沉降监测网拟稳平差及程序设计毕业论文

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1、沉降监测网拟稳平差及程序设计毕业论文目录ABSTRACT31沉降监测网概述61.1沉降监测网的形成62地下开采引起的地表移动和破坏62.1地表移动的形式62.2地表移动盆地73沉降监测网的数据来源73.1开采沉陷的观测工作73.2本次实测数据说明84拟稳平差程序概述94.1拟稳平差的基本原理94.2拟稳平差程序编译的相关函数104.3函数功能说明及其源代码114.4原始数据文件格式设计304.5拟稳点信息的读取与存储314.6拟稳点的判定与选取314.6.1拟稳点的判定方法314.6.2拟稳点的选择原

2、则325.拟稳平差程序的运行335.1原始数据的处理335.2程序运行的步骤345.3程序运行结果显示3533绪论中国的经济发展随着改革开放而腾飞，而经济的发展离不开对各种能源的需求。中国经济从2003年起进入了重化工阶段，对能源的需求快速增长，尤其是对煤矿的需求大大增加。因此从2003年起到2013年这十年，是煤炭行业黄金的十年。煤矿企业挖走了大部分的煤，但是造成了开采沉陷留下了大量的采空区。这些采空区对国民经济的发展有着不可小觑的阻碍。其中尤其对国家的基础设施影响极大，例如：在交通中的影响，铁路和

3、国家高速公路不得穿过采空区上方。为了监测采空区和采区对周边建筑、环境和其它地物的影响，这时要布设沉降观测网，用以监测和评价采区和采空区对环境的影响。本文正是基于这一理论的基础上，研究拟稳平差在沉降观测网中的应用以及程序设计。331沉降监测网概述1.1沉降监测网的形成有用矿物被采出以后，开采区域周围的岩体的原始应力平衡状态受到破坏，应力重新分布，到达新的平衡。在此过程中，使岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏（开裂、冒落等），这种现象称为“开采沉陷”。岩体本身是一种非常复杂的介质。它不仅是由各种

4、不同性质的岩层组成，而且还由于各种地质作用（如褶皱、断层、开裂、火成岩、侵入，陷落柱等）而产生了大量的不连续面。岩体在受到各种不同开采方法影响时，产生的开采沉陷是一个在时间上和空间上都是非常复杂的过程。在时间上来说，在移动的过程中，开采沉陷的形式和大小在不同的时间上是不同的，也就是说，此时的开采沉陷是“动态的”；随着时间的推移，开采沉陷的形式和大小逐渐趋向于稳定，开采沉陷变成“静态的”或“最终的”。从空间上来说，若地下开采的范围较小、开采的矿物的埋藏深度较小，则开采沉陷波及的范围往往只局限于开采区域的

5、周围的岩体；若开采范围较大、开采矿物的埋藏深度较大，则开采沉陷波及的范围就会从岩体发展到地表，引起“地表移动”。沉降监测网是为了监测“地表移动”的表面上指定位置的点的沉降变化而建立的一种水准网。通过实地多次观测这些指定位置的点的高程和平面坐标，确定这些点的空间位置坐标，进行数据统计分析，观察这些点的沉降情况、沉降速度、沉降变化等，判断并预测这些点位在空间中的变化趋势。2地下开采引起的地表移动和破坏2.1地表移动的形式所谓地表移动，是指在采空区面积扩大到一定范围后，岩层移动发展到地表，是地表产生移动和变

6、形，在地表沉陷的研究中称这一过程和现象为地表移动。开采引起的地表移动过程，受多种地质采矿因素的影响，因此，随开采深度、开采厚度、采煤方法及煤层产状等因素的不同，地表移动和破坏的形式也不完全相同。在采深和采厚的比值比较大时，地表的移动和变形在空间和时间上是连续的、渐变的，具有明显的规律性。当采深和采厚的比值较小（一般小于30）或具有较大的地质构造时，地表的移动和变形在空间和时间上将是不连续的，移动和变形的分布没有严格的规律性，地表可能出现较大的裂缝或坍塌坑。地表移动和破坏的形式，归纳起来有：地表移动盆地

7、、裂缝及台阶、坍塌坑。本程序是针对地表移动盆地而言。2.2地表移动盆地33在开采影响波及到地表以后，受采动影响的地表从原有标高向下沉降，从而在采空区上方地表形成一个比采空区面积还大的沉陷区域。这种地表沉陷区称为地表移动盆地，或称下沉盆地。在地表移动盆地形成的过程中，改变了地表原有的形态，引起了高低、坡度及水平位置的变化。地表移动盆地的形成：地表移动盆地是在工作面的推进过程中逐渐形成的。一般是当回采工作面自开切眼开始向前推进的距离相当于1/4~1/2H0（H0为平均采深）时，开采影响即波及到地表，引起地

8、表下沉。然后，随着工作面继续向前推进，地表的影响范围不断扩大，下沉值不断增加，在地表就形成一个比开采范围大得多的下沉盆地。3沉降监测网的数据来源3.1开采沉陷的观测工作要保护井巷、建筑物、水体及铁路等。是它们免受或减少开采的有害影响，减少地下资源的损失，必须研究地下开采引起的岩层与地表移动规律。岩层与地表移动的过程十分复杂，它是许多地质采矿因素综合影响的结果。认识岩层与地表移动这一复杂过程，目前的主要方法是实地观测。通过观测获得大量的第一性资料，然后对这