基于Weibull時(shí)間序列函數(shù)與負(fù)指數(shù)法的地表動(dòng)態(tài)沉陷預(yù)計(jì)方法研究.pdf

1、地下開(kāi)采引起的覆巖及地表的移動(dòng)變形是一個(gè)隨時(shí)間和空間變化的復(fù)雜的、非線(xiàn)性的過(guò)程。隨著工作面的不斷推進(jìn)，地表沉陷區(qū)的建（構(gòu)）筑物要經(jīng)歷一個(gè)由動(dòng)態(tài)至靜態(tài)的移動(dòng)變形過(guò)程，動(dòng)態(tài)變形的影響雖然是臨時(shí)性的，但建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)一旦被破壞，其安全性將很難保障。因此，開(kāi)采過(guò)程中地表動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形的準(zhǔn)確預(yù)計(jì)對(duì)預(yù)防和減輕采動(dòng)損害、確保地表建（構(gòu)）筑物的安全運(yùn)行等具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際指導(dǎo)意義。
　　本文在綜合分析國(guó)內(nèi)外開(kāi)采沉陷動(dòng)態(tài)預(yù)計(jì)理論和方法研究現(xiàn)

2、狀的基礎(chǔ)上，從實(shí)測(cè)沉陷資料、物理力學(xué)、數(shù)值計(jì)算等角度對(duì)開(kāi)采沉陷動(dòng)態(tài)預(yù)計(jì)方法進(jìn)行了研究和總結(jié)；從模型的曲線(xiàn)形態(tài)和沉陷的物理過(guò)程兩方面對(duì)描述地表沉陷區(qū)觀(guān)測(cè)點(diǎn)的各下沉?xí)r間序列函數(shù)進(jìn)行比較分析，指出Weibull時(shí)間序列函數(shù)可較準(zhǔn)確的擬合地表點(diǎn)的沉陷過(guò)程；對(duì)開(kāi)采沉陷的負(fù)指數(shù)預(yù)計(jì)方法的推導(dǎo)過(guò)程及預(yù)計(jì)參數(shù)的物理意義做了進(jìn)一步的研究。根據(jù)主斷面動(dòng)態(tài)沉陷曲線(xiàn)模型建立的一般形式，將Weibull時(shí)間序列函數(shù)與負(fù)指數(shù)預(yù)計(jì)函數(shù)相結(jié)合，建立基于Weibull時(shí)

3、間序列函數(shù)與負(fù)指數(shù)法的地表動(dòng)態(tài)沉陷預(yù)計(jì)模型，并進(jìn)行了實(shí)例的驗(yàn)證和分析。具體得出以下成果：
　?。?）開(kāi)采沉陷的負(fù)指數(shù)函數(shù)法適用于近似矩形工作面開(kāi)采時(shí)的地表移動(dòng)和變形的預(yù)計(jì)，其預(yù)計(jì)參數(shù)的選取與覆巖性質(zhì)及實(shí)測(cè)地表沉陷資料密切相關(guān)，預(yù)計(jì)結(jié)果更接近地表沉陷的真實(shí)狀況，且在表示對(duì)于拐點(diǎn)不呈反對(duì)稱(chēng)的實(shí)際下沉曲線(xiàn)上具有更大的靈活性。
　?。?）Weibull時(shí)間序列函數(shù)在描述地表觀(guān)測(cè)點(diǎn)沉陷的動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)，不僅能較好地?cái)M合下沉?xí)r間（w-t）曲

4、線(xiàn)，而且由此推出的速度時(shí)間（v-t）曲線(xiàn)和加速度時(shí)間（a-t）曲線(xiàn)也能很好地符合地表沉陷隨時(shí)間變化的物理過(guò)程，并利用最小二乘擬合法求取模型參數(shù)。
　?。?）基于 Weibull時(shí)間序列函數(shù)與負(fù)指數(shù)函數(shù)預(yù)計(jì)法，分別建立了地表沉陷區(qū)充分采動(dòng)走向主斷面、非充分采動(dòng)走向和傾向主斷面的地表動(dòng)態(tài)沉陷負(fù)指數(shù)法預(yù)計(jì)模型（包括下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)和水平變形），并對(duì)模型進(jìn)行深入分析。
　?。?）將基于 Weibull時(shí)間序列函數(shù)與負(fù)指數(shù)法