[00145031]地下开采引起的地表建(构)筑物损害可视化评价系统

一、本项目的任务来源本项目为国家建设部科技项目（项目编号：03-3-006）。二、项目要求的主要性能指标⑴形成具有地表变形预测和建(构)筑物损害评价功能的一体化系统；⑵开发的地表变形可视化预测子系统，将具有丰富的计算成果二维与三维可视化功能；⑶开发的建(构)筑物损害GIS可视化评价子系统，将充分利用GIS的强大功能特性，实现快速、准确的对各类方案进行定量评价，从而彻底解决建(构)筑物采动损害评价问题，为方案决策服务；⑷通过系统工业测试、完善及优化，将使系统易于撑握和应用，功能合理，大幅度提高工作效率；⑸系统开发达到工程应用水平。三、项目的主要研究成果该项目建立了一套高效的、能够服务于矿区安全开采设计、方案对比分析与决策的“地下开采引起的地表建（构）筑物损害可视化评价系统”。⑴研究了地表变形预计计算模型，并且针对该模型进行了相应的程序设计工作；⑵采用底层数据库技术，研究开发了地表变形预计数据及相应地质采矿数据的存储、提取、编辑与查询功能模块；⑶研究了不同软件及程序接口设计工作；⑷运用三维数据场可视化技术，实现计算结果的二维与三维图形输出；⑸建立采动建(构)筑物损害评价模型、评价指标体系及评价标准；系统中的采动建筑物损害评价模型、评价指标体系及评价标准的建立综合考虑地表移动变形中的下沉(W)、倾斜变形(I)、水平变形(ε)、曲率(K)等指标，并结合工程现场实际情况，确定了不同的判别标准及相应的赔偿标准。⑹利用数据库技术，建立采动建(构)筑物损害评价GIS基础数据库、评价标准数据库、分级量化数据库；⑺利用GIS的二次开发技术，进行采动建(构)筑物损害GIS工程解析相关功能项的开发工作，经过现场工程测试，运行稳定，建(构)筑物采动损害评价结果科学合理。四、推广应用前景煤炭是我国的主要能源和工业原料，占一次性能源消费的75%，据不完全统计，目前我国建筑物、铁路和水体下压煤137.9亿t，其中建筑物下压煤87.6亿t，占压煤总量的63.5％，居于首位。然而，地下煤炭开采必然导致地表塌陷，造成地面建(构)筑物的大量损坏，直接威胁人民群众的生命与财产安全。随着矿区的快速发展，已普遍进入建筑物下开采阶段，建(构)筑物下煤炭开采，需要面临大量的计算、设计与决策工作，“地下开采引起的地表建（构）筑物损害可视化评价系统”的研制与开发，能够强有力地改善当今建(构)筑物下煤矿安全开采设计与决策的“简单计算+经验”落后局面，该系统可以快速、准确的对不同建(构)筑物下开采设计方案进行计算、分析、对比，得出最佳开采方案，并且把不同开采方案下的采动建筑物损害及评价结果通过计算机以二维或三维图形形式表现出来，便于领导、技术人员的决策，有利于形成标准化的设计、管理与决策模式，促进企业信息化水平的提高，从而产生长期的经济效益和社会效益，具有广阔的推广应用前景。