基于mapinfo開采沉陷預(yù)計(jì)研究系統(tǒng)

《基于mapinfo開采沉陷預(yù)計(jì)研究系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、基于MapInfo開采沉陷預(yù)計(jì)研究系統(tǒng)　　摘要：本文從多學(xué)科的滲透性出發(fā)，把GIS應(yīng)用在開采沉陷中，以軟件工程的形式，利用面向?qū)ο箝_發(fā)語(yǔ)言VC++6.0設(shè)計(jì)開發(fā)專題型應(yīng)用程序系統(tǒng)，針對(duì)個(gè)性問題，進(jìn)行探討和開發(fā)研究了“基于MapInfo的開采沉陷預(yù)計(jì)分析系統(tǒng)”，用以推廣和應(yīng)用GIS新技術(shù)，使之在開采沉陷生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生效益，同時(shí)這也是本文研究的出發(fā)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：MapInfo；開采沉陷；動(dòng)態(tài)變化中圖分類號(hào)：TP311.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：前言“基于MapInfo的開采沉陷預(yù)計(jì)分析系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)為各種條件下“三下”采煤的可行性研究提供程序化和批量化的計(jì)算方法、可視化分

2、析、動(dòng)態(tài)三維模擬、多態(tài)數(shù)據(jù)圖像輸出。能夠及時(shí)預(yù)測(cè)煤礦開采引起的地表沉陷的動(dòng)態(tài)變化，為礦山開采、資源管理、土地復(fù)墾和環(huán)境治理提供技術(shù)保障和決策支持。且GIS理論和礦山開采的結(jié)合，將促進(jìn)多學(xué)科的滲透和開采沉陷技術(shù)的發(fā)展。1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃椋?(1)數(shù)據(jù)管理，其中，包括數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)文件兩個(gè)子模塊。(2)系統(tǒng)模型，其中，包括初次采動(dòng)和重復(fù)采動(dòng)兩個(gè)子模塊。(3)移動(dòng)變形預(yù)計(jì)，其中，包括任意點(diǎn)、剖面線、格網(wǎng)數(shù)據(jù)、等值線和三維圖形。(4)移動(dòng)變形分析，其中，包括最值方向、損害等級(jí)和動(dòng)態(tài)演示。2.開采沉陷預(yù)計(jì)模型2.1概率積分法基本原理概率積分法是基于隨機(jī)介質(zhì)理論的開

3、采沉陷預(yù)計(jì)模型。它將單元開采引起的上覆巖層的下沉視為一隨機(jī)事件，以事件發(fā)生的概率來描述巖體的沉降可能性和沉降量。取單元坐標(biāo)系o-xyz的原點(diǎn)。為開采單元的中心，某點(diǎn)A(x，y，z)的鄰域dS(面積微元)發(fā)生下沉的事件等同于過A點(diǎn)的垂直剖面上dx，dy小塊面積各自同時(shí)發(fā)生下沉，dx，dy小塊面積各自發(fā)生下沉的概率服從密度為f(x)的分布函數(shù)。由于單元開采引起A點(diǎn)鄰域dS下沉的概率與坐標(biāo)軸方向的選擇無關(guān)，由此可建立概率分布函數(shù)的常微分方程式(1)，并求的其解如式(2)(1)(2)式中p—積分常量；7K—微分方程系數(shù)；—概率密度函數(shù)；在下沉等體積假設(shè)下，可求得參數(shù)p、K

4、并確立概率分布函數(shù)，即單元下沉盆地剖面表達(dá)式為：(3)A點(diǎn)微面dS上的概率分布函數(shù)及單元下沉全盆地表達(dá)式為：(4)式中r—主要影響半徑。2.2概率積分法計(jì)算公式（1）下沉矩形工作面開采引起的地表任意點(diǎn)的下沉值計(jì)算式：(5)(6)，(7)，(8)用u分別代替式中的，，，，計(jì)算，當(dāng)u時(shí)，上式中誤差積分可按下式作近似計(jì)算：，(9)式中系數(shù)p＝0.2316419；C=0.31938153；C=-0.356563782；C=1.78147937；=1.330274429；=-1.821255978。7當(dāng)u>2時(shí)，取C=C=0。式（3-5）～（3-9）中：m—煤層采厚m；q—

5、下沉系數(shù)；—煤層傾角；l，L—分別為工作面拐點(diǎn)平移后走向長(zhǎng)度及傾斜長(zhǎng)度水平投影值m；r，r，r—走向、上山和下山主要影響半徑m，r=，r=，r=；tg—主要影響角正切；H、H、H—走向、上山和下山邊界采深m；x，y—待求點(diǎn)坐標(biāo)m；，—待求點(diǎn)沿工作面走向及傾斜方向主剖面投影點(diǎn)處的下沉值與最大值之比。（2）傾斜地表點(diǎn)A（x，y）沿方向的傾斜值計(jì)算式：沿＋90方向的傾斜值計(jì)算式：(10)沿＋90方向的傾斜值計(jì)算式：(11)該點(diǎn)最大傾斜值及其方向計(jì)算式：(12)(13)式中：T，T—待求點(diǎn)沿方向及＋90方向的傾斜值，mm/m；T—待求點(diǎn)的最大傾斜值，mm；T—傾斜最大值方

6、向與OX軸的夾角，度；7T，T—待求點(diǎn)沿工作面走向及傾斜方向主剖面投影點(diǎn)處疊加后傾斜值，mm。（3）水平移動(dòng)地表點(diǎn)A（x，y）沿方向的水平移動(dòng)值計(jì)算式：(14)沿＋90方向的水平移動(dòng)值計(jì)算式：(15)該點(diǎn)最大水平移動(dòng)值及其方向計(jì)算式：(16)(17)式中，—待求點(diǎn)沿方向及＋90方向的水平移動(dòng)值，mm/m；—待求點(diǎn)的最大水平移動(dòng)值，mm；—水平移動(dòng)最大值方向與OX軸的夾角，度；，—待求點(diǎn)沿工作面走向及傾斜方向主剖面投影點(diǎn)處疊加后水平移動(dòng)值，對(duì)于傾斜剖面需加改正值，mm。（4）水平變形地表點(diǎn)A（x，y）沿方向的水平變形值計(jì)算式：(18)沿＋90方向的水平變形值計(jì)算式：

7、(19)該點(diǎn)最大水平變形值及其方向計(jì)算：(20)(21)(22)7式中，—待求點(diǎn)沿方向及＋90方向的水平變形值，mm/m。，—待求點(diǎn)的水平變形最大值，在同一點(diǎn)中，以絕對(duì)值大者為極大值，小者為極小值，mm/m?！阶冃巫畲笾捣较蚺cOX軸的夾角，度；，—待求點(diǎn)沿工作面走向及傾斜方向主剖面投影點(diǎn)處疊加的水平變形值，對(duì)于傾斜剖面需加改正值，mm/m。（5）曲率地表點(diǎn)A（x，y）沿方向的曲率值計(jì)算式：(23)(24)該點(diǎn)最大曲率方向按下式計(jì)算(25)(26)式中，—待求點(diǎn)沿方向及＋90方向的曲率值，/m；—待求點(diǎn)的曲率最大值，在同一點(diǎn)中，以絕對(duì)值大者為極大值，小者為極小值

8、，/m；—