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《中国矿业大学(北京)》 2012年
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开采沉陷预测与数值分析中的三维地质建模研究

任丽艳  
【摘要】:地下煤层开采引起岩层与地表的移动变形,导致建(构)筑物破坏、土地沉陷等一系列采动损害问题,对开采沉陷问题进行深入研究具有重要的理论意义和现实意义。本文采用理论研究和实例应用相结合的方法,研究了开采沉陷预测与数值分析中的三维地质建模问题。第一,通过分析现有的三维空间数据模型及开采沉陷几何模型需求特点,选取广义三棱柱模型(GTP)作为开采沉陷三维地质建模的基础空间数据模型;应用概率积分沉陷预测公式,实现了不同空间维数的开采沉陷预计;基于广义三棱柱模型和开采沉陷预计算法,提出了开采沉陷中的三维地质建模方法,并详细给出了移动变形等值线的生成算法,编制了相应的程序模块,实现了开采沉陷预计的二三维一体化表达。第二,根据矿区地质数据类型多样化的特点,提出了基于GeoDatabase、ArcGIS、3DGeoModeller整合系统的矿区三维地质层面建模方法,建立了开采区域的地层结构模型及煤层的属性模型。利用所建的三维地质层面模型,通过ANSYS的网格剖分转换,建立了可供FLAC3D分析之用的网格模型,实现了三维地质模型与数值分析几何模型的耦合。第三,相关研究内容在五阳矿和谢桥矿得到了应用,验证了其有效性和实用性。本文将三维建模技术与开采沉陷预测有效结合,为开采沉陷预测可视化和数值分析建模提供了新的方法及手段。
【学位授予单位】:中国矿业大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TD325.4

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【参考文献】
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