郝智坚[1]2011年在《地震反射法空区探测及叁维建模与可视化》文中研究说明地下采空区是矿山安全生产事故的一个重要诱因,是危及矿山安全生产的主要灾源之一。大量灾害空区的存在已经对我国矿山安全生产构成了严重的威胁,如何快捷、有效、准确地获取空区大小、形态、边界等空间信息,构建地下采空区叁维可视化模型,从而避免空区上方矿山设备的生产活动,确保地面作业安全,对于预防相关地质灾害的发生具有重要意义。本文首先介绍了常用的地下采空区探测方法和叁维地学建模基础,重点是结合鞍山齐大山铁矿的自然地质条件和工作环境,介绍了利用地震探测对齐大山铁矿进行探测的方法与技术,获得了采空区的顶、底板空间位置,空区异常通过勘探手段的抽查得到了验证,结果的准确率达到90%以上。在此基础之上,本文以SketchUp软件为平台,利用软件自带的SketchUp Ruby API进行二次开发编写插件,将SketchUp软件用于采空区建模,结合矿区提供的地质资料和探测到的采空区空间位置信息对某一探测区域的地层模型和采空区模型进行了叁维显示。借助CAD生成齐大山地形叁角网,利用SketchUp的渲染和贴图功能,生成齐大山铁矿的整个地形表面模型,并与探测到的地下采空区群进行耦合,齐大山铁矿相关工作人员可以更加直观的查看地下采空区之间的空间位置关系以及采空区群在地下的空间分布,从而为矿山相关地质灾害的预防提供重要依据。
左小清[2]2001年在《地下采空区叁维模型的建立与可视化》文中进行了进一步梳理GIS已广泛地应用于以地理坐标为基础的空间数据处理。由于现有GIS具在处理叁维问题上的不足，使GIS在矿山与地质领域的应用受到很大的限制。现有的GIS软件虽然可以用数字高程模型（DEM）来处理空间实体的高程坐标，但其实是把高程坐标当作一种属性，它们无法建立空间实体的叁维拓扑关系，使得很多真叁维操作难以实现，因而人们将现有的GIS称之为二维GIS或2.5维GIS。 随着“数字地球”、“数字城市”等概念的提出，真叁维GIS越来越被从事GIS研究和应用者的重视。3DGIS的研究近年来得到了飞速的发展，尤其是叁维城市模型（3DCM）的研究更是火热，许多国内外学者在3DGIS数据模型研究方面提出了很有价值的模型。但是，这些模型都难以满足3DGIS在矿山、地质以及气象、环境、地球物理、水文等众多的应用领域的要求。3DGIS的研究难度远大于二维GIS与叁维CAD。3DGIS的理论与产品都尚处于探讨与试验阶段（Moloenaar M.1990，1993；陈军1995；龚健雅1997）。 本文从矿山与地质领域的应用出发，首先对TIN的建立及其算法进行了分析，根据矿山地下采空区极其不规则的几何特征及特殊要求，提出用多个TIN面片来表示采空区，在此基础上提出了基于投影面剖分的3D空间数据模型的建立方法；并结合广西大厂高峰矿的一个横向课题，论述了从数据采集、模型建立、拓扑关系的建立、空间分析、模型可视化到漫游等完整过程。
曾凌方, 李夕兵, 刘希灵, 石得凤, 黄敏[3]2008年在《栾川叁道庄钼矿地下采空区叁维模型的建立与可视化研究》文中研究说明利用英国MDL公司研制的叁维空区探测系统(C-ALS)对栾川叁道庄矿1438水平和1414水平2个空区进行了扫描探测,通过对探测的结果进行分析,得到了空区境界的最终叁维坐标、形状、体积等数据,探测结果与空区的实际形状完全吻合。该系统能够对地下空区进行自动的、全方位的扫描,并依据所得到的数据自动生成空区的叁维立体模型,为工作人员对地下空区的后续分析和预测提供了可靠的科学依据,从而确保矿山安全生产。
刘博文, 王振伟, 李伟, 丁鑫品, 王志鹏[4]2017年在《露天矿地下采空区探测与治理技术应用与实践》文中进行了进一步梳理结合露天矿的自身特色和采空区治理的特殊要求,提出了以"物探先行、钻探验证、叁维激光扫描精确定位"为原则的点式探测技术,给出了以安全厚度和稳定系数为评判准则的动态评价技术,确定了采空区分级、分类再处理的治理方案,通过应用与实践,基本形成了露天矿地下采空区探测、评价与治理技术体系,保障了露天矿安全高效生产。
贾楠[5]2014年在《地下金属矿采空区稳定性辨析方法研究及应用》文中研究说明摘要：地下金属矿山采空区的稳定性对矿山企业的安全生产及矿产资源的有效回收有着重大影响,因此,开展采空区稳定性的研究具有重要现实意义。针对地下金属矿山采空区稳定性辨析体系的、多元,模糊特性,依托国家“十二五”科技支撑计划专题“采空区叁维激光扫描空间信息建模与动态监测技术研究”(2012BAK09B02-05)结合凡口铅锌矿的工程实际,综合运用理论分析和数值模拟的方法,开展地下金属矿采空区稳定性辨析研究,旨在从整体和局部两个层面上实现对地下金属矿采空区稳定性的有效辨析。论文的主要研究内容及成果如下：(1)结合凡口铅锌矿工程实际,对采空区围岩破坏机理及采其失稳形式进行理论分析,建立了采空区稳定性辨析指标集及其层次分析体系,运用IFAHP法确定了各辨析指标的权重,为采空区稳定性辨析奠定基础。(2)对经典TOPSIS方法存在的缺陷及产生原因进行分析的基础上,对其进行了改进,形成了适用于采空区稳定性多属性辨析的TOPSIS方法。主要包括：①改进了贴近度算法,并引入最优参照距离,消除TOPSIS方法的不可区分性；②利用绝对理想解避免了由于方案数量的变化而引起理想解的变化,改善了TOPSIS方法的逆序现象,并计算得出了地下金属矿山采空区稳定性多属性辨析TOPSIS的正负绝对理想解。③根据采空区辨析指标不同稳定性等级的区间临界值组成五组待辨析对象计算获得的贴近度,形成了地下金属矿山采空区稳定性辨析等级量化指标,实现了TOPSIS方法对采空区稳定性的等级划分。(3)运用区间值直觉模糊数对定性采空区辨析指标进行描述,引入得分函数对区间值直觉模糊指标进行均值转化,实现了实数及区间值直觉模糊数共存状态下TOPSIS运算。运用改进的TOPSIS方法对凡口铅锌矿10个采空区进行稳定性辨析的实践表明,该方法具有良好的适用性和工程实用价值。(4)应用Flac3d中内嵌FISH语言编程,实现了对应用较广泛的Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则条件下的点安全系数的计算。以凡口铅锌矿已进行TOPSIS稳定性辨析的2#和4#采空区为研究对象,进行数值分析和点安全系数计算,通过对塑性区,位移及主应力分析验证了TOPSIS稳定性辨析方法的正确性。并且对研究范围内点安全系数进行计算,获得了采空区顶板及顶板两帮边界线点安全系数曲线,实现了从局部层面对采空区稳定性的有效辨析。
曹君陟[6]2005年在《围岩动载稳定性的数值模拟研究》文中研究表明本文以有限元法和计算力学、动力学知识为基础,将矿山围岩应力场和动力学数值模拟紧密结合,对矿山围岩的破坏过程建立的各种力学模型分别进行了研究分析。对开采过程中导水裂隙带变化地力学机理进行了研究,并和在动载作用下地采空区围岩应力场的变化进行了比较。利用数值模拟得到的时程解来研究地下采空区的动力学响应特性,在对现场实测资料分析研究的基础上,获得了几何参数影响覆岩导水裂隙带发育的变化特征和在动载影响下围岩的动力学响应。 利用ANSYS有限元分析软件的优点,建立二维和叁维模型,对波动的传播特性及工作面几何参数对开采覆岩导水裂隙带高度、范围、围岩应力场的变化等诸方面的影响进行了研究。进行静力学和动力学分析,最后在结合理论研究、现场实测资料、总结分析已有有限元模拟研究成果基础上,获得了围岩应力场的变化对围岩稳定性影响律和相应条件下波动的传播特性。并在计算单巷、双巷和叁巷模型的基础上,对动载荷对地下结构的影响做了系统的研究,比较了在不同情况下的模型的优劣。本文的研究内容对理论研究或工程实践都具有指导意义。
贺建鹏[7]2013年在《叁维地震探测地下采空区运用属性分析解释的应用研究》文中进行了进一步梳理我国的煤炭开采量居世界之首,随着对煤炭资源的大量开采,以及初期许多小煤窑无证无序的乱采,造成的无规律未经治理的采空区容易引发大面积地面塌陷、地面沉降、土地沙化、生态环境恶化、水土流失等灾害；更有许多煤矿开采了多层煤,严重影响着人民的生命和财产安全；因此,运用有效的方法探明煤矿地下采空区就变的迫在眉睫。本文是以山西阳泉某铝冶公司周围煤矿为研究对象,为查明其电解铝车间的基础沉降与煤矿的采空区的关系；由于研究区的地质条件较差、干扰大等,这就使得应该合理的选择地球物理勘探方法；地震勘探方法就是通过地下弹性介质波阻抗差异引起地震波场的响应来识别地下介质的波阻抗界面,理论上地下采空区与完整的煤层以及围岩的波阻抗有明显区别,基于这种区别能够利用叁维地震对采空区进行探测；叁维地震勘探是炮、检点在地表全方位布设,进行面积观测的一种地震勘探方法；叁维地震勘探不仅能有效地避免地形条件差、电磁干扰大等引起的误差,而且能够提供高分辨率、高信噪比、高保真度的有关地下叁维地质体精确的资料,成为解决复杂地区构造与岩性问题不可缺少的重要手段之一。论文在搜集查阅了大量文献的基础上,对叁维地震法的应用现状以及叁维地震资料解释中的属性分析技术进行了综述；并且深入探讨了采空区的破坏形式、分类及其地球物理特征；分析了叁维地震资料解释中的地震属性分析解释技术,阐述了地震属性技术的分类、提取以及优化的内容,概述了构造属性、方差属性、振幅属性、相位属性以及倾角属性的原理及计算的方法。通过叁维地震勘探的数据采集与处理,为地震资料的解释提供可靠必要的依据,然后对研究区的测线剖面数据进行反演处理分析,同时主要利用多种属性参数的平面图,结合已知地质资料对地下采空区异常进行了解释,准确地圈定出采空区异常范围,这为后续进行采空区治理提供了有效的依据,同时也为以后运用叁维地震对采空区进行探测提供有用的参考价值及借鉴意义。
何环莎, 吴亚斌, 戴志平[8]2017年在《闭坑矿山多层空区消纳盾构渣土稳定性分析》文中提出为确保由石材厂改造建成的渣土消纳场的安全运行,利用有限元分析软件FLAC~(3D)对原石材厂开采过程进行数值模拟,综合分析地下采空区对地表房屋及消纳作业场所的影响。结果表明:采空区顶板位移沉降量较小,大部分顶板围岩拉应力为0.1~0.13MPa,大面积受拉破坏可能性小,但可能出现局部冒落现象;采空区上方岩体移动范围影响至地表,最大位移发生在6号采空区的顶板位置,处于目前消纳场作业区域,采空区上方地表位移3~4 mm。渣土浆充填入采空区后将改善采空区的稳定性,对地表房屋及渣土车作业场所影响较小。
参考文献：
[1]. 地震反射法空区探测及叁维建模与可视化[D]. 郝智坚. 东北大学. 2011
[2]. 地下采空区叁维模型的建立与可视化[D]. 左小清. 昆明理工大学. 2001
[3]. 栾川叁道庄钼矿地下采空区叁维模型的建立与可视化研究[J]. 曾凌方, 李夕兵, 刘希灵, 石得凤, 黄敏. 矿冶工程. 2008
[4]. 露天矿地下采空区探测与治理技术应用与实践[J]. 刘博文, 王振伟, 李伟, 丁鑫品, 王志鹏. 中国煤炭. 2017
[5]. 地下金属矿采空区稳定性辨析方法研究及应用[D]. 贾楠. 中南大学. 2014
[6]. 围岩动载稳定性的数值模拟研究[D]. 曹君陟. 山东科技大学. 2005
[7]. 叁维地震探测地下采空区运用属性分析解释的应用研究[D]. 贺建鹏. 太原理工大学. 2013
[8]. 闭坑矿山多层空区消纳盾构渣土稳定性分析[J]. 何环莎, 吴亚斌, 戴志平. 矿业研究与开发. 2017
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