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我国有三分之一的煤矿位于山区,储存在西部山区地下的煤炭正逐渐成为资源开采的重点。煤炭地下开采对山区地表的影响要远远大于平原地区,地表会产生较多的非连续破坏,例如:裂缝、塌陷坑、滑坡等。本文以位于山西省太原市的嘉乐泉矿1208~1210工作面和西曲矿22101工作面为研究对象,结合2个工作面的观测站实测数据,分析了山区采动地表移动变形的一般特征,提出了用Logistic时间函数来描述地表点下沉随时间变化的动态规律。依据概率积分法理论及部分土力学知识分析了山区开采影响下的坡体滑移的产生机理及预计滑移量(滑移下沉ΔW,滑移水平移动ΔU)与地形的关系,结合2个工作面实例进行验证。利用改进的变步长果蝇算法对西曲矿22101工作面相关的概率积分法预计参数进行反演,并对2个工作面5条观测线上用Logistic时间函数拟合的各点随时间变化的下沉曲线的参数进行求取及规律分析。取得的主要成果如下:(1)实现了基于概率积分法预计模型的任意形状工作面计算坐标系的自动建立,从而能更加快速准确地进行开采沉陷预计。(2)分析了Logistic时间函数的数学特征及其参数意义,表明利用Logistic时间函数来描述地表点下沉随时间变化规律的适用性。(3)根据地面观测站的实测资料,分析了移动变形曲线的变化规律,特别是曲线上极值点的分布特征,得到了开采沉陷的角量参数和动态参数以及概率积分法的相应参数,分析了地表下沉随时间变化的规律。(4)将概率积分法理论和山区采动坡体滑移理论相结合,推导了滑移下沉ΔW和滑移水平移动ΔU的预计公式,通过土力学的相关知识分析了拉伸型地裂缝影响下的采动坡体滑移的机理,并对嘉乐泉矿1208~1210工作面进行实例验证。将顾及坡体滑移量的下沉和水平移动的预计值与实测值对比,均方差明显减小,表明顾及坡体滑移的山区开采沉陷预计模型的适用性。(5)以西曲矿22101工作面实测数据为基础,利用改进的果蝇算法对该工作面概率积分法预计参数进行反演,以实测值为参照,利用优化后的参数得到的预计值和经验公式计算的参数得到的预计值对比,其拟合下沉均方差从248mm减小到122mm,水平移动均方差从397mm减小到386mm。(6)通过对每条观测线上下沉值随时间变化分析得到:Logistic时间函数对于每个点随时间变化的下沉曲线的拟合R2都在97%以上,Logistic时间函数中的系数K,r值随地表点距开切眼距离的变化曲线可用三次多项式进行拟合,其拟合R2都在80%以上;系数c值随地表点距开切眼距离的变化曲线可用正态分布函数去拟合,其拟合R2都在98%以上,结果表明,Logistic时间函数描述地面点动态下沉规律的适用性。