基于确定性有限细胞自动机的开采沉陷模拟方法

针对矿区保护应用中的岩体变形模拟问题,提出了一种基于确定性有限细胞自动机的开采沉陷模拟方法。该方法采用自动机理论描述岩体内部和表面的沉降分布,能够以相对简单的方法获取沉降槽剖面,且该剖面与大地测量法观测到的剖面一致。在现有细胞自动机解决方案的基础上,通过在模型的第二个细胞网格中增加一个沉降网格的副本,提出了基于传播函数概念的水平位移模拟优化方法。该方法可同时对沉降和岩体模型内部和表面上的水平位移进行模拟。此外,确定了用于描述最大水平位移与最大沉降的比值关系式。对煤层抽取开采引起的300m×800m岩体进行了变形分布模拟。结果显示,提出模型的沉降和水平位移结果与几何积分理论一致,验证了其可行性。