| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 1 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-21页 |
| 1.2.1 国外采空区岩层移动及地表变形规律研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 国内采空区岩层移动及地表变形规律研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.3 金属矿山岩移及地表变形规律研究现状 | 第19-21页 |
| 1.3 论文拟解决的关键问题 | 第21-22页 |
| 1.4 论文研究的方法和技术路线 | 第22-23页 |
| 1.4.1 论文研究的方法 | 第22页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第22-23页 |
| 1.5 论文研究的主要内容 | 第23-25页 |
| 2 矿床地质及开采技术条件 | 第25-38页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 龙桥矿区地质概况 | 第25-31页 |
| 2.3 矿床地质 | 第31-32页 |
| 2.3.1 矿床类型 | 第31页 |
| 2.3.2 矿体特征 | 第31-32页 |
| 2.3.3 矿石特征 | 第32页 |
| 2.4 开采技术条件 | 第32-34页 |
| 2.4.1 工程地质特征 | 第32-33页 |
| 2.4.2 矿岩物理力学性质 | 第33页 |
| 2.4.3 矿山开采现状 | 第33页 |
| 2.4.4 矿山采空区现状 | 第33-34页 |
| 2.5 岩体崩落性分析 | 第34-37页 |
| 2.5.1 岩石力学参数 | 第34页 |
| 2.5.2 节理裂隙发育规律 | 第34页 |
| 2.5.3 矿区地应力测量 | 第34-35页 |
| 2.5.4 岩体崩落性分析 | 第35-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 3 地下开采引起地表变形的现场监测研究 | 第38-73页 |
| 3.1 概述 | 第38页 |
| 3.2 地表变形监测研究 | 第38-42页 |
| 3.2.1 监测内容 | 第38页 |
| 3.2.2 监测仪器设备 | 第38-39页 |
| 3.2.3 地表移动观测站的设置 | 第39-41页 |
| 3.2.4 地表监测控制网 | 第41-42页 |
| 3.3 地表变形监测结果分析 | 第42-63页 |
| 3.3.1 监测数据成果 | 第42页 |
| 3.3.2 地表监测点数据异常值检验 | 第42-44页 |
| 3.3.3 监测点水平位移变形分析 | 第44-51页 |
| 3.3.4 监测点沉降位移变形分析 | 第51-55页 |
| 3.3.5 基于GIS的的空间演化分析 | 第55-63页 |
| 3.4 采空区顶板冒落监测 | 第63-71页 |
| 3.4.1 钻孔监测点布设 | 第63-64页 |
| 3.4.2 监测数据成果 | 第64-67页 |
| 3.4.3 顶板围岩冒落规律分析 | 第67-71页 |
| 3.5 本章小结 | 第71-73页 |
| 4 地下开采引起的地表沉陷影响因素分析 | 第73-91页 |
| 4.1 地表沉陷的宏观破坏特征及其形成机制 | 第73-74页 |
| 4.1.1 地表沉陷的形成机理 | 第73页 |
| 4.1.2 地表沉陷的宏观破坏特征 | 第73-74页 |
| 4.2 岩层变形破坏过程分析 | 第74-75页 |
| 4.3 开采沉陷影响因素的灰色关联分析 | 第75-78页 |
| 4.3.1 灰色关联原理 | 第75-77页 |
| 4.3.2 开采沉陷影响因素的灰色关联度计算 | 第77-78页 |
| 4.4 龙桥铁矿开采沉陷影响因素的敏感度分析 | 第78-80页 |
| 4.4.1 训练样本及敏感度预测方案设计 | 第78-79页 |
| 4.4.2 多因素影响的沉陷动态分析 | 第79-80页 |
| 4.5 基于PCA与BP组合模型的岩层移动角预测 | 第80-89页 |
| 4.5.1 主成分分析 | 第80-84页 |
| 4.5.2 BP神经网络原理 | 第84-86页 |
| 4.5.3 基于PCA与BP组合的龙桥铁矿岩层移动角预测 | 第86-87页 |
| 4.5.4 龙桥铁矿地表移动范围的圈定 | 第87-89页 |
| 4.6 本章小结 | 第89-91页 |
| 5 基于数值模拟的地表变形规律研究 | 第91-114页 |
| 5.1 引言 | 第91页 |
| 5.2 建模与相关约定 | 第91-94页 |
| 5.2.1 几何模型 | 第91-93页 |
| 5.2.2 地应力场作用及模型边界条件的确定 | 第93页 |
| 5.2.3 模型介质力学参数的确定 | 第93-94页 |
| 5.3 岩层移动和地表变形规律数值模拟研究 | 第94-105页 |
| 5.3.1 自重应力背景下地表垂直位移分析 | 第94-96页 |
| 5.3.2 水平构造应力下的岩层移动和地表变形数值模拟研究 | 第96-105页 |
| 5.4 不同跨度条件下的空区顶板覆岩应力响应特征规律研究 | 第105-112页 |
| 5.4.1 4线剖面不同跨度下的数值模拟计算结果分析 | 第105-109页 |
| 5.4.2 1线剖面不同跨度下的数值模拟计算结果分析 | 第109-112页 |
| 5.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 6 地表沉陷预测模型研究 | 第114-134页 |
| 6.1 引言 | 第114页 |
| 6.2 概率积分法的基本原理 | 第114-115页 |
| 6.3 概率积分法预计参数及其计算方法 | 第115-116页 |
| 6.4 水平构造应力背景下的地表变形计算 | 第116-122页 |
| 6.4.1 岩体初始应力状态与塌陷坑时的水平移动关系 | 第116-117页 |
| 6.4.2 位移法反算概化地应力 | 第117-118页 |
| 6.4.3 圆形塌陷坑相对沉差法确定概化地应力 | 第118-119页 |
| 6.4.4 塌陷坑绝对沉差法确定概化地应力 | 第119-122页 |
| 6.5 龙桥铁矿东区地表变形预计计算 | 第122-125页 |
| 6.5.1 工程概况 | 第122页 |
| 6.5.2 自重应力场中地下开采引起的地表变形预计 | 第122-123页 |
| 6.5.3 东部矿区地表变形计算 | 第123-125页 |
| 6.6 开采地表沉陷预测模型 | 第125-133页 |
| 6.6.1 未确知测度理论基本原理 | 第125-127页 |
| 6.6.2 未确知聚类预测优化模型 | 第127-128页 |
| 6.6.3 龙桥铁矿东区矿体工程实例计算 | 第128-133页 |
| 6.7 本章小结 | 第133-134页 |
| 7 基于GIS开采沉陷管理信息系统的设计与实现 | 第134-161页 |
| 7.1 引言 | 第134-135页 |
| 7.2 系统开发平台的选择 | 第135页 |
| 7.3 开采沉陷管理信息系统分析 | 第135-139页 |
| 7.3.1 系统总体框架 | 第135-136页 |
| 7.3.2 系统功能模块的设计 | 第136-138页 |
| 7.3.3 系统数据分析 | 第138页 |
| 7.3.4 系统界面组织设计 | 第138-139页 |
| 7.4 系统数据库设计 | 第139-144页 |
| 7.4.1 系统数据编码 | 第139-140页 |
| 7.4.2 图形数据表结构设计 | 第140-142页 |
| 7.4.3 属性数据表结构设计 | 第142-143页 |
| 7.4.4 属性数据库和图形数据库的关联 | 第143-144页 |
| 7.5 系统功能研究与实现 | 第144-149页 |
| 7.5.1 地表移动变形曲线绘制 | 第144-145页 |
| 7.5.2 开采沉陷空间分析 | 第145-146页 |
| 7.5.3 开采沉陷预测 | 第146-147页 |
| 7.5.4 GIS常用功能实现方法 | 第147-148页 |
| 7.5.5 地表监测信息入库管理 | 第148-149页 |
| 7.6 基于GIS的龙桥铁矿开采沉陷管理信息系统的实现 | 第149-160页 |
| 7.6.1 地表变形监测的范围 | 第149页 |
| 7.6.2 主窗体界面 | 第149-150页 |
| 7.6.3 数据入库和维护 | 第150-151页 |
| 7.6.4 地图编辑 | 第151页 |
| 7.6.5 地图显示 | 第151-152页 |
| 7.6.6 空间信息查询 | 第152-154页 |
| 7.6.7 地表移动曲线绘制功能的实现 | 第154-157页 |
| 7.6.8 地表变形预警功能的实现 | 第157-158页 |
| 7.6.9 地表沉陷等值线及剖面图功能实现 | 第158-159页 |
| 7.6.10 地表沉陷3维可视化 | 第159-160页 |
| 7.7 本章小结 | 第160-161页 |
| 8 结论与展望 | 第161-165页 |
| 8.1 主要工作及结论 | 第161-164页 |
| 8.2 展望 | 第164-165页 |
| 参考文献 | 第165-176页 |
| 致谢 | 第176-177页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第177页 |
| 参加的科研项目 | 第177页 |
