[发明专利]基于布格重力异常的矿山采空区变形及稳定性检测方法

摘要

本发明公开了一种基于布格重力异常的矿山采空区变形及稳定性检测方法，包括以下步骤：步骤一、相对重力仪观测点的布置；步骤二、基点的布置；三、架设相对重力仪和绝对重力仪；四、相对重力观测值和绝对重力观测值的获取；五、相对重力观测点的变形量的获取；六、相对重力观测点变形量曲线的绘制及稳定变形量的获取。本发明方法骤简单、设计合理且成本低，使用操作简便，利用布格重力异常能准确地对矿山采空区的变形量进行监测，监测结果准确，且根据矿山采空区的变形量对矿山采空区的稳定性进行评估，获取矿山采空区的稳定变形量，实用性强。

主权项

1.一种基于布格重力异常的矿山采空区变形及稳定性检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、相对重力仪观测点的布置：首先，在矿山采空区研究场地中，沿矿山采空区地表面的长度方向和宽度方向间隔设置多个相对重力仪观测点；其中，多个相对重力仪观测点分别记作相对重力观测点B1、相对重力观测点B2、...、相对重力观测点Bn，n为相对重力仪观测点的数量；步骤二、基点的布置：在矿山采空区研究场地外距离所述矿山采空区研究场地邻近区域10km～20km处设置基点，并将基点记作基点A；步骤三、架设相对重力仪和绝对重力仪：首先在步骤二中基点A处架设绝对重力仪，然后分别在步骤一中多个所述相对重力仪观测点和基点A之间架设多个相对重力仪；步骤四、相对重力观测值和绝对重力观测值的获取：步骤三中多个所述相对重力仪分别对多个所述相对重力仪观测点相对于基点A的相对重力观测值按照采样周期T进行检测，并将检测到的多个所述相对重力仪观测点相对于基点A的相对重力观测值传输至数据处理器，同时，步骤三中所述绝对重力仪对基点A的绝对重力观测值按照采样周期T进行检测，并将检测到的基点A的绝对重力观测值传输至所述数据处理器；步骤五、相对重力观测点的变形量的获取：采用所述数据处理器对步骤四中获取的所述绝对重力观测值和多个所述相对重力观测值分别进行处理，得到多个所述相对重力观测点的变形量，其中，对于所述绝对重力观测值和任一个所述相对重力观测值进行计算获取任一个所述相对重力观测点的变形量的计算方法均相同，则对于所述绝对重力观测值和任一个相对重力观测值进行计算获取任一个所述相对重力观测点的变形量，包括以下步骤：步骤501、采用所述数据处理器且根据公式得到相对重力观测点B_i的布格重力异常其中，表示相对重力观测点B_i相对于基点A的相对重力观测值，表示相对重力观测点B_i相对于基点A的高度改正值，表示相对重力观测点B_i相对于基点A的层间改正值，表示相对重力观测点B_i相对于基点A的地形改正值，i表示相对重力仪观测点的序号；步骤502、采用所述数据处理器且根据公式得到基点A相对于大地水准面的层间改正值Δ₂g，其中，g_A表示基点A的绝对重力观测值，Δ₁g表示基点A相对于大地水准面的高度改正值，Δ₃g表示基点A相对于大地水准面的地形改正值；采用所述数据处理器且根据公式得到基点A对应的正常重力值γ₀，其中，表示基点A所处的纬度；步骤503、采用所述数据处理器且将公式(a)代入公式(b)，得到则获取相对重力观测点B_i的变形量并将获取的相对重力观测点B_i的变形量存储至与所述数据处理器相接的存储器中；步骤504、多次重复步骤501至步骤503，获取多个所述相对重力观测点的变形量，并依次将多个所述相对重力观测点的变形量存储至所述存储器中；步骤六、相对重力观测点变形量曲线的绘制及稳定变形量的获取：采用所述数据处理器调用变形量曲线绘制模块绘制，获取多个所述相对重力观测点的相对重力观测点变形量曲线，并根据所述相对重力观测点变形量曲线获取所述相对重力观测点的稳定变形量。