›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (6): 1664-1668.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

采动区地表动态沉降预测的Richards模型

王正帅1, 2,邓喀中1   

  1. 1. 中国矿业大学 环境与测绘学院, 江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学 江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏 徐州 221116
  • 收稿日期:2010-07-04 出版日期:2011-06-10 发布日期:2011-06-21
  • 作者简介:王正帅,男,1974年生,博士,工程师,从事开采沉陷防护与利用方面的研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目资助(No. 40772191);“十一五”国家科技支撑计划重点项目资助(No. 2006BAC09B01)

Richards model of surface dynamic subsidence prediction in mining area

WANG Zheng-shuai1, 2, DENG Ka-zhong1   

  1. 1. School of Environment and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China; 2. Key Laboratory of Resource and Environment Information Engineering of Jiangsu Province, China University of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China
  • Received:2010-07-04 Online:2011-06-10 Published:2011-06-21

摘要: 针对Knothe时间函数在采动区地表动态沉降预测中存在着较大偏差的问题,提出了地表动态沉降预测的Richards模型。基于开采过程中的地表沉降变形规律,给出了能够反映地表沉降全过程的理想时间函数模型所具有的基本特征,引入Richards生长曲线模型,分析了模型参数与地质采矿条件之间的定性、定量关系,并探讨了模型的适用范围,指出地表发生连续的、渐变的沉降变形时,模型预测效果较好。实例分析表明,Richards模型符合理想时间函数模型的要求,可较好地模拟采动区地表动态沉降过程,能够计算出地表移动持续时间和地表点在某一时刻的下沉值、下沉速度、加速度等动态参数,且模型的可塑性较强,具有较广泛的适用性

关键词: 沉降预测, Richards模型, 采动区, 开采沉陷

Abstract: Aiming at the poor results of Knothe time function in predicting surface dynamic subsidence, Richards model is proposed. Based on analyzing the characteristics of the surface subsidence induced by coal mining, the elementary features of the perfect time function which could describe the full subsidence process are presented; and then, Richards growth model is introduced and established before the qualitative and quantitative relationships between parameters of model and geologic and mining conditions are given. Finally, model applicability is discussed; precise results could be attained while Richards model is applied to continuous and gradual subsidence area. A case study is given. The results show that: Richards model which satisfies the requirements of perfect time function could effectively simulate the whole process of surface subsidence and quickly calculate the parameters, including movement duration and subsidence, velocity and acceleration of a certain point in the surface movement basin at anytime; additionally; the flexibility of Richards model indicates it could be used in practice widely.

Key words: subsidence prediction, Richards model, mining area, mining subsidence

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