,平均相对误差缩小了6.25%,本文提出的方法可为进一步甄别和发现深藏在地下的越界开采事件提供一种新的监测方式与途径。该论文有图94幅,表12个,参考文献220篇。
刘鹏山[9]（2020）在《西二矿区地表塌陷监测设计及稳定性分析》文中研究说明西二矿区位于甘肃省金昌市境内,是金川镍矿的一部分,且是一个相对独立的矿体。前期使用充填采矿法,导致了西二矿区上覆围岩发生失稳,地表产生了多条环状错综裂缝,引发了明显的地表下沉与塌陷。现西二矿区采用无底柱分段相隔切割槽崩落法采矿是以1590水平作为第一个开采分段,5-7行现已进入崩落法采矿试验阶段。截至目前,金川矿山都是对西二矿区1630中段、1610中段等充填法开采造成的岩体运移进行诸多相关研究,而对崩落法开采造成地表下沉、沉降和地表稳定性的探究与分析成果甚少。本文的研究对象是金川矿山的西二矿区,在相关工程地质资料、监测资料和测量资料的基础上,以崩落法采矿引起的地表塌陷问题为主线,运用目前国际工程界公认的地表塌陷监测技术,对西二矿区地表塌陷监测及稳定性分析进行研究。本文根据塌陷监测资料,主要做了以下的研究工作:（1）对西二矿区地表塌陷区进行了现场踏勘,建立了一种高精度、高可靠性的塌陷监测网,并对塌陷监测误差进行了分析。结果表明,制定出了GPS静态相对定位的西二矿区崩落法开采引起地表塌陷的观测与解算方法。（2）在现场踏勘的基础上,对西二矿区进行地表塌陷监测设计研究,设计与布设监测网,并确定出监测周期。结果表明,获得了高精度的西二矿区地表塌陷监测数据,并对地表塌陷监测数据进行了精度评定分析。（3）利用塌陷区岩移移动数值模拟的方法,研究了西二矿区崩落法采矿全过程中地表水平、垂直和三维位移的变化特征,建立了崩落法开采引起的地表塌陷的三维模型,对地表稳定性进行了分析。结果表明,由于充填法开采形成的充填体的存在,在一定程度上影响了西二矿区崩落法采矿造成的周围岩体的移动。（4）分析了影响西二矿区崩落法采矿引起地表塌陷的各种因素,并模拟与探究了这些主要因素对地表塌陷的影响。结果表明,采空区、落矿区与地质构造的存在,在一定程度上影响了塌陷区的稳定性。（5）分析了崩落法开采的面积和深度对岩移规律的影响,并对西二矿区地表塌陷和地表变形的进一步发展进行了预测。表明随着崩落法开采的面积和深度的增大,西二矿区崩落法采矿对地表稳定性的干扰就剧烈。
宫亚强[10]（2020）在《岩层移动的数据密集型数值建模方法研究》文中研究说明大数据时代和煤炭精准开采背景下,充分利用地质勘探数据和岩样力学测试数据实现岩层移动的精细化分析、精准化控制是岩层移动问题研究的重要趋势,对于践行煤炭精准开采构想具有重要的实践意义,对于提高开采沉陷预测的可靠性与精准度也具有重要的理论与工程指导意义。针对岩层移动数值模拟中过度简化岩层结构和物理力学性质变化导致的数值模拟精度较低问题,本文以地质勘探数据和岩样力学测试数据密集型利用为思想指导,采用文献研判、正交试验、理论分析、数值模拟等方法,探讨了地层数据密集程度分级（L0级L4级）、地层数据密集型数值计算框架等基本问题,研发了岩层移动3DEC数据密集型建模软件,研究并多角度验证了岩层移动L2级数据密集型数值建模理论方法。本文取得的主要研究认识、研究成果和研究结论如下:（1）岩层移动数值建模存在对地质原型的过度简化问题,在分析岩层移动问题时有必要进行数据密集型数值模拟;岩层移动计算相关数据的类型和体量是时间相关的,不同时期会表现出不同的数据利用特征;依据当前地质勘探和地层岩样物理力学测试数据的规模,可以将地层数据分为L0L4五个表征不同数据利用特征的级别,而当前岩层移动数值模拟的数据利用密集度在L0级到L2级之间。（2）岩层移动数据密集型数值计算框架可由四个部分组成:数据层、逻辑决策层、软体实现层和计算力学运算层;岩层移动L2级数据密集型数值计算框架可由四个部分组成:L2级数据密集型覆岩结构模型、L2级岩体物理力学参数估算、数据密集型数值计算前处理软件和ITASCA岩层移动分析解决方案。（3）构建了L2级数据密集型覆岩结构模型和L2级数据密集型岩体物理力学参数估算方法。L2级数据密集型覆岩结构是由水平向NURBS曲面和竖直向平面切割地质体形成的“结构体-结构面”组合模型,其中水平向曲面以沉积结构面为主,竖直向平面以潜在的岩层破断面为主;L2级数据密集型岩体物理力学参数估算是通过运用岩层地质描述类比分析、地质描述—物理力学参数统计分析、GSI指标分析和正交试验参数反演综合确定的。（4）研发了适用于L2级数据密集型覆岩结构模型的数据密集型3DEC建模器,实现了水平向曲面和竖直向破断面的自动化建模,能够大幅提高L2级数据密集型3DEC建模的效率;基于VB.NET语言,给出了关键层模块、NURBS曲线模块与3DEC网格输出模块的详细算法。（5）在FLAC3D计算框架下,L2级数据密集型覆岩结构模型和L2级数据密集型岩体物理力学参数估算方法具备合理性与有效性。以营盘壕煤矿2201工作面为例进行的FLAC3D模拟分析表明:在不校正岩体物理力学参数的条件下,相较于基于传统建模方法（CMM）的FLAC3D预测结果,基于数据密集型建模方法（DSMM）的FLAC3D沉陷预测结果具备明显的优势:1)最大下沉值预测相对误差平均降低了93.7%;2)70个点的下沉值预测中误差降低了39.0%。经过岩体物理力学参数校正后,相较于基于CMM的FLAC3D预测结果,基于DSMM的FLAC3D沉陷预测结果仍具备明显的优势:1)最大下沉值预测相对误差平均降低了63.3%;2)70个点的下沉值预测中误差降低了13.8%。（6）在3DEC计算框架下,L2级数据密集型覆岩结构模型和L2级数据密集型岩体物理力学参数估算方法仍具备合理性与有效性。以营盘壕煤矿2201工作面为例进行的3DEC模拟分析表明:1)提高数据密集度等级能够显着的提高3DEC最大下沉值预测精度和覆岩裂隙发育高度预测精度;2)竖直向结构面间距对3DEC预测结果具有显着的影响,不能简单的将竖直向结构面间距等同于岩层厚度;3)L2级数据密集型覆岩结构模型中竖直向结构面间距确定方法能够显着提高3DEC预测结果的精准度。该论文有图76幅,表24个,参考文献224篇。
二、地表及岩体移动研究进展（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、地表及岩体移动研究进展（论文提纲范文）
（1）铁路下伏煤层群采空区岩体工程地质特性及稳定评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.1.1 采空区对铁路运营和工程建设的影响 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采空区变形研究方法 |
| 1.2.2 煤层群采空区稳定评价研究 |
| 1.3 煤层群采空区稳定评价主要工程地质问题 |
| 1.4 论文主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 研究思路及技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第2章 煤层群采空区地质条件及变形破坏特征 |
| 2.1 采空区空间分布 |
| 2.2 采空区地表变形破坏特征 |
| 2.3 煤层群采空区覆岩变形破坏特点 |
| 2.4 覆岩变形移动影响因素分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于GSI顶板岩体力学参数取值方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基于H-B破坏准则顶板岩体力学参数取值方法研究 |
| 3.2.1 基于H-B破坏准则岩体力学参数估算 |
| 3.2.2 地质强度指标GSI确定方法改进 |
| 3.2.3 岩体扰动系数取值方法研究 |
| 3.3 岩体力学参数变化规律分析 |
| 3.3.1 粘聚力变化规律分析 |
| 3.3.2 内摩擦角变化规律分析 |
| 3.4 工程实例应用 |
| 3.4.1 顶板岩体力学参数 |
| 3.4.2 顶板扰动岩体力学参数取值 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 缓倾煤层群采空区稳定评价研究 |
| 4.1 小型采空区稳定评价分析 |
| 4.1.1 普氏塌落拱法 |
| 4.1.2 洞顶坍塌堵塞法 |
| 4.1.3 力学平衡临界深度法 |
| 4.2 煤层群采空区顶板覆岩沉降预测 |
| 4.2.1 倾斜煤层群采空区分析模型的建立 |
| 4.2.2 采空区顶板变形规律分析 |
| 4.2.3 连续介质力学方法分析 |
| 4.2.4 地表水平变形分析 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 铁路下伏煤层群采空区变形评价标准及治理深度分析 |
| 5.1 铁路采空区安全稳定评价标准 |
| 5.1.1 采空区沉降允许值 |
| 5.1.2 采空区倾斜允许值 |
| 5.1.3 采空区水平移动允许值 |
| 5.2 铁路下伏煤层群采空区治理深度分析 |
| 5.3 采空区沉降观测分析 |
| 5.3.1 沉降观测网建立 |
| 5.3.2 沉降观测稳定标准及观测周期 |
| 5.3.3 沉降观测分析 |
| 5.3.4 变形观测与计算结果分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得学术成果 |
（2）露天转地下开采岩体采动响应演化特征及坡角效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 露天转地下开采研究现状 |
| 1.2.2 地下开采对露天边坡的影响 |
| 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 |
| 第二章 采场概况及岩石力学参数测定 |
| 2.1 矿区地理位置 |
| 2.2 矿区地质条件 |
| 2.2.1 工程地质岩组划分 |
| 2.2.2 矿体赋存特征 |
| 2.3 岩体质量研究 |
| 2.4 岩体结构面调查及分析 |
| 2.4.1 结构面调查 |
| 2.4.2 采场稳定性分析 |
| 2.5 开采现状 |
| 2.6 ICT钻孔现场原位勘测 |
| 2.7 岩石力学参数的测定 |
| 2.7.1 试验岩样制备 |
| 2.7.2 试验步骤 |
| 2.7.3 力学参数测定 |
| 2.8 试验结果 |
| 2.9 小结 |
| 第三章 露天转地下开采后岩体移动与变形破坏规律及其演化特征 |
| 3.1 试验概述 |
| 3.2 相似模拟试验设计 |
| 3.3 相似材料配比 |
| 3.3.1 材料配比方案 |
| 3.3.2 材料用量 |
| 3.4 试验开采方案及测点布置 |
| 3.4.1 试验开挖方案 |
| 3.4.2 试验测点布置 |
| 3.5 模型堆砌 |
| 3.6 岩体移动与变形破坏规律 |
| 3.7 岩体采动响应特征的坡角效应研究 |
| 3.8 采场上覆岩裂隙演化规律 |
| 3.9 小结 |
| 第四章 露天转地下开采后岩体应力分布规律及其演化特征 |
| 4.1 Matdem数值模拟软件的介绍及计算原理 |
| 4.1.1 Matdem数值模拟软件概述 |
| 4.1.2 接触模型及计算原理 |
| 4.1.3 能量转换 |
| 4.2 建立数值计算模型 |
| 4.2.1 岩体力学参数的确定 |
| 4.2.2 开挖方案 |
| 4.3 坡角45°,55°,65°露天转地下开采岩体应力分布规律 |
| 4.4 坡角45°,55°,65°露天转地下开采岩体移动与变形破坏 |
| 4.5 坡角45°,55°,65°露天转地下开采后岩体采动坡角效应研究 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 露天转地下开采后岩体采动演化的动态效应研究 |
| 5.1 地下采场岩层移动过程分析 |
| 5.1.1 关键层判别方法 |
| 5.1.2 实例分析 |
| 5.2 露天转地下采动效应因子“K”研究 |
| 5.3 基于Reissner中厚板理论采场顶板破坏力学机制分析 |
| 5.4 露天转地下开采岩层破坏模式力学分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）基于InSAR的大红山铁矿地表形变灾害与采动耦合关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 InSAR矿区应用国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与论文结构 |
| 第二章 研究方法 |
| 2.1 时序InSAR形变监测技术 |
| 2.1.1 小基线集干涉测量(SBAS-InSAR) |
| 2.1.2 SAR影像成像几何特征分析 |
| 2.2 地表沉陷及滑移机制分析方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 InSAR矿区地表形变灾害监测 |
| 3.1 研究区概况 |
| 3.2 数据与处理 |
| 3.2.1 有效形变信息分区 |
| 3.2.2 数据的获取 |
| 3.2.3 数据的处理 |
| 3.3 监测结果分析 |
| 3.3.1 形变特征分析 |
| 3.3.2 数据精度评估 |
| 3.3.3 水准数据监测分析 |
| 3.3.4 形变灾害情况分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 矿区地表形变与采动耦合关系分析 |
| 4.1 时空形变趋势演化特征分析 |
| 4.1.1 矿区总体时空形变趋势反演 |
| 4.1.2 深部铁矿时空形变趋势分析 |
| 4.2 矿区地表开采沉陷分析 |
| 4.2.1 地表沉陷及滑移机制分析 |
| 4.2.2 岩体变形特征及变形分区 |
| 4.2.3 地表沉陷与采动因子相关性分析 |
| 4.2.4 降雨因素对地表形变的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士期间的科研成果 |
| 附录 B 攻读硕士期间主持和参与的科研项目 |
（4）岩层移动过程的非连续变形与位移模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩层控制的关键层理论 |
| 1.2.2 开采沉陷预测研究现状 |
| 1.2.3 重复采动的研究现状 |
| 1.2.4 岩层移动分析方法的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及创新点 |
| 2 DDD方法的基本原理 |
| 2.1 位移函数 |
| 2.2 总体平衡方程 |
| 2.3 各分项势能矩阵 |
| 2.4 块体接触矩阵 |
| 2.5 材料参数非均匀分布 |
| 2.6 强度准则 |
| 2.7 单元本构关系 |
| 2.8 力学实验验证 |
| 2.8.1 单轴压缩实验 |
| 2.8.2 直接剪切实验 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 煤矿顶板关键层沉降规律 |
| 3.1 关键层沉降公式 |
| 3.2 工作面推进距离对关键层移动特征的影响 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 模拟结果分析 |
| 3.3 理论公式与数值模拟计算结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.重复采动对岩层移动规律的影响 |
| 4.1 部分重叠开采 |
| 4.1.1 数值模型建立 |
| 4.1.2 模拟结果与实验对比分析 |
| 4.1.3 岩层移动引起的地表沉陷 |
| 4.2 完全重叠开采 |
| 4.2.1 数值模型建立 |
| 4.2.2 覆岩变形破坏机理数值模拟分析 |
| 4.3 非重叠开采 |
| 4.3.1 数值模型建立 |
| 4.3.2 覆岩变形破坏机理数值模拟分析 |
| 4.4 不同重叠长度破坏特征对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.实际工程应用模拟 |
| 5.1 分步开采 |
| 5.1.1 矿体工程地质条件 |
| 5.1.2 数值模型 |
| 5.1.3 数值模拟结果分析 |
| 5.1.4 工作面开采过程中直接顶板下沉曲线对比分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）缓倾斜煤层采动地表全盆地残余移动变形理论及方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 开采沉陷研究 |
| 1.2.2 残余移动变形研究 |
| 1.3 研究思路与主要内容 |
| 第2章 有限开采地表全盆地残余下沉原理 |
| 2.1 地表残余移动变形机理 |
| 2.2 概率积分法 |
| 2.2.1 概率积分法原理 |
| 2.2.2 概率积分法基本公式 |
| 2.3 地表任意点下沉基本原理 |
| 2.3.1 单元开采沉陷盆地主断面下沉 |
| 2.3.2 有限开采沉陷盆地主断面下沉 |
| 2.3.3 有限开采沉陷盆地任意点下沉 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 有限开采地表全盆地残余变形预测理论 |
| 3.1 地表全盆地残余下沉预测模型 |
| 3.2 地表全盆地残余倾斜变形预测模型 |
| 3.3 地表全盆地残余曲率变形预测模型 |
| 3.4 地表全盆地残余扭曲变形预测模型 |
| 3.5 地表全盆地残余水平移动预测模型 |
| 3.6 地表全盆地残余水平变形预测模型 |
| 3.7 计算参数 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 程序编写及软件开发 |
| 4.1 程序编写 |
| 4.2 软件开发 |
| 4.3 软件界面及操作方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实例验证及数值模拟 |
| 5.1 实例验证 |
| 5.1.1 实例验证一 |
| 5.1.2 实例验证二 |
| 5.1.3 实例验证三 |
| 5.2 FLAC3D数值模拟验证 |
| 5.2.1 基本假设 |
| 5.2.2 几何模型 |
| 5.2.3 计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和技术路线 |
| 2 矿区地质特征与地应力分布规律 |
| 2.1 矿区地质特征 |
| 2.2 矿岩物理力学参数试验 |
| 2.3 矿区地应力测量与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演 |
| 3.1 参数反演的基本理论 |
| 3.2 参数反演的PSO-ERF智能算法模型 |
| 3.3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 构造应力环境充填开采充填体与顶板相互作用机理 |
| 4.1 充填开采覆岩结构特征 |
| 4.2 构造应力对覆岩变形的影响机理 |
| 4.3 充填开采覆岩变形力学模型及求解 |
| 4.4 充填体与顶板相互作用机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 构造应力作用下充填开采覆岩移动规律 |
| 5.1 数值模拟方案及模型建立 |
| 5.2 不同侧压系数和充填体强度覆岩移动规律 |
| 5.3 不同侧压系数和充填体强度盘区矿柱支承压力变化规律 |
| 5.4 矿体回采过程地表沉降与支承压力显现规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 胶结充填材料力学性能预测与配比参数反演 |
| 6.1 胶结充填材料力学性能试验 |
| 6.2 低温环境对充填体强度的影响 |
| 6.3 胶结充填体需求强度计算 |
| 6.4 基于PSO-ERF模型的胶结充填材料配比参数反演 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工程实践与应用 |
| 7.1 充填系统概况 |
| 7.2 甲玛矿区充填开采地表沉陷预测 |
| 7.3 实测数据分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）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 |
（8）基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 2 InSAR技术理论基础 |
| 2.1 SAR成像原理及影像特征 |
| 2.2 InSAR技术原理 |
| 2.3 D-InSAR技术原理 |
| 2.4 时序InSAR技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 面向地下非法采矿识别的GIS时空数据模型 |
| 3.1 矿山开采沉陷时空变化分析与表达 |
| 3.2 矿山开采沉陷动态过程模拟与描述 |
| 3.3 面向非法采矿识别GIS时空数据模型的逻辑组织 |
| 3.4 地下非法采矿识别平台体系结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于D-InSAR开采沉陷特征的地下无证开采识别 |
| 4.1 矿山地表与图层对象动态关系构建 |
| 4.2 矿山地表形变D-InSAR监测 |
| 4.3 开采沉陷特征提取和沉陷区圈定 |
| 4.4 实例分析与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 融合PS-InSAR和光学遥感的地下无证开采识别 |
| 5.1 矿山地表与传感器对象动态关系构建 |
| 5.2 联合PS-InSAR和光学遥感提取地表建筑物的沉陷信息 |
| 5.3 基于建筑物沉陷时空特征的地下无证开采识别方法 |
| 5.4 实例分析与验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 面向越界开采识别的地下开采面位置反演 |
| 6.1 矿山地表与开采面对象动态关系构建 |
| 6.2 地下开采引起的地表沉陷规律 |
| 6.3 开采沉陷预计原理和模型 |
| 6.4 基于InSAR和沉陷预计理论的地下开采面反演 |
| 6.5 工程实例及分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）西二矿区地表塌陷监测设计及稳定性分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的、意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 论文研究和撰写过程 |
| 1.5.1 论文的工程背景 |
| 1.5.2 论文撰写过程 |
| 第二章 GPS定位原理及其误差分析研究 |
| 2.1 GPS定位技术概述 |
| 2.2 GPS相对定位原理 |
| 2.2.1 静态相对定位的概述 |
| 2.2.2 静态相对定位的观测方程及其解算 |
| 2.3 GPS相对定位的误差源 |
| 2.3.1 与GPS卫星有关的误差 |
| 2.3.2 与卫星信号传播有关的误差 |
| 2.3.3 与接收机有关的误差 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 地表塌陷监测设计研究 |
| 3.1 塌陷区踏勘 |
| 3.2 收集资料 |
| 3.3 仪器准备及人员组织 |
| 3.4 监测网设计 |
| 3.4.1 矿体界线范围 |
| 3.4.2 监测网设计 |
| 3.5 监测外业技术设计 |
| 3.5.1 监测网点分布 |
| 3.5.2 监测点位选取原则 |
| 3.5.3 监测网点坐标放样 |
| 3.5.4 监测点埋设 |
| 3.6 监测内业技术设计 |
| 3.6.1 监测网的基准设计 |
| 3.6.2 监测网图形构成的特征条件 |
| 3.6.3 监测网的图形设计原则 |
| 3.7 监测周期设计 |
| 3.8 数据处理 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 塌陷区岩体移动数值模拟研究 |
| 4.1 插值法数值模拟原理 |
| 4.1.1 Surfer软件简介 |
| 4.1.2 反距离加权插值法的原理 |
| 4.1.3 克里金插值法的原理 |
| 4.2 地表塌陷监测点位移分析 |
| 4.2.1 长周期地表塌陷监测点位移分析 |
| 4.2.2 短周期地表岩移监测点位移量分析 |
| 4.3 地表塌陷监测点位移特征分析 |
| 4.3.1 西二矿区GPS监测点水平位移矢量图与等值线图 |
| 4.3.2 西二矿区GPS监测点垂直位移等值线图 |
| 4.4 建立地表3D沉降模型模拟分析 |
| 4.4.1 建立长周期GPS测量地表3D沉降模型 |
| 4.4.2 建立短周期GPS测量地表沉降3D模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 塌陷区地表稳定性分析 |
| 5.1 矿区地表裂缝变化趋势 |
| 5.1.1 地表裂缝监测 |
| 5.1.2 地表裂缝发育分布特征 |
| 5.2 西二矿区地表岩移沉降速率分析 |
| 5.2.1 塌陷区地表点下沉 |
| 5.2.2 裂隙点下沉 |
| 5.3 塌陷区微地震监测分析 |
| 5.4 塌陷区地表稳定性变化趋势 |
| 5.5 地表塌陷变化规律 |
| 5.5.1 地表塌陷影响因素分析 |
| 5.5.2 地表塌陷变形规律分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 采空区稳定性分析 |
| 6.1 矿山三维建模软件 |
| 6.1.1 Surpac6.3 软件简介 |
| 6.1.2 Dimine软件简介 |
| 6.2 建立三维模型 |
| 6.2.1 充填法采空区三维建模 |
| 6.2.2 落矿区三维建模 |
| 6.2.3 F8断层模拟 |
| 6.2.4 矿区地表地形图模拟 |
| 6.3 采空区充填体、落矿区与矿区塌陷地表地形图空间关系 |
| 6.4 地表沉降机理分析 |
| 6.4.1 断层对地表塌陷的影响 |
| 6.4.2 采空区对地表塌陷的影响 |
| 6.4.3 充填体对地表塌陷的影响 |
| 6.4.4 落矿区对地表塌陷的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）岩层移动的数据密集型数值建模方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 名词解释 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 存在的问题与不足 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 岩层移动的数据密集型数值建模概述 |
| 2.1 岩层移动数据密集型数值建模的必要性 |
| 2.2 岩层移动数值建模的数据源与数据密集度分级 |
| 2.3 岩层移动数据密集型数值计算框架与原理 |
| 2.4 岩层移动L2级数据密集型数值建模的特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 L2级数据密集型覆岩结构模型 |
| 3.1 采场覆岩结构研究现状分析 |
| 3.2 L2级数据密集型采场覆岩结构模型建模思路 |
| 3.3 有效钻孔的确定与子区域划分 |
| 3.4 水平向结构面确定 |
| 3.5 竖直向结构面的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 L2级数据密集型岩体物理力学参数估算 |
| 4.1 岩体力学参数确定的研究现状分析 |
| 4.2 L2级数据密集型岩体物理力学参数估算思路 |
| 4.3 营盘壕煤矿覆岩地质描述与物理力学参数统计关系 |
| 4.4 结构面力学参数的估算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 岩层移动的L2 级数据密集型FLAC3D数值模拟 |
| 5.1 FLAC3D模拟岩层移动现状分析 |
| 5.2 营盘壕煤矿地质采矿条件概况 |
| 5.3 传统FLAC3D建模与数据密集型FLAC3D建模流程对比 |
| 5.4 营盘壕煤矿FLAC3D数值模型的建立 |
| 5.5 FLAC3D预测地表沉陷的高估效应 |
| 5.6 营盘壕煤矿地表沉陷预测值与实测值对比分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 岩层移动的L2级数据密集型3DEC数值模拟 |
| 6.1 岩层移动3DEC/UDEC数值建模现状分析 |
| 6.2 数据密集型3DEC建模器的设计与开发 |
| 6.3 数据密集度对3DEC建模结果的影响 |
| 6.4 数据密集度对岩层移动的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论及展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、地表及岩体移动研究进展（论文参考文献）
- [1]铁路下伏煤层群采空区岩体工程地质特性及稳定评价研究[D]. 王清秋. 成都理工大学, 2021
- [2]露天转地下开采岩体采动响应演化特征及坡角效应研究[D]. 刘志芳. 江西理工大学, 2021(01)
- [3]基于InSAR的大红山铁矿地表形变灾害与采动耦合关系研究[D]. 苏帅星. 昆明理工大学, 2021(01)
- [4]岩层移动过程的非连续变形与位移模拟研究[D]. 杨昕砀. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]缓倾斜煤层采动地表全盆地残余移动变形理论及方法[D]. 秦艳芬. 沈阳大学, 2020(06)
- [6]高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制[D]. 刘建东. 中国矿业大学, 2020
- [7]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)
- [8]基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究[D]. 夏元平. 中国矿业大学, 2020
- [9]西二矿区地表塌陷监测设计及稳定性分析[D]. 刘鹏山. 兰州大学, 2020(04)
- [10]岩层移动的数据密集型数值建模方法研究[D]. 宫亚强. 中国矿业大学, 2020(01)