基于GIS的礦區(qū)地表變形規(guī)律與預測研究.pdf

1、金屬礦山由于其地質(zhì)構造和采礦工藝的特點，礦區(qū)地表變形影響因素具有灰色性和復雜性，地表移動變形機理和時空演化規(guī)律的研究越來越受到重視。因此，基于GIS的地表變形規(guī)律研究和預測，實現(xiàn)對地表變形信息的三維可視化和時空演化規(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)測點的位移變化規(guī)律,提出了地表變形預警區(qū)域，分析了水平移動和沉陷移動內(nèi)在機理。應用GIS軟件技術，生成了地表

2、監(jiān)測點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)勢關系。
　　針對地表變形影響因素的相關性和復雜灰色性，應用灰色關聯(lián)分析方法，弄清了各影響因素對地表沉陷的關聯(lián)程度。提出了基于PCA與BP組合預測的方法，簡化了復雜的影響因素，同時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行了預測。結果表明，提高了BP神經(jīng)網(wǎng)絡整體預測巖層移動角的穩(wěn)定性和精確性，預測效果總體高于BP預測，預測結果的穩(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。
　　構建了自重應力和水平構造應力背景下的礦區(qū)三維數(shù)值模擬計算模型，模擬計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＃線的地下開采時空順序為典型背景，模擬計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跨度的演化過程。
　　針對金屬礦山構造應力存在的特點，考慮自重應力和構造應力迭加效應的影響，將地應力作為影響因素