任意形状工作面开采地表移动变形预计的算法实现

通过对以往开采沉陷的预计算法进行分析,采用下沉等影响原理建立沉陷预计的模型,设计适用于任意形状工作面的开采沉陷预计程序。该程序采用C#语言编写,进一步优化了工作面各角点坐标和最终计算结果的处理,并通过对计算区域采用三角形划分法的对比得知本模型可以进一步消除倾斜煤层在开采下沉计算中由采深的变化所带来的误差,为倾斜煤层的预计提供了更为准确的计算方法。

分析了任意形状工作面提出的开采沉陷预计方法,以概率积分法为基础,探讨了任意形状煤层预测模型,采用了对工作面坐标数据进行数值拟合和利用面积积分方法对预测模型进行预计的方法。利用C#面向对象技术和Matlab的交互式程序设计和图形显示分析功能,给出了对任意形状工作面任意方向线和单点或网格点的下沉,倾斜,曲率,水平移动,水平变形等的预计及其结果的可视化输出。能够实现曲线图,等值线图,三维图的绘制,并通过调用Mat-lab能把预测值与实测值显示对比分析。

基于判断点是否在多边形内部的算法,将任意形状工作面离散化为若干开采单元。根据影响函数法计算开采沉陷的原理,叠加所有单元开采的影响,得到整个工作面开采的地表沉陷。在Mathematica中,将沉陷数据组织成列表形式,用绘图函数绘制等值线图和三维曲面图,直观反映沉陷形态。使用Mathematica软件,可以简化开采沉陷计算程序,且成图效果好。