基于多源信息融合理论的采空区稳定性分析

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对矿产资源地下开采留下了大量的采空区,而采空区的塌陷是影响矿山安全生产最主要的危害源之一。群空区稳定性的影响因素主要包括四各方面,即:采空区的结构形态参数、群空区的空间分布特征、群空区的应力环境和特征值、采空区的地质环境和矿岩体的物理力学参数。这些参数相互影响,形成了群空区稳定性影响因素的多源信息数据库。而通常对于以上信息的应用往往只能反映采空区稳定性的部分信息,并不能从整体上把握采空区稳定性状况,有时获取的信息也并不准确。论文针对某矿山进行调查。结合实际矿山资料,根据采空区影响因素的多元性特点,应用多源信息融合的方法,建立了采空区稳定性的分析模型,对各个采空区的稳定性进行了定量的分析。主要研究内容如下:(1)首先收集了矿山地质、水文资料等信息,并对矿山采空区进行了实地三维激光测量。在此基础上完成了采空区三维模型构建,对采空区的三维形态、空间位置、实际边界、顶板面积及体积大小等信息进行了统计分析,实现了对采空区原始数据信息的获取;(2)运用有限元分析软件FLAC3D,对采空区进行了数值分析,从应力、位移、塑性区三方面对采空区的稳定性进行了定性评价,初步得出采空区的危险性大小以及稳定状态;(3)将采空区的应力、位移等力学信息、采空区空间形态信息以及采空区所在的地质、水文、岩石力学信息等影响因素运用层次分析法进行权重分析,得出各因素对采空区的影响大小,完成了采空区信息融合的预处理工作;(4)结合上述影响因素,运用D-S证据理论对采空区的稳定性进行分析,最后得出采空区发生坍塌的可能性大小,从而找出了危险性较大的采空区。本文对多个采空区进行了实地测量,在准确获取空区相关信息的基础上结合各种已有资料,将大量的影响采空区稳定性的信息应用多源信息融合理论有机的结合了起来,找出了较危险的采空区。可以有效的预防由采空区引发的灾害,为安全生产提供技术指导与支持,对防止和控制矿山重、特大事故发生起到关键作用,具有重要的理论与现实意义。
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