不同时间尺度下沉陷变形动态特征研究
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摘要
沉陷区地表建筑物的损坏不仅与地表最终移动变形的大小有关,和地表移动变形的动态过程也密切相关。根据常规地表观测站获取的观测数据得出的沉陷变形动态特征掩盖了沉陷变形动态变化的复杂性,揭示不同时间尺度下岩层和地表移动变形的动态特征具有重要意义。本文基于采用数字工业近境摄影测量系统获取的实验数据和分钟尺度下的现场实测数据分析研究了不同时间尺度下地表点的移动变形特征,并通过研究移动变形在岩层中的传递规律以及对比分析地表和顶板的移动变形动态特征揭示了沉陷区地表层的动态移动变形特征。论文取得的主要成果为:
(1)系统揭示了1天尺度下的地表移动变形动态变化特征。
(2)基于1天尺度下的地表移动变形动态变化特征建立了系统的特征评价指标,对1天和15天尺度下的地表移动变形进行了定量的系统比较分析。
(3)通过比较分析1天尺度下地表各点的动态变形跳跃指标,获取了地表点的跳跃强度与最大移动变形的关系。
(4)基于现场实测数据获取了分钟尺度下的地表移动变形特征。
(5)结合不同时间尺度下地表移动变形动态特征分析了造成沉陷变形动态预计误差的主要因素。
(6)通过对各岩层动态移动变形的比较分析,得出了同一铅垂线上不同岩层的移动变形在采空区上方不同区域的分布特征。
(7)根据观测数据绘制了岩层移动特征图,该图可以清晰的反应岩层在移动变形期间的移动状态。根据该图对比分析了地表和顶板的移动特征,得出了地表层在1天尺度下的移动变形特征。
(8)通过对不同地表点的移动变形动态曲线和地表移动特征图的比较,分析了地表点跳跃性变化的成因。
本文共有图78幅,表59个,参考文献150篇。
Damage to buildings caused by coal mining not only relates to final value of surface movement and deformation, but also has close relationship with its dynamic procedure. Dynamic features of surface subsidence and deformation got through traditional surface observation station usually can not reflect accurately the complexity of this dynamic change. In this case, studying on the dynamic features of surface movement and deformation based on short time scale is of great significance. On the basic of experimental data acquired from digital industrial close-range photogrammetry system under minutely scale and its analysis, this paper studies on the dynamic features of surface movement and deformation under multiple time scale. In addition, the dynamic features of surface movement were also discussed according to the analysis of its transfer law in rock stratum and comparison between surface and roof. The main achievements include:
(1) Reflecting the dynamic features of surface movement and deformation on 1 d time scale
(2) Systematic evaluation index were then built and quantitative comparison analysis of surface movement and deformation between 1d and 15d time scale were made
(3) Connections between final subsidence and jump strength of each point were acquired through the analysis of surface observation-line data on 1d time scale.
(4) Reflecting the dynamic features of surface movement and deformation under minutely scale
(5) Principal factors leading to the error in dynamic prediction of surface subsidence and deformation were discussed based on small time scale observation
(6) Distribution characteristics of disparate rock stratum on different areas above mining goaf along one plumb line were got through comparison between dynamic movement and deformation of different rock stratum
(7) State diagram which can describe clearly the dynamic rock movement was drawn and, compared with different movement situation between surface and roof, surface movement and deformation in 1d time scale was got.
(8) Reasons which relate to jumping change of surface points were discussed through the comparison between surface movement diagram and dynamic curved line of different surface points.
There are 78 diagrams, 59 charts and 150 reference papers in total.
(1)系统揭示了1天尺度下的地表移动变形动态变化特征。
(2)基于1天尺度下的地表移动变形动态变化特征建立了系统的特征评价指标,对1天和15天尺度下的地表移动变形进行了定量的系统比较分析。
(3)通过比较分析1天尺度下地表各点的动态变形跳跃指标,获取了地表点的跳跃强度与最大移动变形的关系。
(4)基于现场实测数据获取了分钟尺度下的地表移动变形特征。
(5)结合不同时间尺度下地表移动变形动态特征分析了造成沉陷变形动态预计误差的主要因素。
(6)通过对各岩层动态移动变形的比较分析,得出了同一铅垂线上不同岩层的移动变形在采空区上方不同区域的分布特征。
(7)根据观测数据绘制了岩层移动特征图,该图可以清晰的反应岩层在移动变形期间的移动状态。根据该图对比分析了地表和顶板的移动特征,得出了地表层在1天尺度下的移动变形特征。
(8)通过对不同地表点的移动变形动态曲线和地表移动特征图的比较,分析了地表点跳跃性变化的成因。
本文共有图78幅,表59个,参考文献150篇。
Damage to buildings caused by coal mining not only relates to final value of surface movement and deformation, but also has close relationship with its dynamic procedure. Dynamic features of surface subsidence and deformation got through traditional surface observation station usually can not reflect accurately the complexity of this dynamic change. In this case, studying on the dynamic features of surface movement and deformation based on short time scale is of great significance. On the basic of experimental data acquired from digital industrial close-range photogrammetry system under minutely scale and its analysis, this paper studies on the dynamic features of surface movement and deformation under multiple time scale. In addition, the dynamic features of surface movement were also discussed according to the analysis of its transfer law in rock stratum and comparison between surface and roof. The main achievements include:
(1) Reflecting the dynamic features of surface movement and deformation on 1 d time scale
(2) Systematic evaluation index were then built and quantitative comparison analysis of surface movement and deformation between 1d and 15d time scale were made
(3) Connections between final subsidence and jump strength of each point were acquired through the analysis of surface observation-line data on 1d time scale.
(4) Reflecting the dynamic features of surface movement and deformation under minutely scale
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(6) Distribution characteristics of disparate rock stratum on different areas above mining goaf along one plumb line were got through comparison between dynamic movement and deformation of different rock stratum
(7) State diagram which can describe clearly the dynamic rock movement was drawn and, compared with different movement situation between surface and roof, surface movement and deformation in 1d time scale was got.
(8) Reasons which relate to jumping change of surface points were discussed through the comparison between surface movement diagram and dynamic curved line of different surface points.
There are 78 diagrams, 59 charts and 150 reference papers in total.
引文
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