摘要：FLAC3D在矿山开采引起的地表沉陷预测、变形规律分析等方面的研究提供了重要的数值模拟计算方法。但由于FLAC3D在模型构建、数据输出等方面的局限性,大大降低了在复杂岩土采矿工程中的应用。因此,本文针对矿山开采沉陷领域FLAC3D数值模型构建等问题,提出了FLAC3D参数化建模方法。该方法将整体模型格网化,分解成一个个便于建立的brick六面体单元模型,再将单元模型组合构建成复杂的矿山开采岩土模型。采用编程设计的方法,实现了复杂岩土模型的参数化建模功能。研究为FLAC3D在矿山开采沉陷的虚拟仿真教学、变形预测和变形规律分析提供了可行思路。

摘要：针对无人机(UAV)遥感航拍过程中相机载荷参数自动化控制与飞行航迹实时跟踪的问题,提出一种能自动完成相机载荷控制与航拍控制的设计方案。首先,系统根据实验要求实时获取所在地理位置信息及环境预判信息,再根据相机控制参数表进行参数编码;然后,通过通信口发送自定义协议指令集给硬件控制电路,完成相机载荷参数设置并进行拍摄,同时航迹规划软件实时记录飞行轨迹地理坐标信息。系统设计使硬件控制平台和软件数据处理相结合,实现软硬协同控制。经无人机飞行验证,与单一参数航拍控制模式相比,该系统能根据不同的拍摄环境和拍摄场景进行相机参数的自动化控制与飞行轨迹实施跟踪。

摘要：煤炭地下气化是煤炭资源绿色开采、清洁利用的重要技术手段之一。但目前仍处于开发研究的早期阶段,大规模推广应用仍然存在诸多问题需要进一步研究。本文针对煤炭地下气化过程中气化燃空区围岩的高温烧变特征及其移动破坏规律、煤炭地下气化采场气化炉–隔离煤柱的设计方法、地表沉陷的预计方法展开了系统的研究,取得了以下成果:(1)研究总结了煤系地层常见的泥岩–砂岩高温烧变特征,并对煤炭进行了高温–冷却环境下力学实验,实验结果为:在100℃以下煤炭表现出脆性;当温度达到200℃及以上后,煤炭表现出延性,当压力达到抗压强度的极限后,煤炭呈屈服流动状态。煤炭的力学参数随着温度的升高整体表现出增强–急剧减弱–稳定3个阶段的变化特征。(2)建立了温度–热学参数耦合变化的煤炭地下气化围岩内部温度场的扩散模型,基于乌兰察布煤炭地下气化实验区条件,计算煤炭地下气化过程中温度场在顶板内部的传播范围为11.4 m,底板内部传播范围为9.3 m,两侧煤壁的传播范围为9.6 m。基于煤岩力学特性随温度变化规律的研究成果,建立了基于动态参数的燃空区烧变围岩移动破坏的数值模拟方法,为研究煤炭地下气化围岩移动破坏机理打下了坚实的基础。(3)利用FLAC3D进行数值模拟发现,改变煤炭地下气化围岩移动破坏特征的主要原因是高温引起的煤岩力学特性变化,热应力在整个过程中影响较小。通过3DEC离散元模拟发现,气化开采时顶板垮落带高度与裂隙带高度及顶板的下沉量都大于传统开采。气化炉稳定条件下,随着采区气化面数目的增多,覆岩破坏高度及煤柱塑性区域的宽度都有所增加,但变化较小;同一采区内,采出率接近50%后,气化采场稳定性快速衰减,极易造成顶板失稳。气化炉宽度大于24 m时,基本顶开始破断。因此,气化炉宽度设置在16~24 m范围,采出率为40%~50%时较为合理。(4)基于大板裂隙理论及极限平衡原理分析了隔离煤柱内部的应力分布,建立了隔离煤柱屈服区的计算方法。在此基础上结合煤炭地下气化特殊的隔离煤柱形态及高温烧变特征,推导了梯形高温烧变煤柱的屈服区宽度的计算模型,提出了基于屈服破坏区宽度及基于极限承载的隔离煤柱稳定性评价模型。(5)将基于微分求积法的状态空间方程解法应用于煤炭地下气化高温烧变顶板移动变形研究,解决了煤炭地下气化烧变厚板变形的求解问题。建立了固支、简支状态下高温烧变顶板极限跨距的计算方法。计算结果显示:随着顶板厚度的增加,烧变顶板与非烧变顶板的极限跨距都随之增加,顶板厚度相同时简支条件下非烧变顶板极限跨距小于高温烧变顶板,且随着顶板厚度的增大烧变顶板极限跨距的增长速率小于非烧变顶板;固支条件下高温烧变顶板的极限跨距大于非烧变顶板,且随着顶板厚度的增大烧变顶板极限跨距的增长速率大于非烧变顶板。(6)基于地下气化采区围岩协同变形思想,将多条带气化面顶板变形看作燃空区顶板变形与煤柱应力集中造成的煤柱及顶底板压缩量的总和,建立了基于燃空区围岩协同变形的顶板下沉模型。基于该模型建立了基于顶板下沉空间与等价采高的地表沉陷预计方法,通过数值模拟及实地测量显示该方法能够很好的应用于煤炭地下气化地表沉陷预计中。

摘要：计算机技术,无线网络通信以及互联网技术飞速发展,大量的移动设备的飞速发展促使GIS向基于移动计算的GIS方向发展,并将成为重要的发展方向。本文就移动GIS的组成和发展、特点、应用、研究与开发作简单介绍。

摘要：为减小贯通测量预计计算工作量,提高工作效率,在详细介绍贯通测量误差预计数学模型的基础上,采用VB程序语言实现了贯通测量误差预计计算.系统在实现常规贯通测量计算的基础上,考虑了多条陀螺边定向的贯通误差计算.系统功能完善,界面友好,对提高贯通测量误差预计计算的效率,避免人工计算错误具有一定的现实意义.以平顶山天安煤业股份有限公司T6-32060工作面进风巷和回风巷的贯通测量为例,验证了系统计算的正确性,研究成果为地下工程贯通测量生产提供了一个可靠的计算工具.

摘要：煤炭采空区残余变形严重威胁高速公路的安全运行。为评价渑栾高速采空区路段建设场地的稳定性,首先通过三维离散单元法模拟了残余变形发生过程从而揭示了残余变形的发生机理,然后分析了概率积分模型用于采空区建设场地残余沉降预计的适用性,以及预计模型参数的动态选取方法,最后利用概率积分模型定量预测了研究区域路段建设场地的残余移动变形。结果表明:除线路北侧小窑采空区建设场地倾斜变形略高于变形设防标准外,其余变形均小于设防标准,基本满足高速公路安全建设的需求。最终提出适用于研究区域路段的处治对策:整体采用加铺土工材料的特殊路基,不做特殊路面设计,区段北侧倾斜变形较大路段在结构物选型时建议选用整体性好、易维护的箱式结构,以提高公路的抗变形能力,确保车辆的安全运行。

摘要：野外调查、调绘工作是在国土资源调查、生态环境调研以及各类野外验证工作中的重要步骤。为了更好地开展类似的工作,一款方便易用的移动GIS软件是非常必要的。本文介绍一款基于移动GIS的外业数据采集APP的设计流程、实现过程及应用效果。并以某省耕地后备资源调查为例,展示APP的软件特点和操作过程。

摘要：为研究覆岩离层注浆开采条件下关键层变形特征及地表沉陷控制效应,准确预计地表移动变形值,对离层注浆开采关键层变形进行了力学分析,将关键层下方离层注浆充填体和煤岩体的组合视为弹性地基,并将之划分为压实区、欠压实区和实体煤区3种不同的区段,基于弹性地基梁理论,给出了关键层挠度方程和弹性地基系数计算方法;采用“两步法”,通过分层模拟的方式开展了离层注浆开采关键层变形与地表沉陷数值模拟,研究了不同工作面宽度条件下离层发育和关键层破断特征,以及不同注采比条件下地表移动变形特征;借鉴等价采高理论,将离层注浆开采条件下关键层弯曲下沉空间等效视为开采空间,结合概率积分法,建立了适用于离层注浆开采的地表沉陷预计模型。以淮北矿区袁店二矿7221离层注浆开采工作面为例进行了验证,结果表明:该地质条件下,离层注浆开采工作面宽度宜设计在90~120 m;采用提出的预计模型和方法能够对离层注浆开采条件下的地表沉陷进行有效预计,预计值与实测值平均误差9 mm,在允许误差范围内;离层注浆开采地表沉陷控制效果显著,减沉率约83%。

摘要：综合变形超过一定限值时,对测量成果的不利影响非常显著,应该按照国家的标准进行。沙曲煤矿是一个大型煤炭生产企业,现正处于生产运营期,主要测绘工作在井下平均标高400m生产水平进行,该煤矿现采用的1980西安坐标基准统一6°带第19投影带高斯投影平面坐标系统在煤矿开采水平的综合变形在4cm/km~10cm/km区间,这样的精度严重影响煤矿的生产。根据任务书要求,综合变形应优于1/100000,应用“重选高程面,选择中央子午线,按高斯投影计算平面直角坐标”的方法精化与设计了新的沙曲煤矿矿山坐标系统,满足国家标准,本设计在精化与重新设计坐标系统基础上,以VB工具软件为基础开发平台,开发了新旧坐标转换程序,将原有的控制点坐标转换到新的坐标系统下。

摘要：为了解决目前输电线塔杆倾斜姿态监测中出现的预测不准确、不及时和预测误报率高等问题,文章提出一种基于灰色模型-径向基函数(grey model-radial basis function,GM-RBF)不定权组合模型的输电线塔杆倾斜姿态预测方法,对昆明市某地区一处输电塔杆200 d的北斗逆向网络载波相位差分技术(real-time kinematic,RTK)数据,使用GM-RBF不定权组合预测模型对铁塔姿态进行预测。该方法不仅能有效规避灰色模型(grey model,GM)自身误差大的缺点,减弱神经网络中训练样本随机性对建模精度的影响,还可以消除因最小二乘定权组合影响整体模型精度的问题。实验表明:对于短期塔杆倾斜预测,GM-RBF不定权组合预测模型在X、Y、P向和倾斜角的预测精度与GM预测精度相当,优于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络模型和GM-RBF定权组合模型的精度;对于长期塔杆倾斜预测,GM-RBF不定权组合模型在X、Y、P向和倾斜角的预测精度分别优于GM预测模型约57.28%、48.07%、43.02%、42.08%,优于RBF预测模型约2.04%、2.31%、3.60%、2.02%,优于GM-RBF最小二乘定权组合模型约2.97%、2.36%、6.23%、4.73%。