基于GIS的礦區(qū)地表變形規(guī)律與預(yù)測研究.pdf

1、金屬礦山由于其地質(zhì)構(gòu)造和采礦工藝的特點(diǎn)，礦區(qū)地表變形影響因素具有灰色性和復(fù)雜性，地表移動變形機(jī)理和時(shí)空演化規(guī)律的研究越來越受到重視。因此，基于GIS的地表變形規(guī)律研究和預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對地表變形信息的三維可視化和時(shí)空演化規(guī)律研究，這對于礦區(qū)的安全生產(chǎn)提供重要的科學(xué)依據(jù)。
　　基于地表現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究了走向觀測線和傾向觀測線上各監(jiān)測點(diǎn)的位移變化規(guī)律,提出了地表變形預(yù)警區(qū)域，分析了水平移動和沉陷移動內(nèi)在機(jī)理。應(yīng)用GIS軟件技術(shù)，生成了地表

2、監(jiān)測點(diǎn)3個不同周期的沉陷等值線圖和剖面圖，分析了地下開采與地表沉陷變化態(tài)勢關(guān)系。
　　針對地表變形影響因素的相關(guān)性和復(fù)雜灰色性，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，弄清了各影響因素對地表沉陷的關(guān)聯(lián)程度。提出了基于PCA與BP組合預(yù)測的方法，簡化了復(fù)雜的影響因素，同時(shí)保留了絕大部分的主成分信息，對地表移動變形的巖層移動角進(jìn)行了預(yù)測。結(jié)果表明，提高了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整體預(yù)測巖層移動角的穩(wěn)定性和精確性，預(yù)測效果總體高于BP預(yù)測，預(yù)測結(jié)果的穩(wěn)定性更為理想，

3、繪出了礦區(qū)的地表移動范圍，為礦山地表的工程布局提供決策支持。
　　構(gòu)建了自重應(yīng)力和水平構(gòu)造應(yīng)力背景下的礦區(qū)三維數(shù)值模擬計(jì)算模型，模擬計(jì)算了兩種背景下的地表在垂直方向的位移。以地表變形傾向觀測線的1＃線和4＃線的地下開采時(shí)空順序?yàn)榈湫捅尘?，模擬計(jì)算地下開采過程中誘發(fā)的巖層移動變形規(guī)律，揭示了頂板上覆巖層的垂直變形對應(yīng)跨度的演化過程。
　　針對金屬礦山構(gòu)造應(yīng)力存在的特點(diǎn)，考慮自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力迭加效應(yīng)的影響，將地應(yīng)力作為影響因素