地表移动变形预计分析软件(2017年1月)

地表移动变形观测数据处理程序（SODP 3.0.0）
使用说明
二〇一七年一月
目录
1简介 (2)
2配置及启动 (2)
2.1配置SODP (3)
2.2启动SODP (3)
3实测数据处理 (4)
3.1工程数据导入 (4)
3.2测线数据导入 (6)
3.3超前距（角） (8)
3.4滞后距（角） (9)
3.5边界角 (10)
3.6移动角 (11)
3.7沉降持续时间 (12)
3.8移动变形最大值 (13)
3.9绘制移动变形曲线图 (13)
4预计参数反演 (15)
4.1工程数据导入 (15)
4.2求参项目数据导入 (15)
4.3数据预处理 (17)
4.4求参数 (18)
4.5求参结果 (19)
5开采变形预计 (21)
5.1工程数据导入 (21)
5.2预计项目数据导入 (21)
5.3预计方法 (23)
5.4数据预处理 (24)
5.5预计计算 (25)
5.6预计结果 (26)
6附录 (28)
6.1沉降实测数据文件格式 (28)
6.2水平移动实测数据文件格式 (29)
1简介
对地表移动变形监测站测得的数据进行处理分析，获得移动盆地主断面内的各种角量参数及最适合于该区域的移动变形预计模型参数，是研究地下开采引起的地表移动变形规律的核心内容。

分析地表移动变形实测数据对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要的意义。

利用主断面内的角量参数可以科学地确定建筑物保护煤柱的留设范围；利用合理的预计参数可以准确地对地表移动变形进行预测，预测的结果可以定量地研究受开采影响的岩层与地表移动在时间上和
空间上的分布规律。

另外，预测结果还常被用来判别建筑物是否受开采影响和受开采影响的程度，作为受影响建筑物进行维修、加固或就地重建或采取地下开采措施的依据；还可以根据预测结果全面掌握矿区土地的塌陷情况，包括塌陷面积、塌陷深度，以便开展矿区土地复垦，保护矿区生态环境等。

本软件采用C#及C语言，基于平台二次开发完成，可运行于AutoCAD2006及以上的版本。

主要实现矿区地表移动变形实测数据处理分析、概率积分法最优参数反演及地表移动变形预计等功能。

2配置及启动
为了本软件能够良好运行，在使用本软件前，请确定已经安装了
AutoCAD 2006或以上的版本。

本软件无需安装，为软件配置好AutoCAD 可执行文件的路径后，即可使用。

2.1配置SODP
点击SODP.exe启动软件，如果是第一次使用，软件会提示选择AutoCAD可执行文件，如图2-1所示。

图2-1 配置提示界面
点击“是”后，在AutoCAD安装目录下，寻找并选择acad.exe 文件，点击“打开”后，即可完成软件的配置，如图2-2所示。

图2-2 选择AutoCAD可执行文件
2.2启动SODP
点击SODP.exe即可启动软件。

启动成功后，软件在加载在AutoCAD的左边栏，如图2-3所示。

图2-3 软件的启动
3实测数据处理
3.1工程数据导入
点击“工程”面板。

（1）点击“读取工程”，查看已存在的工程项目。

（2）点击“新建工程”，输入工程名称（图3-1）。

图3-1 新建工程
（3）在工程列表框中，选中已建立的工程（如：“兴隆1309面”），点击“置为当前”（图3-2）。

图3-2 选择当前工程
（4）使用直线段，分别绘制出开采区域的走向方向和倾向方向。

点击“拾取主断线”，选择绘制出的开采区域走向、倾向主断线。

（5）输入多线段绘图命令“pl”，按逆时针方向绘制出开采区域（注：多线段要使用“c”命令闭合）。

点击“拾取开采区域”，选择使用多线段绘制出的开采区域。

（6）沿开采区域的推进方向绘制一条直线段，点击“拾取开采参数”，选择直线段与开采区域月末位置线的交点，输入该月末位置线的日期（图3-3）。

图3-3 输入回采时间
开采的时间节点输入完毕后，输入开采区域的平均采厚（图3-4）。

图3-4 输入采厚
点击“确定”，将拾取的开采参数导入工程。

（7）点击“拾取采深数据”，选择煤层底板等高线上的点或巷道导线点，输入采深值（图3-5）。

图3-5 输入采深
采深点拾取完毕后，点击“确定”将拾取的采深点导入工程。

3.2测线数据导入
点击“实测数据处理”面板。

（1）点击“读取测线”，查看当前工程及已经存在的测线。

（2）点击“新建测线”，输入测线名（图3-6）。

图3-6 新建测线
（3）在测线列表框中，选中已建立的测线（如：“QA”）。

点击“置为当前”（图3-7）。

图3-7 选择当前测线
（4）点击“测线数据管理/导入观测数据”，选择沉降原始观测文件（图3-8）。

图3-8 导入原始观测数据
（5）点击“数据处理”，输入测线的起点名称，完成对导入的沉降数据的处理（图3-9）。

图3-9 处理观测数据
3.3超前距（角）
在“实测数据处理”面板中，点击“超前距（角）”。

在弹出的对话框中，选择小于10mm的下沉点和大于10mm的下沉点，点击“确定”（图3-10）。

图3-10 选择计算超前距（角）的下沉点
根据软件提示，选择工作面在提示的开采日期的推进位置（先
使用直线段绘制出）（图3-11）。

图3-11 选择工作面推进位置
将软件计算出的超前距（角）存入工程（图3-12）。

图3-12 超前距（角）计算结果
3.4滞后距（角）
在“实测数据处理”面板中，点击“滞后距（角）”。

根据软件提示，选择工作面在提示的开采日期的推进位置（先使用直线段绘制出）（图3-13）。

图3-13 选择工作面推进位置
选择完毕后，将软件计算出的滞后距（角）存入工程（图3-14）。

图3-14 滞后距（角）计算结果
3.5边界角
在“实测数据处理”面板中，点击“边界角”。

在弹出的对话框中，边界角的类型、小于10mm的下沉点和大于10mm的下沉点，点击“确定”（图3-15）。

图3-15 选择计算边界角的下沉点
计算出的边界角存入工程（图3-16）。

图3-16 边界角计算结果
3.6移动角
在“实测数据处理”面板中，点击“移动角”。

在弹出的对话框中，移动角的类型、小于3mm/m和大于3mm/m的倾斜点、小于0.2mm/m2和大于0.2mm/m2的曲率点、小于2mm/m和大于2mm/m的水平移动点，点击“确定”（图3-17）。

图3-17 选择计算移动角的观测点
计算出的移动角存入工程（图3-18）。

图3-18 移动角计算结果
3.7沉降持续时间
在“实测数据处理”面板中，点击“沉降持续时间”（图3-19）。

图3-19 沉降持续时间计算结果
点击“是”，将软件计算出的沉降持续时间存入工程。

3.8移动变形最大值
在“实测数据处理”面板中，点击“移动变形最大值”（图3-20）。

图3-20 移动变形最大值计算结果
点击“是”，将软件计算出的移动变形最大值存入工程。

3.9绘制移动变形曲线图
在“实测数据处理”面板中，点击“实测参数结果”。

在弹出的对话框中点击“绘制图形”（图3-21）。

图3-21 绘制图形对话框
选择要绘制的移动变形图类型，点击“确定”（图3-22）。

图3-22 选择绘制的类型
在弹出的绘图程序中选择观测数据的日期，点击“绘制图形”（图3-23）。

图3-23 图形绘制结果
4预计参数反演
4.1工程数据导入
工程数据导入的步骤见第3节。

如果在处理实测数据时，已经导入了工程则不需要再重复导入。

4.2求参项目数据导入
点击“预计参数反演”面板。

（1）点击“读取求参项目”，查看当前工程及已经存在的求参项目。

（2）点击“新建项目”，输入求参项目名（图4-1）。

图4-1 新建求参项目
（3）在求参列表框中，选中已建立的求参项目（如：“2008年数据求参”）。

点击“置为当前”（图4-2）。

图4-2 选择当前求参
（4）点击“项目数据管理/导入工程数据”，将在“工程”面板中拾取的工程数据导入求参项目中（图4-3）。

图4-3 导入工程数据
（5）点击“导入求参数据”，输入实测数据的观测日期、实测数据的类型，并将实测数据复制到文本框中。

点击“确定”，完成求参数据的导入（图4-4）。

图4-4 导入求参数据
4.3数据预处理
在“预计参数反演”面板中，点击“数据预处理”。

在弹出的对话框中，选择开采区域的格网类型、格网间距，点击“确定”（图4-5）。

等待完成开采区域的格网化（图4-6）。

图4-5 输入开采区域格网数据
图4-6 开采区域格网结果
4.4求参数
在“预计参数反演”面板中，点击“开始解算”。

等待最优参数解算完毕（图4-7）。

图4-7 预计参数反演结果
4.5求参结果
在“预计参数反演”面板中，点击“求参结果”。

查看当前求参项目的最优参数解算结果（图4-8）。

图4-8 求参结果
点击“绘制对比曲线”，在弹出的对话框中，选择要绘制的测点、测线类型、测线基点后（图4-9），即可绘制出最优参数的预计值和实测值的对比图（图4-10）。

图4-9 输入预计值、实测值对比图形信息图4-10 预计值、实测值对比图
5开采变形预计
5.1工程数据导入
工程数据导入的步骤见第3节。

如果已导入了工程数据，则不需要再重复导入。

5.2预计项目数据导入
点击“开采变形预计”面板。

（1）点击“读取预计项目”，查看当前工程及已经存在的预计项目。

（2）点击“新建项目”，输入预计项目名（图5-1）。

图5-1 新建预计项目
（3）在预计项目列表框中，选中已建立的预计项目（如：“稳沉预计”）。

点击“置为当前”（图5-2）。

图5-2 选择当前预计项目
（4）点击“项目数据管理/导入工程数据”，将在“工程”面板中拾取的工程数据导入求参项目中（图5-3）。

图5-3 导入工程数据
（5）点击“导入预计参数”，输入开采变形预计的5个参数：下沉系数、开采影响角正切、Knothe时间函数系数、拐点偏移距修正系数、水平移动系数。

点击“确定”，完成预计参数的导入（图5-4）。

图5-4 导入预计参数
5.3预计方法
（1）在“开采变形预计”面板中，输入预计日期（图5-5）。

图5-5 输入预计日期
（2）在预计结果中，选择预计的结果：沉降量、倾斜、曲率、
水平移动、水平变形（图5-6）。

图5-6 选择预计结果类型
（3）在预计类型中，点击“区域”。

根据软件提示，分别拾取要预计的矩形区域的四个角点：左下角点、右下角点、右上角点、左上角点。

5.4数据预处理
在“开采变形预计”面板中，点击“数据预处理”。

在弹出的对话框中，选择开采区域的格网类型、格网间距，点击“确定”（图5-7）。

等待完成开采区域的格网化（图5-8）。

图5-7输入开采区域格网数据
图5-8开采区域格网结果
5.5预计计算
在“开采变形预计”面板中，点击“预计计算”。

等待变形预计完毕（图5-9）。

图5-9预计计算结果
5.6预计结果
在“预计参数反演”面板中，点击“预计结果”，打开预计结果对话框。

（1）点击“移动变形最大值”，查看预计区域的预计最值（图
5-10）。

图5-10移动变形最大值
（2）①点击“生成等值线文件”，选择等值线类型、等高距信息，点击“确定”（图5-11），生成等值线文件。

图5-11输入等值线信息
②等待文件生成完毕后，点击“绘制等值线”，可绘制出预计等值线图（图5-12）。

图5-12沉降等值绘图结果
（3）
①点击“生成三维数据文件”，生成沉降三维数据。

②点击“绘制三维沉降图形”，即可查看预计区域的三维沉降图。

三维图形可通过鼠标进行旋转、缩放操作（图5-13）。

图5-13预计区域沉降三维图形
6附录
6.1沉降实测数据文件格式
沉降实测数据文件为EXCEL格式的数据文件，该数据文件的格式如图所示。

图6-1沉降实测数据文件格式
6.2水平移动实测数据文件格式
水平移动实测数据文件为EXCEL格式的数据文件，该数据文件的格式如图所示。

图6-2水平移动实测数据文件格式。