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开采沉陷动态预测模型 被引量：50
1
作者 王军保 刘新荣 刘小军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期516-521,共6页
为了准确预测地下开采引起的地表沉陷,针对Knothe时间函数模型的不足,借鉴岩石流变力学中非定常流变模型的建模思路,假定Knothe时间函数中的时间影响系数不是固定不变的常量,而是与时间有关的变量,从而对Knothe时间函数模型进行了改进... 为了准确预测地下开采引起的地表沉陷,针对Knothe时间函数模型的不足,借鉴岩石流变力学中非定常流变模型的建模思路,假定Knothe时间函数中的时间影响系数不是固定不变的常量,而是与时间有关的变量,从而对Knothe时间函数模型进行了改进。在此基础上,提出了一种新的地表下沉盆地模型,并将该模型与改进的Knothe时间函数模型相结合,建立了一种新的开采沉陷动态预测模型。利用实测资料对模型的合理性进行了验证,结果表明:该模型能够描述开采沉陷随时间的动态发育过程,且预测曲线和实测数据吻合良好,说明模型具有一定的适用性。 展开更多
关键词 开采沉陷 改进的Knothe时间函数 下沉盆地 动态预测
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时序分析在开采沉陷动态参数预计中的应用 被引量：24
2
作者 吴侃 靳建明 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期413-415,共3页
应用时间序列分析法 ,对开采沉陷动态过程的概率积分法预计参数进行分析 ,建立了动态预计模型 .用该模型可对参数的未来值进行预计 ,然后利用预计结果进一步预计地表的移动变形 ,解决了开采沉陷的动态预计问题 .应用此法 ,地表下沉的相... 应用时间序列分析法 ,对开采沉陷动态过程的概率积分法预计参数进行分析 ,建立了动态预计模型 .用该模型可对参数的未来值进行预计 ,然后利用预计结果进一步预计地表的移动变形 ,解决了开采沉陷的动态预计问题 .应用此法 ,地表下沉的相对预计误差一般为 4 %左右 ,与传统方法相比 ,预计精度可提高 5%～ 1 5% . 展开更多
关键词 时序分析 开采沉陷 参数 预计
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开采沉陷动态预计的分段Knothe时间函数模型优化 被引量：31
3
作者 张兵 崔希民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期541-548,556,共9页
针对分段Knothe时间函数在理论上存在的不足,为了扩展其应用范围,改善其在地表动态下沉预计时的精度,通过理论分析和对比研究,对该时间函数存在的理论缺陷进行了深入探讨,并针对存在的问题提出了相应的改进方法,进而构建了一种新的、适... 针对分段Knothe时间函数在理论上存在的不足,为了扩展其应用范围,改善其在地表动态下沉预计时的精度,通过理论分析和对比研究,对该时间函数存在的理论缺陷进行了深入探讨,并针对存在的问题提出了相应的改进方法,进而构建了一种新的、适用范围更广、预测精度更高的分段Knothe时间函数模型。研究结果表明:该模型的构建解决了原时间函数在分段点处函数值与理论值不一致的问题以及原时间函数值最终不能收敛于1的问题;新的函数模型在应用上也摆脱了原模型对预计参数选取的某些特殊限制,扩展了利用该模型在不同地质采矿条件下进行动态预计的适用性。通过对实测数据的对比预测,证明采用该时间函数模型进行预测的精度比采用原时间函数进行预测的精度有所提高,并且地表下沉的终态预计值在达到最大下沉值后不会再随着下沉时间的增加而改变。 展开更多
关键词 开采沉陷 动态预计 Knothe时间函数 分段时间函数 模型优化
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DTM在开采沉陷可视化预计中的应用 被引量：26
4
作者 柴华彬 邹友峰 刘景艳 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第2期171-174,共4页
数字地面模型(DTM)具有强大的三维可视化分析和空间模拟功能,它可以代替等高线对地形表面的描述,能满足对等高线数据相同的各种需求。为了充分地利用地质、矿山等许多领域的三维原始数据,以开采沉陷预计为研究对象,首先提出了将DTM用于... 数字地面模型(DTM)具有强大的三维可视化分析和空间模拟功能,它可以代替等高线对地形表面的描述,能满足对等高线数据相同的各种需求。为了充分地利用地质、矿山等许多领域的三维原始数据,以开采沉陷预计为研究对象,首先提出了将DTM用于地表移动变形可视化预计的意义,然后对其DTM构造的思路和方法进行了研究,最后,结合实例,介绍了将DTM用于开采沉陷可视化预计可以得到的最终成果。 展开更多
关键词 DTM 开采沉陷 可视化预计 数字地面模型 煤炭开采
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灰色系统模型在沉陷预测中的应用 被引量：23
5
作者 郭广礼 张国良 张贻广 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期62-65,共4页
研究了灰色系统模型在矸石地基建筑物沉降和采矿塌陷区残余沉降预测中的应用问题．结合实例，建立了各自的沉降增量预测方程．研究结果表明，应用灰色系统模型预测矸石地基沉降和塌陷区残余沉降是恰当的．
关键词 开采沉陷 基础沉降 岩石沉陷 灰色系统模型
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D-InSAR的黄土高原矿区地表形变监测 被引量：25
6
作者 郭山川 侯湖平 +2 位作者 张绍良 徐雅晴 杨永均 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2017年第6期207-212,共6页
D-InSAR技术已在数字高程建模、地表微小变形、地壳形变等方面显示出广阔前景,但其对黄土高原矿区复杂、剧烈、动态的地表形变监测能否有效,目前仍存在争议。针对此问题,该文以大同市南郊区采煤沉陷地为研究区域,利用两轨法D-InSAR技术... D-InSAR技术已在数字高程建模、地表微小变形、地壳形变等方面显示出广阔前景,但其对黄土高原矿区复杂、剧烈、动态的地表形变监测能否有效,目前仍存在争议。针对此问题,该文以大同市南郊区采煤沉陷地为研究区域,利用两轨法D-InSAR技术,采用ALOS PALSAR数据获取了研究区域2008年1月1日至2月16日间的沉陷面积和最大沉降值。然后以晋华宫矿某工作面为例,利用开采沉陷预计方法进行验证,预计结果显示该工作面的最大沉陷值与D-InSAR测量值相差达24.04mm,并分析差异主要来源于SAR数据、地形、预计参数选取的限制。实验结果表明,D-InSAR技术能够比较准确且有效地监测黄土高原矿区地表形变。 展开更多
关键词 地表形变 D-INSAR 两轨法 开采沉陷预计 黄土高原矿区
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国内外矿山开采沉陷研究的历史及发展趋势 被引量：22
7
作者 赵卫强 孟晴 《北京工业职业技术学院学报》 2010年第1期12-15,共4页
开采沉陷的研究对地下资源的合理开发和利用具有重要的理论和实践意义。对开采沉陷研究的历史发展过程进行了详细的整理,简单介绍了地表沉陷常用的预计方法及其适用条件,并对矿山开采沉陷预测研究及应用的发展趋势进行了展望。
关键词 开采沉陷 研究历史 预计方法 发展趋势
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开采沉陷动态预计的正态分布时间函数模型研究 被引量：21
8
作者 张兵 崔希民 胡青峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第4期140-145,174,共7页
使用常用的Knothe时间函数进行煤炭开采所引起的地表动态下沉预计时,其反映的地表下沉速度和下沉加速度与地表实际下沉规律不相符,基于此,可引入一种新的时间函数—正态分布时间函数,对该时间函数值的变化范围和变化规律进行了详细对比... 使用常用的Knothe时间函数进行煤炭开采所引起的地表动态下沉预计时,其反映的地表下沉速度和下沉加速度与地表实际下沉规律不相符,基于此,可引入一种新的时间函数—正态分布时间函数,对该时间函数值的变化范围和变化规律进行了详细对比,给出了正态分布时间函数用于地表动态预计时参数的确定方法,并利用该时间函数对某矿区地表下沉实测数据进行了对比预测。研究表明:正态分布时间函数的下沉速度和下沉加速度与地表动态下沉规律是相吻合的;当进行不同精度的动态预计时,合理选择函数的形态参数非常重要;在某些矿区,利用正态分布时间函数进行动态预计比使用双参数Knothe时间函数进行预计更符合地表移动的变化规律,预计结果也更为可靠。 展开更多
关键词 开采沉陷 正态分布时间函数 动态预计 Knothe时间函数
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北洺河铁矿开采沉陷预计及地表变形监测与分析 被引量：20
9
作者 蔡美峰 李春雷 +1 位作者 谢谟文 李晓璐 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期109-114,共6页
根据北洺河铁矿覆岩整体性差的特点,将基于地理信息系统(GIS)和概率积分法的MSDAS-GIS系统应用于采用无底柱分段崩落法的金属矿山的开采沉陷预计.通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性,利用GIS的空间分析和图形显... 根据北洺河铁矿覆岩整体性差的特点,将基于地理信息系统(GIS)和概率积分法的MSDAS-GIS系统应用于采用无底柱分段崩落法的金属矿山的开采沉陷预计.通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性,利用GIS的空间分析和图形显示功能对理论预计结果和现场监测结果进行综合分析,从而直观反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围. 展开更多
关键词 金属矿山 无底柱分段崩落法 开采沉陷 预计 地理信息系统 地表变形 概率积分法
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基于覆岩层状结构特征的开采沉陷分层传递预计方法 被引量：20
10
作者 宋世杰 王双明 +1 位作者 赵晓光 申涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第B06期87-95,共9页
煤系覆岩层状结构作为煤炭赋存的显著而重要的地质特点,不仅影响着开采沉陷的发展过程,也决定着沉陷后地表最终形态。以陕北榆神矿区2^(-2)主采煤层区域地质赋存条件和小保当井田典型钻孔资料为主要依据,以砂岩层数、砂岩平均厚度、砂... 煤系覆岩层状结构作为煤炭赋存的显著而重要的地质特点,不仅影响着开采沉陷的发展过程,也决定着沉陷后地表最终形态。以陕北榆神矿区2^(-2)主采煤层区域地质赋存条件和小保当井田典型钻孔资料为主要依据,以砂岩层数、砂岩平均厚度、砂泥比等3个覆岩层状结构关键特征为变量,构建了18组覆岩层状结构数值模型。通过数值模拟实验,揭示了它们对下沉系数的影响规律,建立了相应的量化关系。从变形传递叠加的角度,提出了基于覆岩层状结构特征的开采沉陷分层传递预计方法的原理和前提条件,构建了开采沉陷分层传递走向主断面下沉、水平移动与变形预计模型。工程实例验证了该方法较概率积分法具有更高的整体预计精度,可为中国西部煤矿区开采沉陷的防治提供更好的技术支持。 展开更多
关键词 层状结构 分层传递 开采沉陷 预计 榆神矿区
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任意形状工作面开采地表移动变形预计的算法实现 被引量：17
11
作者 朱刘娟 陈俊杰 邹友峰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2005年第3期337-340,共4页
针对目前矿山生产的现状,对任意形状工作面开采地表移动变形的预计算法进行了研究。应用概率积分法的基本原理,结合生产实际,运用VC++语言,开发了地表移动变形预计系统。本系统采用面向对象的技术和方法进行数据组织,基于剖面线算法实... 针对目前矿山生产的现状,对任意形状工作面开采地表移动变形的预计算法进行了研究。应用概率积分法的基本原理,结合生产实际,运用VC++语言,开发了地表移动变形预计系统。本系统采用面向对象的技术和方法进行数据组织,基于剖面线算法实现图形分割和网格的自动生成,实现了任意形状工作面开采的移动变形预计、预计结果的可视化输出。 展开更多
关键词 开采沉陷 预计分析 移动变形
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断层影响下开采沉陷预计研究 被引量：17
12
作者 吴侃 蔡来良 陈冉丽 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第4期10-13,共4页
在地质条件复杂,特别是遇到断层的情况下,地表沉陷的正常规律被掩盖,表现出特殊的规律性.对断层影响下的开采沉陷预计问题进行了研究,建立了基于概率积分法的预计模型.在该模型中,将开采引起断层的离层空间看成一个等效倾斜采空区,分别... 在地质条件复杂,特别是遇到断层的情况下,地表沉陷的正常规律被掩盖,表现出特殊的规律性.对断层影响下的开采沉陷预计问题进行了研究,建立了基于概率积分法的预计模型.在该模型中,将开采引起断层的离层空间看成一个等效倾斜采空区,分别计算实际采空区和等效采空区对地表的影响,然后将两者叠加起来,得到地表变形.基于AutoCADVBA平台,利用该预计模型开发了预计程序.运用该程序可以预计计算出断层影响下地表的:下沉值(W)、水平移动值(U)、倾斜值(i)、曲率值(k)、水平变形值(ε).程序能以栅格或是矢量数据格式输出变形曲线.通过与实测资料对比,验证了该模型的正确性. 展开更多
关键词 断层 开采沉陷预计 概率积分法 等效采空区
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MATLAB在开采沉陷预计可视化中的应用 被引量：14
13
作者 柴华彬 毋保中 刘景艳 《焦作工学院学报》 2004年第1期26-29,共4页
采用VC 6 0面向对象技术来对预计点的移动变形值进行计算,先利用概率积分法来计算出工作面格网点的移动变形值,然后将其保存在数据文件中.针对地表移动和变形过程的特点和MATLAB强大的绘制和显示图形功能,将VC 6 0和MATLAB进行联编,... 采用VC 6 0面向对象技术来对预计点的移动变形值进行计算,先利用概率积分法来计算出工作面格网点的移动变形值,然后将其保存在数据文件中.针对地表移动和变形过程的特点和MATLAB强大的绘制和显示图形功能,将VC 6 0和MATLAB进行联编,实现了地表移动变形预计的可视化. 展开更多
关键词 开采沉陷 预计分析 可视化 移动变形 面向对象技术 概率积分法
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概率积分预计参数的神经网络优化算法 被引量：16
14
作者 吕伟才 黄晖 +1 位作者 池深深 韩必武 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第9期35-41,共7页
在分析BP神经网络不足的基础上,为提高概率积分法进行开采沉陷预计时所采用的预计参数的正确性,该文建立了地质采矿条件与预计参数之间的非线性关系,以我国43个地表移动观测站的实测数据为训练和测试样本,采用多种群遗传算法(MPGA)优化B... 在分析BP神经网络不足的基础上,为提高概率积分法进行开采沉陷预计时所采用的预计参数的正确性,该文建立了地质采矿条件与预计参数之间的非线性关系,以我国43个地表移动观测站的实测数据为训练和测试样本,采用多种群遗传算法(MPGA)优化BP神经网络的权值和阈值,构建新的概率积分法参数解算方法。计算结果表明,较单纯的BP神经网络算法和标准的遗传算法而言,MPGA算法优化的BP神经网络算法解算的预计参数具有更高的相对精度,这对于获取待研究区域的高精度概率积分法预计参数具有良好的指导意义。 展开更多
关键词 开采沉陷 概率积分法 预计参数 BP神经网络 多种群遗传算法
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优化分段Knothe时间函数求参方法 被引量：16
15
作者 张兵 崔希民 +1 位作者 赵玉玲 李春意 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3379-3386,共8页
针对优化分段Knothe时间函数的参数求取问题,给出了2种求参方法:(1)以本矿区,或地质、采矿条件相似矿区的地表监测资料为基础,提出了"反算时间函数对比求参法",给出了详细的参数求取流程,该法直观、易操作,且具有通用性,可用... 针对优化分段Knothe时间函数的参数求取问题,给出了2种求参方法:(1)以本矿区,或地质、采矿条件相似矿区的地表监测资料为基础,提出了"反算时间函数对比求参法",给出了详细的参数求取流程,该法直观、易操作,且具有通用性,可用于其他时间函数的参数求取;(2)以采空区达到充分采动尺寸时的地表沉陷规律,及相应概率积分参数为基础,推导了时间参数的"直接计算法"公式,该方法参数意义明确,求参过程简便,能直接应用于编程计算。预计实践表明,采用本文方法求参,动态预测最大相对误差可控制在9%以内,随着开采时间的增加,动态预测精度将会逐渐提高,最终维持在5%左右;根据统计,地表最大下沉值预测相对误差则可维持在6%左右。应用实践证明了论文所给出的求参方法的实用性与可靠性。 展开更多
关键词 开采沉陷 动态预计 分段Knothe时间函数 求参方法
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基于SBAS技术的概率积分法矿区沉降量提取模型 被引量：16
16
作者 刘沂轩 耿智海 +2 位作者 杨俊凯 杜珍应 曹久立 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第2期156-161,共6页
基于矿区开采沉陷具有沉降速度快、量值大的特点,针对使用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术难以正确获取煤炭开采引起的地表下沉的全盆地信息的问题,提出了基于小基线集(SBAS)技术的概率积分法(PIM)获取矿区沉降量的方法。试验以陕西某... 基于矿区开采沉陷具有沉降速度快、量值大的特点,针对使用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术难以正确获取煤炭开采引起的地表下沉的全盆地信息的问题,提出了基于小基线集(SBAS)技术的概率积分法(PIM)获取矿区沉降量的方法。试验以陕西某矿52304工作面为例,首先采用SBAS技术得到下沉盆地边界,然后结合少量SBAS获取的边界点和RTK监测点(沉降量≥300mm)反演概率积分法参数及下沉盆地,最后将反演的盆地中心与SBAS获取的边界融合,完成了地表沉降的全盆地信息的提取。结果表明:52304工作面走向、倾向最大沉降量相对误差分别为0.2%、6.0%,该方法可以有效地解决In SAR技术无法监测矿区大梯度沉降问题,为In SAR技术在矿区开采沉陷监测提供了新的用途。 展开更多
关键词 开采沉陷 小基线集成技术 概率积分法 预计参数
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国外矿山开采沉陷预计技术研究及应用概述 被引量：15
17
作者 韩光胜 程健维 易光旺 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2011年第10期41-45,共5页
地表移动和变形的预计是根据已知的地质和开采条件,在矿山开采之前对地表可能产生的移动和变形进行估算,准确的预计对尽量减少开采过程中由采动造成的地表损害具有重要意义。简要介绍了一些国外关于地表沉陷预计的方法及其优缺点,并通... 地表移动和变形的预计是根据已知的地质和开采条件,在矿山开采之前对地表可能产生的移动和变形进行估算,准确的预计对尽量减少开采过程中由采动造成的地表损害具有重要意义。简要介绍了一些国外关于地表沉陷预计的方法及其优缺点,并通过两个实例进行了比较。通过对不同方法的思路及使用的数学模型进行初步的探讨与分析,得出各方法在开采沉陷预计中的优缺点,并对矿山沉陷预计方法的发展提出了建议。 展开更多
关键词 矿山 开采沉陷 预计 概况
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MSDFVS系统在开采沉陷预测中的应用 被引量：15
18
作者 李东印 任耀 姜敏 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第7期113-115,共3页
为准确预计煤矿回采工作面的开采沉陷值,合理布置采区,减小由地下煤炭开采引起的地表移动破坏,对基于MapInfo的MSDFVS(矿区地表变形预测预计与可视化系统)在预计原理、预计模型编程、算法方面做了详细介绍。通过实例验证了该系统的正确... 为准确预计煤矿回采工作面的开采沉陷值,合理布置采区,减小由地下煤炭开采引起的地表移动破坏,对基于MapInfo的MSDFVS(矿区地表变形预测预计与可视化系统)在预计原理、预计模型编程、算法方面做了详细介绍。通过实例验证了该系统的正确性及合理性,结果表明,该系统不仅实现了单个工作面、多个工作面的静态和动态沉陷预计,还实现了预计结果的二维、三维以及动态可视化,其预计结果更是在地表沉陷预测及控制、"三下"采煤等方面具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 MSDFVS 开采沉陷 动态预计 可视化
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关键层理论在开采沉陷中的应用现状与进展 被引量：15
19
作者 陈超 胡振琪 《矿业科学学报》 2017年第3期209-218,共10页
在简述关键层理论的产生背景、发展历程与应用现状的基础上,分析了关键层理论应用于开采沉陷研究的必要性,重点介绍了关键层理论在开采沉陷研究(关键层对地表沉陷的影响、开采沉陷预计、采动地裂缝、地表减沉与采空区稳定性评价等)中的... 在简述关键层理论的产生背景、发展历程与应用现状的基础上,分析了关键层理论应用于开采沉陷研究的必要性,重点介绍了关键层理论在开采沉陷研究(关键层对地表沉陷的影响、开采沉陷预计、采动地裂缝、地表减沉与采空区稳定性评价等)中的应用现状与进展。分析表明,将关键层理论应用于开采沉陷有助于研究地表沉陷动态过程与采动地裂缝形成机理,并提高沉陷预计精度及地表减沉效果。同时,还讨论了现有研究的不足,进而提出今后的研究方向与待解决的问题。 展开更多
关键词 关键层理论 开采沉陷 沉陷预计 地裂缝 地表减沉
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动态地表移动和变形预计方法 被引量：10
20
作者 宁永香 崔建国 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2007年第1期41-44,共4页
针对目前地下开采引起地表移动变形致使地表建筑物、构筑物及农田等遭受严重破坏的问题,以Knothe模型的函数为基础,探讨了时间影响系数的确定方法,建立了地下开采引起地表移动动态过程的计算模型,并采用阳泉二矿3201东工作面的实测岩移... 针对目前地下开采引起地表移动变形致使地表建筑物、构筑物及农田等遭受严重破坏的问题,以Knothe模型的函数为基础,探讨了时间影响系数的确定方法,建立了地下开采引起地表移动动态过程的计算模型,并采用阳泉二矿3201东工作面的实测岩移资料进行了验证。研究结果表明:该方法能够反映地表移动的动态特征,解释某些采动现象,对指导“三下”开采设计和选择地面建筑物保护措施具有较大的实用价值。 展开更多
关键词 开采沉陷 时间函数 动态地表移动过程 预计
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