复杂高应力环境下矿体开采引起的地表沉陷规律研究.pdf

中图分类号P 6 2 U D C5 2 0 博士学位论文 学校代码1 0 5 3 3 密级公开 复杂高应力环境下矿体开采引起的地表沉陷规律研究 S t u d yo nS u r f a c eS u b s i d e n c eR u l eC a u s e db yM i n i n gi nt h eC o m p l e xa n dH i 【g hS t r e s s E n v i r o n m e n t 作者姓名 学科专业 研究方向 学院 系、所 指导教师 副指导教师 卢志刚 地质资源与地质工程 国土资源信息工程 地球科学与信息物理学院 龚健雅教授 刘兴权教授 论文答辩日期z 型主 五／2 答辩委员会主 中南大学 二。一三年十月 万方数据 学位论文原创性声明 本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特另, ．I D i l 以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确 的说明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 作者签名差皇型日期旦年兰月兰日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学 位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以 将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。 保密论文待解密后适应本声明。 作者签名 差墨竺1 日期丝 年旦月一1 1 ．日 导师签名 日期垮年卫月盥 万方数据 复杂高应力环境下矿体开采引起的地表沉陷规律研究 摘要金属矿床由于成因多样化，岩体地质结构复杂，岩层的力学性 质各种各样，边界条件千差万别等特殊因素，煤矿的地表变形预计理 论不能直接应用于金属矿山。因此，针对复杂高应力环境下的金属矿 山，地下开采引起的地表沉陷规律研究，将为矿山安全高效地回地 下矿石资源提供技术保障，对矿山的安全生产具有重要的指导意义。 结合现场监测资料，分析了地表监测点水平位移变形规律和沉陷 规律，建立了龙桥铁矿数字沉陷模型，绘制了沉陷等值线图和沉陷剖 面图，结合矿体回采时空对应顺序，综合挖掘了地表沉陷空间分布演 化规律。结果表明地表变形与空区顶板冒落规律存在关联，地表沉 陷空间分布区域明显，在勘探线4 线和l 线附近存在累积沉陷中。t 5 ， 分别向四周扩展沉陷逐渐变小，1 ．3 线附近地表累积沉陷发育程度比 较明显，地下开采与地表沉陷空间演化态势之间的对应关系明显，建 议为地表变形重点监控区域。结合钻孔监测资料和地质构造特征及岩 体质量分析，解释了空区顶板覆岩冒落的机理原因，提出了空区顶板 覆岩冒落状态与对应空区跨度暴露速率成正比的关系。 针对金属矿山的关键性开采环境因素和地下开采过程的特点，采 用灰色关联分析手段，对关键性开采环境因素诱发的地表沉陷进行关 联分析，首次将影响程度进行定量化，弥补了过去定性分析的不足。 结果表明，覆岩性质的内聚力C 和内摩擦角≯是影响地表沉陷的决定 因素，倾角口和采场尺寸A 是沉陷的主要影响因素，弹性模量E 和采 深H 对地表沉陷有一定的影响，但关联程度相对较小。同时，建立了 影响因素的敏感度函数，深层次地分析了影响因素的变化对地表最大 下沉量产生的影响程度。 率先提出了基于P C A 与B P 组合模型用于金属矿山岩层移动角预 测，组合预测方法对复杂的影响因素进行了简化，约简了原始输入数 据同时保留了主成分信息。结果表明，B P 整体预测的稳定性和精确性 得到提高。结合岩层上下盘移动角预测结果，引入三维建模技术，首 次绘出了龙桥铁矿东部矿区的地表移动范围，弥补了现有地表移动范 围模糊性的不足。研究结果发现，地表移动范围整体位于采空区上方 且大于采空区范围，主井及附属建筑物、水体和居民区在地表移动范 围之外，对矿山安全生产没有影响；水塔及附属设施处于地表移动范 围边界上，存在一定的安全风险性，需要加强预防措施。 建立F L A C3 D 矿区三维数值计算模型，模拟龙桥铁矿地下采矿活 Ⅱ 万方数据 动，对比分析了自重应力背景下和水平构造应力背景下地表沉陷的空 间演化分布规律，将地表实测资料与数值模拟结果进行验证发现，构 造应力的数值模拟结果与地表变形实测结果更为吻合。选择1 线和4 线典型横剖面作为研究对象，模拟分析了不同跨度条件下龙桥铁矿空 区项板覆岩移动破坏特征和相邻围岩的应力响应特征，得出了空区跨 度与空区顶板岩层移动破坏冒落的内在关系，揭示了顶板上覆岩层的 垂直变形对应跨度的演化过程。 针对构造应力型矿山的地下开采沉陷预计研究还处于空白的不 足，明确了构造应力型矿山的概化地应力概念，引入概率积分原理， 考虑了地应力的影响，将改进随机介质理论模型应用于龙桥铁矿东区 地表变形预计，各地表监测点预计结果表明，自重应力下的地表变形 预计结果大于改进的随机介质计算结果，水平构造应力的存在具有减 缓地表下沉的影响。结合未测度聚类优化模型对地表沉陷模糊预测结 果，研究结果表明改进随机介质预计结果更接近期望值，预测的精 度更高，对矿山安全生产更有指导意义。 针对金属矿山开采沉陷管理信息系统功能存在的不足，以龙桥铁 矿的地表监测数据为基础，采用M a p I n f o 控件M a p X 5 ．0 和V B 6 ．0 语言 工具，设计开发了基于G I S 的龙桥铁矿开采沉陷管理信息系统，首次 将开采沉陷专业模型与G I S 平台耦合于系统，系统通过分析、研究、 开发和运行，实现了地表移动变形量的曲线自动绘制，沉陷等值线和 剖面图、地表沉陷预测预警、沉陷3 维可视化等具体功能，为矿区安 全生产提供了非常高效的工作手段。 关键词开采沉陷；构造应力；随机介质；G I s 分类号P 6 2 I I I 万方数据 S t u d yo nS u r f a c eS u b s i d e n c eR u l eC a u s e db yM i n i n gi nt h eC o m p l e xa n dH i g hS t r e s s E n v i r o n m e n t A B S T R A C T B e c a u s eo ft h ev a r i e t yc a u s eo fm e t a ld e p o s i t s ，c o m p l e x g e o l o g i c a ls t r u c t u r eo ft h er o c km a s s ，r o c km e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f v a r i o u sa n dd i f f e r e n tb o u n d a r yc o n d i t i o n s ，t h es u r f a c ed e f o r m a t i o nt h e o r y o ft h ec o a lm i n ec a nn o tb ea p p l i e dd i r e c t l yt om e t a lm i n e ．T h e r e f o r e ，i n t h ec o m p l e xa n dh i g hs t r e s se n v i r o n m e n to fm e t a lm i n e ，t h er e s e a r c ho f s u r f a c es u b s i d e n c ec a u s e db ym i n i n gw i l lp r o v i d et e c h n i c a ls u p p o r to n r e c o v e r yo r er e s o u r c e ss a f e t ya n de f f i c i e n t l y ，a n dh a si m p o r t a n tg u i d i n g s i g n i f i c a n c ef o rp r o d u c t i o ns a f e t y ． I ta n a l y z e st h eh o r i z o n t a ld e f o r m a t i o nr u l ea n ds u b s i d e n c er u l eo f m o n i t o r i n gs i t e sb a s e do nt h em o n i t o r i n gd a t ao fL o n gQ i a om i n e ，a n d e s t a b l i s h e st h ed i g i t a ls u b s i d e n c em o d e l ，a n dm a p st h es u r f a c es u b s i d e n c e c o n t o u r sa n ds u b s i d e n c es e c t i o n s ．W i t ht h eh e l po ft h em i n i n gs p a c e - t i m e o r d e ri , tm i n e ss u r f a c es u b s i d e n c ee v o l u t i o n a r yr u l eo fs p a t i a ld i s t r i b u t i o n c o m p r e h e n s i v e l y ．T h er e s u l t s s h o wt h a tt h es u r f a c ed e f o r m a t i o n i S a s s o c i a t i o nw i t hr o o fc a v i n gr u l e s ，a n dt h es p a t i a ld i s t r i b u t i o no fs u r f a c e s u b s i d e n c ea r e a sa r eo b v i o u s l y , a n dc u m u l a t i v es u b s i d e n c eC e n t e r sa r e e x i s ti n4 ≠} e x p l o r a t i o nl i n ea n d1 ≠} e x p l o r a t i o nl i n e ，w h i c he x t e n dt ot h e s u r r o u n d i n ga n db e c a m es m a l l e r ．T h e a r e ao fa c c u m u l a t e ds u b s i d e n c e o b v i o u si S1 ．3 撑e x p l o r a t i o nl i n e ，i nw h i c ht h ec o r r e s p o n d e n c eb e t w e e n u n d e r g r o u n dm i n i n ga n ds u r f a c es u b s i d e n c es p a t i a le v o l u t i o ni s o b v i o u s ． i ti Sr e c o m m e n d e dt of o c u so ns u r f a c ed e f o r m a t i o nm o n i t o r i n g a r e a ． B a s e do nd r i l l i n gm o n i t o r i n gd a t aa n dg e o l o g i c a lt e c t o n i cc h a r a c t e r i s t i c s a n da n a l y s i so fr o c km a s sq u a l i t y , i te x p l a i n e dc a v i n gm e c h a n i s mr e a s o n o fg o a fr o o fs t r a t a ，p u tf o r w a r dt h a tt h ec a v i n gs t a t eo fg o a fr o o fs t r a t ai s p r o p o r t i o n a lt ot h ec o r r e s p o n d i n gg o a fs p a ne x p o s u r er a t e ． A c c o r d i n g t ot h e k e ym i n i n g e n v i r o n m e n t a lf a c t o r sa n d t h e c h a r a c t e r i s t i c so fu n d e r g r o u n dm i n i n gp r o c e s so fm e t a lm i n e ．T h eg r e y c o r r e l a t i o na n a l y s i sm e t h o di su s e df o rt h ec o r r e l a t i o na n a l y s i so fs u r f a c e s u b s i d e n c ed u et ot h ek e ym i n i n ge n v i r o n m e n t a lf a c t o r s ，a n di tm a k e s i n f l u e n c ed e g r e eo ff a c t o r sq u a n t i f i e df o rt h ef i r s tt i m e ，w h i c hm a k e su p t h ei n a d e q u a c yo fq u a l i t a t i v ea n a l y s i so ft h ep a s t ．T h er e s u l t ss h o wt h a t c o h e s i o nCa n df r i c t i o na n g l e ≯i st h ed e t e r m i n i n gf a c t o ra f f e c t i n g I V 万方数据 s u r f a c es u b s i d e n c e ，t i l t 口a n ds t o p ed i m e n s i o n s Aa r et h em a i nf a c t o r s a f f e c t i n gs u r f a c es u b s i d e n c e ，t h ee l a s t i cm o d u l u s Ea n dm i n i n gd e p t hH a r es o m ee f f e c to ns u r f a c es u b s i d e n c e ，b u tt h e r e l a t i v e d e g r e e o f a s s o c i a t i o na r es m a l l ．A tt h es a m et i m e ，t h es e n s i t i v i t yf u n c t i o no ft h e i n f l u e n c i n gf a c t o r si se s t a b l i s h e d ，a n dt h ee f f e c td e g r e eo f v a r i o u sf a c t o r s o nt h es u r f a c es u b s i d e n c ei Sd e e p l ya n a l y z e d ． B a s e do nP C Aa n dB P ，c o m b i n e df o r e c a s t i n gm e t h o di sp u tf o r w a r d f i r s ta n da p p l i e di nr o c km o v e m e n ta n g l ep r e d i c t i o no fm e t a lm i n e ．T h e m e t h o ds i m p l i f i e st h ec o m p l e xi n f l u e n c ef a c t o r sa n dr a wi n p u td a t a ， r e t a i n i n gt h em a i nc o m p o n e n ti n f o r m a t i o n ，i m p r o v i n gt h ew h o l es t a b i l i t y a n da c c u r a c yo fB Pp r e d i c t i o n ．W i t ht h ep r e d i c t i o nr e s u l to fr o c ku pa n d f o o t w a l lm o v e m e n ta n g l e ，i n t r o d u c e d3 Dm o d e l i n gt e c h n o l o g y ，i tm a p o u tt h er a n g eo fs u r f a c em o v e m e n to fL o n gQ i a om i n ei nt h ee a s t e r na r e a f o rt h ef i r s tt i m e ，w h i c hm a k e su pt h ed e f i c i e n c yo fa m b i g u i t yo ft h e e x i s t i n gs u r f a c em o v e m e n tr a n g e ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h eo v e r a l lr a n g e o fg r o u n dm o v e m e n ti sa tt h et o pa n dg r e a t e rt h a ng o a fr a n g e ，a n dt h e m a i ns h a f ta n da n c i l l a r yb u i l d i n g s ，w a t e r , a n dr e s i d e n t i a la r eb e y o n dt h e s u r f a c em o v e m e n t ，w h i c hi sn oi m p a c to nm i n es a f e t yp r o d u c t i o n ，a n d t o w e r sa n da n c i l l a r yf a c i l i t i e sa r eo nt h eb o u n d a r yr a n g eo fs u r f a c e m o v e m e n t ，w h i c he x i s ts o m es e c u r i t yr i s k s ，a n dn e e dt os t r e n g t h e n p r e v e n t i v em e a s u r e s ． T h r e e d i m e n s i o n a ln u m e r i c a lc a l c u l a t i o nm o d e l sb a s e do nF L A C 3 D s o f t w a r ea r ee s t a b l i s h e d ，a n du n d e r g r o u n dm i n i n ga c t i v i t i e so fL o n gQ i a o m i n ea r es i m u l a t e d ，a n dac o m p a r a t i v ea n a l y s i so ft h es p a t i a le v o l u t i o n d i s t r i b u t i o nr u l e so fs u r f a c es u b s i d e n c ei sm a d eo nt h eb a c k g r o u n do f h o r i z o n t a lt e c t o n i cs t r e s sa n dg r a v i t ys t r e s s ．T h ev e r i f i c a t i o nr e s u l t so ft h e s u r f a c em e a s u r e dd a t aa n dt h en u m e r i c a ls i m u l a t i o nc a l c u l a t i o nr e s u l t s s h o wt h a tt h es i m u l a t i o no ft e c t o n i cs t r e s si Sm o r ec o n s i s t e n tw i t ht h e m e a s u r e dd a t ao ft h es u r f a c ed e f o r m a t i o n ．T a k i n gt h et y p i c a lc r o s s s e c t i o no fl ；f j } a n d 4 ≠≠e x p l o r a t i o n l i n e sa st h er e s e a r c ho b je c t s ．t h e m o v e m e n ta n dd e s t r u c t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fg o a fr o o fs t r a t aa n dt h es t r e s s r e s p o n s ec h a r a c t e r i s t i c so fa r o u n dr o c ku n d e rt h ec o n d i t i o no fd i f f e r e n t s p a na r es i m u l a t e da n da n a l y z e d ，w h i c hg e t si n n e rr e l a t i o n s h i po f t h e g o a fs p a na n dt h em o v e m e n td a m a g ea n dc a v i t yo fg o a fr o o fs t r a t a ，a n d V 万方数据 r e v e a l st h ee v o l u t i o n p r o c e s so ft h ev e r t i c a ld e f o r m a t i o no fo v e r l y i n g r o c ks t r a t at og o a f s p a n ． A c c o r d i n gt ot h el a c ko fs t u d yo nu n d e r g r o u n dm i n i n gs u b s i d e n c e p r e d i c t i o no ft e c t o n i cs t r e s sm i n e ，t h eg e n e r a l i z e dg r o u n ds t r e s sc o n c e p t o ft e c t o n i cs t r e s sm i n ei sd e f i n e d ，a n db yi n t r o d u c i n gp r o b a b i l i t yi n t e g r a l p r i n c i p l ea n dt h e i n f l u e n c eo fg r o u n ds t r e s s ，a n dt h ei m p r o v e dr a n d o m m e d i u mt h e o r yi sa p p l i e dt os u r f a c ed e f o r m a t i o np r e d i c t i o ni nt h ee a s t e r n o f L o n g q i a om i n e ．T h e r e s u l t so fm o n i t o r i n gp o i n t ss h o wt h a tt h e c a l c u l a t i o nr e s u l to ft h es u r f a c ed e f o r m a t i o nu n d e rw e i g h ts t r e s sa r em o r e t h a nc a l c u l a t i o nr e s u l t su n d e rt h ei m p r o v e dr a n d o mm e d i u m ，a n dt h e e x i s t e n c eo ft e c t o n i cs t r e s sc a ns l o wt h e i m p a c t o fs u r f a c e s u b s i d e n c e ．B a s e do nt h eu n a s c e r t a i n e dt h e o r yo fc l u s t e r i n go p t i m i z a t i o n ， i tv e r i f i e dt h ec a l c u l a t i o na c c u r a c yo ft h ei m p r o v e dr a n d o mm e d i u m t h e o r y ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ep r e d i c t i o n r e s u l t so ft h ei m p r o v e d r a n d o mm e d i u mi sc l o s e rt oe x p e c t a t i o n s ，a n dh i g h e rp r e d i c t i o na c c u r a c y ， a n dm o r ei n s t r u c t i v eo nm i n es a f e t yp r o d u c t i o n ． A c c o r d i n gt ot h ef u n c t i o nd e f e c t so fm i n i n gs u b s i d e n c em a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e ma p p l y i n gi nm e t a lm i n e ，a n dt a k i n gt h es u r f a c e m o n i t o r i n gd a t ao fL o n gQ i a om i n ea sb a s i s ，a n dt h eM a p X 5 ．0c o n t r o lo f M a p l n f oa n dV B 6 ．0l a n g u a g et o o l su s e d ，i td e s i g n e da n dd e v e l o p e dL o n g Q i a om i n i n gs u b s i d e n c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nG I S ， w h i c hc o u p l et h em i n i n gs u b s i d e n c ep r o f e s s i o n a lm o d e l st oG I Sp l a t f o r m i ni tf o rt h ef i r s tt i m e ．B ym e a n so fa n a l y s i s ，r e s e a r c h ，d e v e l o p m e n ta n d r u n ，t h es y s t e mr e a l i z e st h ed r a w i n gf u n c t i o no fd e f o r m a t i o nc u r v eo f s u r f a c em o v e m e n ta n ds u b s i d e n c ec o n t o u r sa n dp r o f i l e sa u t o m a t i c a l l y ， a n dt h ef o r e c a s ta n de a r l yw a m i n gf u n c t i o no fs u r f a c es u b s i d e n c e ，a n dt h e 3 Dv i s u a l i z a t i o nf u n c t i o no fs u b s i d e n c e ，w h i c hp r o v i d e sav e r ye f f i c i e n t m e t h o df o rt h es a f e t yp r o d u c t i o no fL o n gQ i a om i n e ． K e y w o r d s M i n i n gS u b s i d e n c e ；T e c t o n i cS t r e s s ；R a n d o mM e d i u m ；G I S C l a s s i f i c a t i o n P 6 2 V I 万方数据 目录 学位论文原创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一I I 目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．V I I l 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一l 1 ．1 课题研究的目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．2 ．1 国外采空区岩层移动及地表变形规律研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．2 ．2 国内采空区岩层移动及地表变形规律研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 ．2 ．3 金属矿山岩移及地表变形规律研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一7 1 ．3 论文拟解决的关键问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 1 ．4 论文研究的方法和技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 1 ．4 ．1 论文研究的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 1 ．4 ．2 技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 1 ．5 论文研究的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 矿床地质及开采技术条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．2 龙桥矿区地质概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．3 矿床地质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．3 ．1 矿床类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯j ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．3 ．2 矿体特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．3 ．3 矿石特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．4 开采技术条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．4 ．1 工程地质特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．4 ．2 矿岩物理力学性质⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 2 ．4 ．3 矿山开采现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 2 ．4 ．4 矿山采空区现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 2 ．5 岩体崩落性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 2 ．5 ．1 岩石力学参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 2 ．5 ．2 节理裂隙发育规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 2 ．5 ．3 矿区地应力测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 2 ．5 ．4 岩体崩落性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 2 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 地下开采引起地表变形的现场监测研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 6 3 ．1 概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．2 地表变形监测研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．2 ．1 监测内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．2 ．2 监测仪器设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．2 ．3 地表移动观测站的设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 ．2 ．4 地表监测控制网⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 ．3 地表变形监测结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．3 ．1 监测数据成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 V Ⅱ 万方数据 3 - 3 ．2 地表监测点数据异常值检验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 3 ．3 ．3 监测点水平位移变形分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 2 3 ．3 ．4 监测点沉降位移变形分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 3 ．3 ．4 基于G I S 的的空间演化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 3 ．4 采空区顶板冒落监测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 3 ，4 ．1 钻孔监测点布设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 l 3 ．4 ．2 监测数据成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 2 3 ．4 ．3 项板围岩冒落规律分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯