概率积分法在老采空区地表沉降预测及地质力学参数研究

"本文主要探讨了概率积分法在老采空区地表残余沉降预计中的应用，通过实例分析来获取地质力学参数。作者杨玉龙以小马煤矿西北部4个相邻采空区为研究对象，利用概率积分法进行预计，并结合反分析方法在数值模拟中确定实际参数。文章指出，老采空区的地质力学参数获取具有挑战性，因为其年代久远且地质结构复杂。预计参数包括残余下沉系数、主要影响角正切、水平移动系数、拐点偏移距和开采影响传播角，其中下沉系数的变化尤为显著。研究方法首先计算一般下沉系数，然后推算残余下沉系数，最终确定其他参数。" 在煤炭开采过程中，老采空区的存在对地表稳定性和安全具有重要影响。概率积分法是一种用于预测地表沉降的数学工具，尤其适用于处理复杂的地质条件和长期的残余沉降问题。该方法通过对多个影响因素的概率分布进行积分，估算地表沉降的期望值，从而提供一个较为全面的预测结果。 在小马煤矿的研究中，杨玉龙选取了4个相邻的采空区作为研究样本，通过对这些区域的地表残余沉降进行预计，可以得到初步的预计结果。这些结果是反分析的基础，即通过调整模型参数，使模型预测与实际观测数据尽可能吻合，从而反推出老采空区的实际地质力学参数。这种方法有助于更准确地评估地表沉降风险，为煤矿的安全开采提供科学依据。 在预计参数中，残余下沉系数q是一个关键变量，它反映了地表在开采结束后继续下沉的程度。由于残余沉降过程可能持续很长时间，下沉系数q会随着时间变化而变化，因此需要特别关注。其他参数如主要影响角正切、水平移动系数b、拐点偏移距s和开采影响传播角，虽然相对稳定，但它们同样影响着预计精度，需要根据具体地质条件来确定。 数值模拟作为一种强大的工具，被用来验证和优化预计模型。通过调整模型中的力学参数，比如岩石弹性模量、泊松比等，结合反分析方法，可以逐步逼近实际的地表沉降情况，最终得到反映老采空区真实状态的地质力学参数。 概率积分法结合数值模拟和反分析方法，为老采空区的地表残余沉降预计提供了一种有效途径，对于理解地表变形规律、保障矿区安全以及合理规划开采活动具有重要意义。同时，这种方法也对其他类似条件下的矿产资源开发提供了理论和技术支持。