《煤矿开采沉陷自动化监测系统》专著简介

《煤矿开采沉陷自动化监测系统》专著简介

在我们生活的地球上，存在大量的自然和人为的变形体，这些在平时看来相对稳定的建构筑物，往往隐含着潜在的危险，在一定条件下会导致灾害性事件的发生，给人民的生命财产造成不可估量的损失。为了安全需要，必须对这些局部变形进行监测。

煤矿开采沉陷监测属于工程变形监测范畴，但与水库大坝、滑坡体、桥梁、高层建筑、城市地表等监测相比，具有监测点数多、平面和高程的监测精度均较高、每次监测的时间要求严、移动变形量变化范围大的特点。本书结合开采沉陷监测的特点，对煤矿开采沉陷自动化监测系统进行研究。本研究以GNSS CORS 技术、GIS技术、计算机网络通讯技术、移动PDA技术、现代测量数据处理技术、数据库技术、软件工程技术等为支撑，建立地表移动自动化监测系统，及时监测由于井下开采沉陷导致的地表移动变形，实现监测数据的自动采集、传输、分析，为矿区开采沉陷监测提供一种高效的数据采集、数据处理和移动变形分析的自动化手段；为满足煤矿安全开展“三下一上”（建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上）采煤工作的需要、为恢复与重建矿区生态环境、矿山开采沉陷工程治理、村庄搬迁规划、地质灾害治理等提供科学依据，为矿山地质环境治理提供技术支撑。本书中介绍的技术方法体系，不仅可以用于矿山开采沉陷监测，也可在其他领域（如水库大坝、山体滑坡崩塌、高层建筑、大型桥梁、城市地表等的变形监测）推广应用，同时也为研究北斗导航卫星系统在变形监测领域的应用提供先期的研究基础。

全书共分七章。第一章介绍了变形监测基本模式、几种适于自动化监测的相关技术和数据处理分析方法，并结合煤矿开采沉陷监测技术的发展，介绍煤矿开采沉陷自动化监测技术的现状。第二章从岩层移动和破坏规律、地表移动和变形的基本规律、观测站实测参数解算的理论方法、开采沉陷预计方法等方面，对开采沉陷规律与预计基本理论进行了介绍，为煤矿开采沉陷自动化监测系统的实现提供相关的理论基础。第三章在介绍试点研究区地质采矿条件的基础上，介绍了自动化监测系统基准网、连续运行监测站和普通观测站（非连续运行监测站）的设计，重点介绍了自动化监测系统的系统组成、系统功能、系统建设方案和实时数据采集终端系统平台设计，为煤矿开采沉陷自动化监测系统的实施提供指导。第四章主要对变形监测过程中的数据质量评价方法、数据处理模型、移动变形量获取模型和变形分析模型进行介绍，为获取监测点空间位置信息和变形信息提供理论支撑。第五章结合煤矿开采沉陷自动化监测的特点，从设计原则与思路、数据监控中心软件、矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统软件包（简称 MISPAS软件包）、实时数据采集终端系统软件等三方面，对煤矿开采沉陷自动化监测系统软件的主要功能和结构进行介绍，为系统软件的研发提供依据，为使整个自动化监测系统能切实解决煤矿生产中的实际问题提供保障。第六章对自动化监测系统10类数据库（表）中的部分数据库（表）结构进行了介绍，重点介绍了工作底图图层的划分，以对自动化监测系统软件中的数据进行处理、分析和有效管理，为实现煤矿开采沉陷自动化监测系统的预定功能和目标提供丰富的信息源。第七章在前述有关理论和模型的基础上，从系统的研发要求、测试方法和系统运行的主要界面三方面对煤矿开采沉陷自动化监测系统软件的初步实现成果进行简单介绍。

本书由安徽理工大学余学祥、吕伟才、南京信息工程大学柯福阳、安徽理工大学王磊、赵兴旺、刘超、王胜利、张翠英共同完成，最后由余学祥负责统稿。

本书得到安徽省国土资源科技项目“淮南市城乡土地资源集约化利用‘3S’技术支撑系统研究”项目（编号：2011-K-22）、“基于GIS技术的淮南煤田开采沉陷监测系统研究” 项目（编号：2011-K-18）和淮南矿业（集团）有限责任公司“地表移动自动化监测系统研究” 项目（编号：HNKY-JTJS(2013)-28）的支持。

本书可为从事变形监测自动化的理论研究和应用研究的科研人员和工程技术人员提供参考，也可作为高等学校测绘工程专业及其相关专业本科生和研究生的参考书使用。