西露天矿开采对抚顺发电有限责任公司厂区地表变形机理及预测研究

论文摘要

本文从西露天矿开采对抚顺发电有限责任公司厂区产生影响的实际情况出发,总结了厂区地表移动变形规律,并且针对西露天矿开挖及厂区所处的特殊地质采矿条件,通过ADINA数值模拟分析了露天开挖引起岩体移动、变形和破坏的F1A断层效应的过程和机理,能够很好的解释厂区内F1A断裂因开采造成的拉开和陡坎所导致的坐落在其上及附近的工业建筑物、构筑物以及民房发生严重的破坏和倾斜现象。由于F1断层的存在,又起到了加剧F1A断层效应的作用。最后基于厂区内实测地表下沉值时间序列深入研究,引入混沌理论,通过三种方法判别均表明下沉值时间序列存在着混沌特征,由此建立了Volterra自适应多步预测模型,以C4点为例对下沉值时间序列进行混沌多步预测,经测试预测性能较好,预测结果令人满意。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1.1 论文研究的意义和必要性
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 开采沉陷理论研究现状
• 1.2.2 抚顺发电有限责任公司厂区及周边历史研究程度
• 1.3 本文研究思路与研究内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 研究方法与技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 论文研究的技术路线
• 1.5.预期成果
• 1.6 创新点说明
• 2 厂区概况
• 2.1 抚顺发电有限责任公司简介
• 2.2 厂区地点、交通位置及范围
• 3 地质环境条件
• 3.1 地形地貌
• 3.2 区内主要断裂
• 3.2.1 开原－铁岭断裂带（北北东向）
• 3.2.2 浑河断裂带（北北东向）
• 3.2.3 东洲断裂带（北西向）
• 3.3 人类工程活动的影响
• 4 厂区地表移动变形现状与分析
• 4.1 厂区地表移动和变形现状
• 4.2 地面沉降分析
• 4.3 本章小结
• 5 断裂构造（F1、F1A）受采动影响机理研究
• 5.1 断层对采煤沉陷的影响
• 5.2 露天开采情况下，断层及附近地表移动变形数值模拟研究
• 5.2.1 建立模型
• 5.2.2 结果分析
• 5.3 形成条件、过程和机理分析
• 5.4 F1 与F1A 共同作用对地表移动变形影响
• 5.5 本章小结
• 6 沉陷区地表移动变形预测研究
• 6.1 混沌时间序列预测简介
• 6.2 相空间重构及参数选取
• 6.2.1 相空间重构
• 6.2.2 延迟时间的选取方法
• 6.2.3 嵌入维数的确定
• 6.3 混沌时间序列判别
• 6.3.1 关联维数D 判别
• 6.3.2 Cao 算法判别
• 6.3.3 最大lypaunov 指数λmax 判别
• 6.4 建立混沌时间序列Volterra 自适应多步预测模型
• 6.5 厂区地表下沉值混沌时间序列判别及预测
• 6.5.1 混沌判别
• 6.5.2 模型参数的确定
• 6.5.3 预测结果分析
• 6.6 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 论文的主要结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 附录