煤礦非采動沉降監(jiān)測與預(yù)測模型研究——以錢營孜煤礦工業(yè)廣場為例.pdf

1、近年來，兩淮礦區(qū)已有很多井筒發(fā)生了不同程度的破壞，經(jīng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)工業(yè)廣場地表均在井筒破壞時發(fā)生明了顯下沉，給礦井生產(chǎn)和安全帶來極大的威脅。為保證煤礦安全生產(chǎn)，研究和分析地面沉降的規(guī)律，建立預(yù)測模型，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文介紹了沉降監(jiān)測的基本理論和方法，以錢營孜煤礦為例，建立了工廣地表、井架基礎(chǔ)和煤倉基礎(chǔ)非采動沉降監(jiān)測系統(tǒng)，按照國家二等水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)對沉降監(jiān)測網(wǎng)進(jìn)行了2期全面觀測和4期次級網(wǎng)觀測。同時利用祁東礦基巖標(biāo)進(jìn)行了GPS精

2、密高差觀測?；鶞?zhǔn)網(wǎng)選取重心基準(zhǔn)，采用秩虧自由網(wǎng)平差方法，并依據(jù)平均間隙法和以往工程應(yīng)用實(shí)踐對基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。首級網(wǎng)利用自編譯的沉降數(shù)據(jù)處理程序，選用固定基準(zhǔn)，采用經(jīng)典平差方法，對工作基點(diǎn)進(jìn)行了差異性檢驗(yàn)。經(jīng)嚴(yán)密平差處理后得出，在觀測期內(nèi):工廣地表平均沉降量為12.5mm，主井和副井井架基礎(chǔ)最大沉降差分別為1和3mm，煤倉基礎(chǔ)的最大傾斜變形為0.32mm/m;從2007年10月到2012年11月工廣地表點(diǎn)平均下沉130mm左右。根

3、據(jù)礦井水文地質(zhì)資料，將鉆孔水位動態(tài)變化曲線與工廣地表下沉曲線進(jìn)行對比分析，表明地表沉降與水位變化呈現(xiàn)顯著的相關(guān)關(guān)系，工廣地表沉降與三含和四含水位下降比為2.2mm/m，具有一定的滯后效應(yīng)。
　　本文介紹了GM(1，1)模型的建模原理和方法。依據(jù)灰色系統(tǒng)理論，編寫了灰色GM(1，1)模型預(yù)測程序，建立了能反映監(jiān)測動態(tài)變化的灰色GM(1，1)等維新息模型，得到:主、副井井架基礎(chǔ)、煤倉基礎(chǔ)沉降點(diǎn)、主井沉降差和副井沉降差的沉降預(yù)測最大殘差