厚松散层矿区综放开采地面沉陷预计的计算机实现

摘要

陕西是我国能源生产基地之一。在煤炭资源开采中，为保护陕西厚松散层矿区综放采场地面建筑物，需要建立适用于厚松散层矿区综放工作面开采地表移动预计的理论模型，并开发针对该理论模型的预计软件，确保为陕西矿区煤炭资源合理开发及建筑物下压煤开采与地面保护提供科学依据。
　　 本文介绍了开采沉陷基本理论以及开采区地表变化的三维可视化，同时比较常规开采沉陷理论模型与厚松散层综放开采沉陷理论模型，重点阐述了两种不同开采沉陷的预计方法、三维地表沉陷预计表现。根据开采沉陷预计数学模型，设计了开采沉陷预计软件的数据结构及相关算法。依据相应开采沉陷理论模型，处理开采沉陷预计数据。以处理后的数据为基础，建立开采沉陷区的地表下沉三维模型。文章重点讨论了厚松散层开采沉陷理论模型及其地表三维模型的建立，依照此数学模型，在软件设计之前，建立了相应的数据结构与各个相关模块，以便于更好的处理设计过程中所遇到的问题。通过建立沉陷区DEM模型，以GIS手段表现数学模型计算结果并在时间上动态演示。本文以MS VisualC++2005为开发工具，结合ESRI公司的ArcEngine9.2组件化产品，开发厚松散层矿区地表移动与变形预计软件。通过利用组件式开发、地理信息系统技术、三维模型技术及对应开采沉陷数据数学计算方法，实现了地表移动预计的二维和三维可视化表现，并完成相应分析功能，从而有效预防开采区所导致的灾害，为矿区资源的合理开发与地面保护及减少因采煤造成的损失都具有重要的意义。结果表明本文所论述的厚松散层矿区开采沉陷预计方法是可行的。