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主办单位：煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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2020年全国矿山测量新技术学术研讨会优秀论文专栏

来源：《煤炭科学技术》2020年第10期

专题来自《煤炭科学技术》2020年第10期，共15篇论文。

行业视野

探矿

类别

56个

关键词

49位

专家

14篇

论文

5185IP

点击量

7701次

下载量
  • 受采动影响立井井筒破坏机理及抗变形设计

    作者(Author)： 郭轲轶, 王建娥

    摘要：矿井深部开采新建井筒压煤量巨大， 为了解决受到采动影响的新建井筒在进行抗变形结构配筋设计时没有合理的计算方法的问题，采用了分析井壁的破坏规律、井壁破坏与覆岩变形关系研究受采动影响下的井筒受力情况的方法，确定了新建井筒设计井壁厚度及井壁配镜的计算公式。结果表明：通过软弱岩层的井壁最容易受到煤层开采影响发生变形和破坏；井筒在表土段和基岩段的受力不尽相同，在表土段容易产生竖向的压缩或者拉伸破坏，在基岩段，尤其是软岩处容易产生应力集中；新建井筒设计时，通过对受采动条件影响下新建井筒的受力分析，确定新建井筒厚度和井壁配筋量。按照此方法设计新建井筒井壁厚度600mm，井壁配镜采用2Φ22@250，混凝土强度等级C40，新建井筒经受了煤层的开采影响，未出现任何破坏。
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    煤炭科学技术
    2020年第10期
    217
    491
  • 水库水体及坝体下多煤层开采可行性分析

    作者(Author)： 刘贵, 汪义龙, 高超, 田国灿

    摘要：水库下采煤，在保证煤矿井下安全生产的同时，也要保证水库水体与坝体不被破坏，这牵涉到水体下、水工构筑物下的煤层安全开采。在开展在水库水体与坝体不受开采损坏的同时，实现井下安全生产可行性的研究。基于BLS煤矿的地质采矿条件及地面水库、坝体情况，通过分析各煤层上覆岩层岩性，确定了覆岩类型为中硬-坚硬覆岩类型，并根据近距离煤层开采覆岩破坏高度计算规则，计算出了覆岩破坏高度。在此基础上进行了防水安全煤岩柱高度的预计、工作面充水影响分析和C2、C3、C4、C7+8煤层的采动影响计算。结果表明：①水库区域煤层埋深大，可采煤层为薄及中厚煤层，覆岩破坏发育高度低。在水库、浅层水体与采动破坏之间赋存有分布稳定、厚度大、未被采动破坏的隔水岩层，同时在水库区域周边未揭示大型断层或陷落柱等构造。隔水岩层良好的隔水性能使得水库、浅部水体与采动影响区域没有水力联系，开采不会使水库蓄水的原有地质条件发生变化，水库、浅层水体的赋存状态基本不受煤层开采的影响，因此水库下开采可行；②C2煤层开采后，坝体受到最终的静态变形为压缩变形，值为-1.3 mm/m，相对拉伸变形，压缩变形对保护坝体较有利。在C2煤层开采过程中坝体还可能受到的动态最大拉伸变形在2.0 mm/m以内，在允许变形范围内，坝体基本不会产生损坏；③其余煤层开采时须留设坝体保护煤柱或采取其他措施以保证坝体安全使用。
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    煤炭科学技术
    2020年第10期
    235
    552
  • 矿区复垦林地生态修复无人机监测研究

    作者(Author)： 陈秋计, 朱小雅, 侯恩科, 李继业, 杭梦如

    摘要：在生态文明时代背景下，建设绿色矿山已经成为国家战略，是矿产资源开发实现发展转型的重要途径和必然要求，为及时快速地获取矿山生态环境信息，制定差异化的管护措施，提升绿色矿山建设能力，成为当前迫切需要解决的技术问题。 以某露天矿近期复垦的林地为试验区，采用无人机技术获取生态环境数据，基于Agisoft PhotoScan软件制作高分辨率正射影像，利用ENVI软件计算无人机影像的可见光波段差异植被指数，基于Crop Science工具提取复垦苗木的数量、冠幅、长势等信息，利用ArcGIS研究相关指标的空间分布状况，然后基于热点分析工具，对苗木长势进行空间聚类。研究结果表明：根据植被指数值的统计，试验区的苗木长势存在较大的空间差异，需要采取针对性的管护措施；基于Crop Science的单木指标统计结果，复垦苗木栽植密度、数量及规格与设计要求基本相符。试验区的植被覆盖度较低，后期还需加大维护力度；结合热点计算结果，试验区的苗木健康状况存在显著统计学意义的高值空间集聚区和低值空间集聚区所采用的研究方法和技术在矿区生态恢复监测应用中具有可行性。
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    煤炭科学技术
    2020年第10期
    402
    632
  • 基于SBAS－InSAR技术采动地表沉降监测与分析

    作者(Author)： 栾元重, 梁耀东, 纪赵磊, 于健

    摘要：为了掌握煤矿开采区域地面沉降情况，包括时序沉降量、沉降速率、时序沉降面积等，利用覆盖郓城县的19幅Sentinel-1 A影像、AUX_POE-ORB精密星厉和SRTM1（空间分辨率为30m）DEM数据，采用SBAS-InSAR技术从19幅影像数据中提取矿区的沉降速率、时序沉降量和累计沉降量，对沉降漏斗沉降速率的分布情况和沉降发展趋势进行了研究，并在开采工作面方向与水准观测线数据进行量化分析和对比。结果表明：从2016年9月至2017年9月该煤矿区域内存在一个较大的沉降漏斗，通过分析该沉降漏斗的沉降速率，发现2302、1307、1305、1303和4302工作面最大沉降速率分别为353、389、345、273和352 mm/a；通过分析各工作面的时序沉降情况，发现1303和1305工作面北部沉降量在减小，南部沉降量还会增加，而4302、2302和1307工作面还处于活跃期，其沉降还会不断增加；对2302工作面走向方向的时序沉降情况进行了量化分析并与水准监测数据进行对比分析，发现最大中误差为9.25mm，其精度结果符合《DD2014-11地面沉降干涉雷达数据处理技术规程》中的精度(10mm) 要求，证明SBAS-InSAR技术沉降监测精度可靠。
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    煤炭科学技术
    2020年第10期
    328
    760
  • 基于融合分布式目标的SBAS方法矿区地表沉降监测

    作者(Author)： 邓军, 鹿璐

    摘要：由于煤炭资源的大量开采，地面崩塌面积逐年增加，威胁着人民的生命和财产安全，江苏省沛县的煤炭资源开采活动由来已久，矿区地表沉降现象较为明显，为了监测矿区井田边界内的完整地表形变场，先从形变监测精度和点目标密度2个方面阐述了时序InSAR方法的优势和不足；针对时序InSAR方法无法在非城镇区域获取充足点目标的问题，从同质点选取和相位优化2个方面来阐述了分布式目标的处理方法，同时介绍了联和分布式目标的SBAS方法的数据处理流程，为验证该方法的形变监测结果是否有助于更好地掌握矿区地表长时间序列的地表形变特征，分别采用了融合分布式目标的SBAS方法和普通SBAS方法对2016年10月到2017年4月间的14景Sentinel-1A影像进行了时序处理，获取了沛县张双楼矿区内工作面开采产生的形变场。研究结果表明：融合分布式目标的SBAS方法获取到的点目标密度是普通SBAS方法的4.3倍，有效提高了矿区的点目标密度；2016年10月到2017年4月时间段内，前者和后者监测到的地表沉降分别为-209.3 mm和-202.4 mm，2种方法的监测结果较为接近；综合点目标密度和形变监测结果，融合分布式目标的SBAS方法比普通SBAS方法在监测矿区地表沉降中更具有优势；工作面开采引发的地表下沉有逐步增加的趋势，需要通过时序观测进行预警。
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    煤炭科学技术
    2020年第10期
    217
    611
  • 基于无人机倾斜摄影测量技术的露天矿生态修复研究

    作者(Author)： 闻彩焕, 王文栋

    摘要：目前矿山生态修复多采用全站仪或者GPS-RTK测量，具有强度大、周期长、成本高的缺点，尤其是废弃露天矿山存在的滑坡、坍塌等问题给测绘人员带来安全隐患，且传统的测绘手段均为二维的结果，地形地貌、地质灾害信息不直观，给生态修复方案的设计带来不便。为了满足露天矿山生态修复实际需求，利用无人机倾斜摄影测量技术开展矿山生态修复。在勘查测绘阶段，利用无人机倾斜摄影测量建立实景三维模型，基于实景三维模型进行信息采集，生成3D数字产品；在方案设计阶段，结合地质灾害信息、实景三维模型、测绘3D数字产品进行生态修复设计、工程量统计、投资预算，并建立生态修复效果模型；在施工管理阶段，利用无人机倾斜摄影测量技术对工程的施工进度、工程量、施工效果进行动态跟踪、实时监测、效果对比。研究结果表明无人机倾斜摄影测量技术可以实现：保障技术人员安全，节约人力、财力等成本投入，使勘查测绘更加高效；矿山环境信息更直观、生动、形象，有利于生态修复方案的制定，使方案设计更加科学；动态监测、掌握施工进度、监督施工与设计的符合度，使得管理施工更加全面；分项治理工程量统计、预算金额计算、工程量量化，使矿山生态修复更加精准；留存矿山历史档案，对宣传开展矿山生态修复发挥带动作用。 
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    煤炭科学技术
    2020年第10期
    263
    493
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