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概率积分法开采沉陷沉陷是指土地表面在地下资源开采或其他人为活动的影响下发生的下沉或下降现象。
在沉陷区域开展资源开采活动，需要对沉陷进行科学评估和监测，以减少对环境和人类活动的影响。
概率积分法是一种常用的沉陷预测方法，它通过对沉陷概率分布进行积分，得到沉陷量的概率密度函数，从而对沉陷进行精确预测。
概率积分法的基本原理是将各种可能的沉陷情况视为随机变量，并利用概率统计的方法进行分析。
首先，需要确定沉陷的概率分布函数，即确定沉陷量的可能取值及其概率。
然后，通过对概率分布函数进行积分，得到沉陷量的概率密度函数。
最后，可以根据概率密度函数来评估不同沉陷量的可能性及其对工程和环境的影响。
概率积分法在沉陷预测中的应用可以帮助决策者更好地评估和控制沉陷风险。
例如，在选择地点进行资源开采前，可以通过概率积分法预测不同沉陷量的概率，从而选择较低沉陷概率的地点。
在资源开采过程中，可以根据概率密度函数对可能的沉陷量进行预测，制定相应的工程措施和管理策略，以减少沉陷对工程的影响。
此外，概率积分法还可以用于评估不同开采方案的沉陷风险，从而指导决策者选择最优方案。
概率积分法在沉陷预测中的应用也存在一些挑战和限制。
首先，概率积分法需要大量的数据支持，包括地质勘探、地下水位监测和沉陷监测等数据。
缺乏数据或数据质量不高会影响预测的准确性。
其次，概率积分法对沉陷机理的理解要求较高，需要对沉陷的成因和影响因素有较为深入的研究。
最后，概率积分法在处理复杂情况时的计算量较大，需要借助计算机模拟等方法进行计算。
为了提高概率积分法的预测准确性和应用效果，可以采取以下措施。
首先，加强对沉陷机理的研究，深入了解沉陷的成因和影响因素，提高对概率分布函数的确定性。
其次，加强监测和数据采集工作，提高数据的质量和可靠性。
同时，发展先进的数据处理和计算方法，提高计算效率和精度。
此外，加强沉陷风险评估和管理的规范化，建立科学合理的决策和管理机制。
概率积分法是一种有效的沉陷预测方法，可以用于评估和控制沉陷风险。
矿山开采沉陷学
矿山开采沉陷学是一门研究矿山开采引起的地表沉陷及其对环境和工程影响的学科。
它涉及地质学、采矿工程、岩土工程、测量学等多个学科领域，旨在揭示矿山开采过程中地表沉陷的机理、规律和预测方法，为矿山安全生产和环境保护提供科学依据。
矿山开采沉陷学的研究内容包括矿山开采引起的地表下沉、倾斜、曲率、水平移动等变形特征，以及这些变形对地表建筑物、道路、管线等设施的影响。
通过对矿山开采沉陷的研究，可以预测地表变形的范围和程度，评估其对环境和工程的影响，制定相应的防治措施，保障矿山的安全生产和可持续发展。
矿山开采沉陷学的研究方法主要包括现场观测、实验室试验、数值模拟等。
其中，现场观测是获取地表变形数据的主要手段，通过在开采区域设置观测站，定期测量地表变形的参数，可以了解开采沉陷的发展趋势和规律。
实验室试验则可以研究岩石的物理力学性质，为数值模拟提供参数依据。
数值模拟则是利用计算机技术，建立矿山开采沉陷的数学模型，对开采过程进行数值模拟，预测地表变形的情况。
矿山开采沉陷学的研究对于保障矿山的安全生产、保护环境和人民生命财产安全具有重要意义。
同时，它也为矿山资源的合理开发和利用提供了科学依据，促进了矿山可持续发展。
煤矿开采沉陷防治和控制技术一.沉陷的防治技术途径沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；（1）对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施，来减少地表下沉，控制地表下沉速度和范围，达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。
（2）开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.1.1全部充填开采在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，用固体材料对采空区进行密实充填，使顶板岩层仅产生少量下沉，以减少地表的下沉和变形，达到保护地面建、构筑物或农田的目的。
其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法，其次是风力充填和矸石自溜充填。
但充填采矿法需要专门的充填设备和设施，还需要有充足的充填材料。
矿井初期投资大，吨煤成本相应的增加。
1.1.2条带开采根据煤层和上覆岩层组合条件，按一定的采留比，在被开采的煤层中采出一条，保留一条。
由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。
从而减少覆岩移动，控制地表的移动和变形，实现对地面建、构筑物的保护。
但该方法采出率低、巷道掘进多，工作面效率低。
1.1.3覆岩离层带充填根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性，在煤炭采出后一定时间间隔内，用钻孔往离层带空间高压注浆，充填，加固离层带空间，将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构，使离层带的下沉空间不再向地表传递，以减少或减缓地表下沉，保护地面建、构筑物或农田。
但该技术难度大，再近一步研究。
1.1.4限厚开采根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力，以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据，确定可开采的煤层厚度，开采是仅回采这一厚度的煤，其余各煤层均不开采，以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。
但该技术采出率低，仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。
矿山开采沉陷学第一章：1：在地下开采前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。
局部矿体被采出后，在岩体内部形成一个采空区，导致周围岩体应力状态发生变化，引起应力重分布，从而使岩体产生移动变形和破坏，直至到达新的平衡。
随着采矿工作的进展，这一过程不断重复。
它是一个十分复杂的物理、力学变化过程，也是岩层产生移动和破坏过程，这一过程和现象称为岩层移动。
2：充分采动区COD位于采空区中部上方，其移动特征是：煤层顶板在上覆岩体重力作用下，先向采空区方向弯曲，然后破碎成大小不一的岩块向下冒落而充填采空区。
此后，岩层成层状向下弯曲，同时伴随有离层、裂隙、断裂等现象。
成层状弯曲的岩层下沉，使冒落破碎的岩块逐渐被压实。
移动完毕后，此区内下沉的岩层仍平行于它的原始层位，层内各点的移动向量与煤层法线方向一致，在同一层内的移动向量彼此相等。
3：岩层移动形式〔一〕弯曲，这岩层移动的主要形式。
当地下开采后，从直接顶板开场沿层面法线方向弯曲，直到地表。
〔二〕岩层的垮落〔或称冒落〕。
当煤层采出后，采空区附近上方岩层弯曲而产生拉伸变形。
当拉伸变形超过岩层的允许抗拉强度时，岩层破碎成大小不一的岩块，冒落充填于采空区。
此时，岩层不再保持其原有的层状构造。
这是岩层移动过程中最剧烈的形式，通常只发生在采空区直接顶板岩层中。
〔三〕煤的挤出〔又称片帮〕。
采空区边界煤层在支承压力作用下，一局部被压碎挤向采空区，这种现象称为片帮。
由于增压区的存在，煤层顶底板岩层在支承压力作用下产生竖向压缩，从而使采空区边界以外的上覆岩岩层和地表产生移动。
〔四〕岩石沿层面的滑移。
在开采倾斜煤层时，岩石在自重力的作用下，除产生沿层面法线方向的弯曲外，还会产生沿层面方向的移动。
岩层倾角越大，岩层沿层面滑移越明显。
沿层面滑移的结果，使采空区上山方向的局部岩层受拉伸，甚至剪断，而下山方向的局部岩层受压缩。
〔五〕垮落岩石的下滑〔或滚动〕。
煤层采出后，采空区为冒落岩块所充填。
名词解释：1.半无限开采：沿着工作面推进方向x 区间0到正无穷上被开采，而沿垂直工作面推进方向的开采尺寸足够大，使之达到充分采动。
（1.2--1.4H ）2.主要影响半径：半无限开采主要的地表移动和变形均发生在r x -=～r +的范围之内，称r 为主要影响半径。
2.下沉盆地的角度参数： 边界角：开采达到或接近充分采动是，移动盆地主断面上盆地边界点和采空区边界点连续与采空区外侧水平线的夹角移动角：开采达到或接近充分采动时，移动盆地主断面上临界变形点和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角。
下山、上山和走向方向的移动角分别用β、γ和δ来表示；i=± 3.0mm/m ；E=±2.0mm/m ；K=±0.2×10-3/m 。
裂缝角：开采达到或接近充分采动时，采空区上方地表最外侧位置裂缝和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角最大下沉角：在移动盆地的倾斜主断面上，采空区的中点与地表下沉盆地中点的连线与矿层下山方向水平线的夹角3.启动距：地表开始移动式工作面推进距离地表开始移动：观测地表下沉值达到10mm地表移动时间：从地表开始移动到地表停止移动的持续时间。
分为启动。
活跃。
衰减阶段，1.67mm/d ，百分之854.减沉开采：是通过改变采场顶板管理方法控制顶板下沉量，达到减缓地表沉陷量5.协调开采：根据开采引起地表移动变形分布规律，通过合理的开采布局，开采顺序，方向时间等方法，减缓开采地表变形值6.变形缓冲沟：是在建筑物周围地表挖掘的一定深度的沟槽。
沟深超过基础底面深200--300mm ，沟槽不小于600m ，沟外缘建筑物外侧1--2m7.变形缝：是将建筑物从屋顶到地基分成若干长度较小，刚度较大，自成变形体系的独立单元8安全开采上限：安全开采边界的标高9.安全开采深度：地表至安全开采边界的距离，即地面标高与安全开采上限的标高之差10.安全煤岩厚度：水体地面向下至安全开采上边界水平面之间的距离11.“三下”采煤：是指在建筑物下、铁路和公路下、水体下进行开采。
12.观测站：是指在开采影响范围内的地表、岩层内部或其他研究对象上，按一定要求设立一系列互相联系的观测点。
13.土地复垦：是指对矿区土地的恢复和再利用。
14.在x 、y 两个方向或任意一个方向未达到该地质采矿条件下的充分采动尺寸时为有限开采；16.水平变形：是指相邻两点的水平移动差值与两点之间水平距离的比值 填空1.覆岩移动破坏形式：弯曲，跨落，片帮，岩石沿层面滑移，跨落岩石的下滑。
地板岩层隆起。
2.稳态移动盆地划分为三个区域：中性区，压缩区和拉伸区3.下沉盆地的角度参数： 边界角：开采达到或接近充分采动是，移动盆地主断面上盆地边界点和采空区边界点连续与采空区外侧水平线的夹角移动角：开采达到或接近充分采动时，移动盆地主断面上临界变形点和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角裂缝角：开采达到或接近充分采动时，采空区上方地表最外侧位置裂缝和采空区边界点连线与采空区外侧水平线的夹角最大下沉角：在移动盆地的倾斜主断面上，采空区的中点与地表下沉盆地中点的连线与矿层下山方向水平线的夹角4.启动距：地表开始移动式工作面推进距离地表开始移动：观测地表下沉值达到10mm地表移动时间：从地表开始移动到地表停止移动的持续时间。
分为启动。
活跃。
衰减阶段，1.67mm/d ，百分之855.开采沉陷预计理论有：影响函数方法，理论模型方法，经验方法，概率积分法6.概率积分法：采高m下沉系数n煤层倾角a；Wmax=mncosa采深H主要影响半径r 主要影响角正切tanB:r=H/tanB拐点偏移距d：水平移动参数。
7.观测站工作分为：连接测量，全面测量和日常观测8.数值模拟方法有：有限元法，边界元法，离散元法9.留设保护煤柱的方法：1垂直断面法2垂线法3数字标高投影法4临界变形值法10.开采技术措施1试探开采（a.先远后近b.先厚后薄c.先深后浅 d.先简单后复杂）2.分区开采（同一井田隔离采区进行开采：建立若干单独井田同时开采。
）3.合理选择开采方案（留安全煤岩柱顶水开采：疏干或疏降水体开采：顶疏结合开采：合理选择开采方法和措施：正常等速开采：倾斜长壁开采。
长走向小阶段开采。
）11.建筑物破坏等级：ⅠⅡⅢⅣⅤε 2.4.６k02. 0.4 0.6 i3. 6. 1012.、地表下沉盆地呈非连续分布形态，主要特征为：塌陷坑、台阶、裂缝等问答1.影响地表移动变形的主要地址采矿因素：1.岩石力学性质对覆岩移动破坏的影响，2岩石力学性质对开采沉陷分布的影响3松散层对地表移动的影响4矿层倾角的影响5采深与采高的影响6开采方法和顶板管理的影响7开采范围的影响8开采速度的的影响9重复采动的影响2.覆岩内部移动变形规律：1.从上至下影响范围逐渐增大，破坏强度逐渐减弱，主要影响半径以非线性变化2,拐点位置由下至上逐渐向采空区方向移动3曲率与水平变形值逐渐远离拐点位置3.条带开采的设计原则：1保留条带的宽高比不小于2个充填条采或不小于5个跨落条采2保留条带要有足够的强度和长期的稳定性3条带开采的宽度一般小于开采煤层埋深的1/4，4覆岩中存在控制性关键层时，煤层数目不超过3层，6煤层倾角较大时，采用倾斜条带开采，7开采深度较大时，采用变条带采，留宽度布置4.观测站设计说明书内容：1观测站的目的和任务2设站地的地形地物以及地质采矿条件，3开采沉陷参数4观测线的长度位置和测点控制点的数目位置编号5测点控制点的构造以及理论方法6观测内容；所用仪器与矿区控制网的连接方法精度要求；联测的起始数据，定期观测的时间方法精度要求；有关地表采动影响的测定和编录方法7经费估算8观测成果的整理方法分析步骤5.非采矿原因导致的建筑物破坏有：自然因素1湿度相关的地基土的物理性能变化2地壳运动3湿陷性黄土的湿陷作用人为因素1地基或基础质量不好2建筑物结构设计有缺陷3建筑材料质量差或建造工程质量差6.布置开采工作左面原则：1尽量使主要保护建筑物位于移动盆地的平底位置2尽量使主要保护物的长轴与开采工作面或开采边界平行3避免建筑物与开采工作面或开采边界斜交4由建筑物的抗拉，抗压变形能力和移动盆地的拉伸压缩变形区综合分析确定有利的开采方案5由保护建筑物的主要程度和分析情况确定开采方案7.保护建筑物开采措施：1减沉开采：充填开采，部分开采，离层充填开采2协调开采：多区段协调开采，多工作面协调开采，对称开采，减小开采边界影响的叠加3控制开采：限高开采，间歇开采8.部分开采的使用条件（条带开采）：1地面建筑物十分密集，结构复杂的建筑物，有纪念性的建筑物，铁路隧道等，由于技术和经济上的原因不适于采取建筑物加固或充填措施2地面排水困难3矿层埋深400--500m4矿层厚度稳定，断层少5临近采取的开采不至于破坏煤柱的完整性9.离层充填的四个阶段：连续弯曲带产生，剪切滑移，非协调挠曲，离层产生；三个理学准则：剪应力准则τ><τ>剪力滑移2挠度准则，Wu<Wl产生非协调挠曲3张应力准则，δt><δt>离层产生10.变形缝设置原则：1分割的独立单元长度为15-20m 2平面形状复杂的建筑物的转折部位改置3高度差异或荷载差异位置设置4建筑物类型不同的位置设置5地基强度有明显差异的位置设置6局部地下室的边缘设置7分期建筑房屋的交界处设置11.水体下安全开采的基本要求：1防止上覆水体溃入井下，保证不过多增加排水费用前提下，尽量不恶化劳动条件，不出现淹井事故2在安全生产的同时，尽可能多的回收矿产资源3有效的保护地面水体以及河流湖溪的水工建筑12.安全煤岩柱留设步骤：1根据松散层和基岩的水文地质条件，分析确定覆岩类型2根据煤层地址开采条件，选择开采方法，顶板管理方法，采区巷道布置与开采顺序等，并计算煤层开采后，跨落带和裂缝带的参数13.地表移动盆地是怎样形成的？地表移动盆地形成有一个过程，对用长璧式全部冒落法开采的煤层，当工作面自开切眼达到(1/@-1/2)H时，开采引起的岩层移动开始波及地表，在地表形成一个相应的盆地，随着工作面继续推进，地表盆地的范围继续扩大，盆地各点的下沉量也继续增加，当工作面推进到一定的距离，采空区到达一定的宽度时，盆地的下沉程度达到该地址条件下的最大值，继续增加开采宽度，地表移动盆地的范围也会继续增大，如果工作面停止掘进，再经过一段时间，移动盆地个部分的移动和变形就会逐渐稳定下来形成最终的稳定盆地。
14.说明地表移动和变形的基本规律一般用移动和变形表示曲线表示其一般的分布规律在充分菜动条件下，最终移动盆地走向主断面上各地表各点的移动和变形的规律的分布情况如图，图中各条曲线的原点设在移动盆地的中心横坐标x表示地表各点距离原点o的距离，纵坐标表示地表移动和变形值。
15.拐点平移距产生的主要原因是什么？其主要的影响因素有哪些？由于在开采边界附近有一段顶板下沉不充分所致，因素开采厚度和岩性。
16.地表移动和变形时候对建筑物的影响有什么特点@地表的下沉和水平移动速度缓慢影响不大@地表倾斜变形，对面积小而高度大的建筑物影响大@地表的水平变形，通过对建筑物的地面和侧面使建筑物附加的拉伸和压缩应力，影响较大。
@地表曲率变形引起地表凸起弯曲或凹陷弯曲，建筑物越长越高时，收到的影响越大。
17.减小地表移动和变形的开采措施主要有哪些？使用充填法管理顶板，矸石填充，水沙填充，高木材料填充采用不分开采法或者分层开采消除或消减开采影响的叠加。
顺序开采，合理布置各煤层的开采边界，干净回采，正确安排工作面的推进方向。
协调开采，提高回采速度18.铁路下应采用哪种开采技术措施？开采前的准备根据地表移动的实测资料预计地表移动和变形根据预计做好准备编制地下开采设计对附近的小煤窑采空区进行调查，采取措施，建筑地面观测站，对地表移动进行观测。
全面整修路线。
编制好地下开采设计，在采区布置上，应尽量使用采动路线处于盆地主断面附近，避免线路处于移动盆地的边缘，并力求扩大采区面积。
严禁使用非正规的采煤方法。
根据开采煤层的深厚比，正确选择顶板的管理方法。
在开采急倾斜煤层时候要防止地表的抽冒。
工作面的推进方向与线路的纵轴方向一致。
19.什么是下沉系数、拐点偏移距？答：下沉系数是在充分采动条件下，由地表出现的的最大下沉值与平均开采深之比来确定：错误！未找到引用源。
，拐点偏移距：1.下沉值为错误！未找到引用源。
的点。
2.错误！未找到引用源。
、错误！未找到引用源。
出现的点。
20.移动变形规律？答：1.当覆岩中的关键层位于覆岩的中上部时，关键层的断裂失稳对地表移动变形的变化影响很大；2.通常开采速度越快，地表的移动变形越小；3.当开采速度小于2m/d-3m/d时，开采期间的短期的停滞对地表保护物影响不大；4.采动地表动态变形与采深采高比H/m 有关。
