毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
一．威布尔（Weber）动态模型在矿区首采面开采沉陷预测应用研究的任务与意义
煤炭资源开采与环境相协调是当今可持续发展战略的主题之一，也是广大采矿科学工作者的新课题。然而采矿引起的地面沉陷作为一种外生地质灾害,破坏耕地,损坏地面建筑物,给工农业生产带来严重威胁,并严重影响着生态环境,已成为环境工程学和环境岩土学研究的重要课题。煤层开采沉陷预计，对保护环境和建筑物具有十分重要的意义。 我国开采沉陷学的研究已形成了独立的学科范围和独特的研究方法 ,有关开采沉陷的理论和方法也已经在现场生产实践中发挥了重要作用[1]。60年代我国学者引入波兰学者提出的开采沉陷的随机介质理论,并加以改进和完善 ,提出了地表移动预计的概率积分法 ,该方法直到目前仍被采矿界广泛应用。现有的开采沉陷理论都是以均匀连续介质假设作为研究前提 ,关键参数必须经现场观测确定，因而给实际预测造成了一定难度。 而如今，伴随科技的日新月异的的进步，开采沉陷学己从过去的实测研究、经验公式等方法逐步向智能化、自动化的多学科融合方向发展[2]。Weber分布法是经过大量的实测资料建立，具有理论模型优秀、拟合精度高的优点。通过建立基于时间函数与Weber分布法的动态预计模型，能达到提高矿区的生产效率、保证安全生产，为后续沙石填充采集可靠信息的作用。
二．基于Weber时间序列函数的动态沉陷预计
1.建模理论基础
1.1 Weber时间序列函数
采用 Weber曲线函数描述地表沉陷区某观测点下沉量与时间的关系，表达式为：
W(t)=Wm(1-e-n1t^k)tk (1)
式中，Wm为地表沉陷区观测点沉陷稳定后的最大下沉量，mm; n1为与采空区上覆岩层性质有关的参数 ,决定地表观测点下沉过程的时间长短; t为观测点下沉所用的时间,d; k 为与采空区上覆岩层性质有关的参数，决定地表观测点在下沉过程中时间轴上的运动路径，可由下沉速度和加速度的变化规律体现。参数n1、k可通过最小二乘法拟合确定。
对式(1) 计算一阶和二阶导数分别得到地表观测点下沉速度 v( t) 和加速度 a( t) 的函数表达式:
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