煤层倾角与地表下沉模型研究——基于相似材料试验

"基于煤层倾角变化地表下沉规律的模型研究" 本文主要探讨的是煤炭开采过程中地表下沉规律的问题，特别关注煤层倾角变化对这一规律的影响。作者郑汝育进行了基于煤层倾角变化的相似材料模型试验，以深入理解不同倾角条件下地表下沉的特征。在实验中，采用了工业近景摄影测量系统作为观测工具，这种技术能精确捕捉和记录模型地表的微小变形，从而获取不同倾角模型的地表下沉数据。 通过对这些数据的处理，研究人员分析了地表下沉曲线形态随煤层倾角变化的差异性。随着煤层倾角的增大，地表下沉的形态和程度可能会显著改变，这不仅影响到地面建筑的安全，也关乎矿区生态环境的保护。在研究中，作者运用了概率积分法来修改预测模型，这是一种统计学方法，用于更好地模拟实际的下沉过程。 通过MATLAB软件进行函数拟合，郑汝育得出了适用于不同倾角煤层开采的预计函数数学模型。这个模型对于缓倾斜煤层和急倾斜煤层的地表下沉预计都具有通用性，能够为未来的开采沉陷预测提供理论支持和实践指导。关键词包括开采沉陷、煤层倾角变化、相似材料模型以及沉陷预计，这些关键词揭示了研究的核心内容和技术方法。 这项研究对于理解和控制因煤炭开采导致的地表下沉问题至关重要，尤其在优化开采策略、减少环境破坏和确保煤矿安全方面具有深远的科学价值和实际应用意义。通过建立准确的数学模型，可以提前预判地表沉陷情况，为矿山规划和环境保护提供科学依据。