摘要
- 采用InSAR技术探测矿区2007~2011年内各时间段的地表形变结果,利用岩床模型模拟矿区的形变场,分析沉降漏斗的发育状态,为区域地面沉降危险性评估提供重要参考依据。
- InSAR形变结果显示,开采区域内存在多处沉降漏斗,大体呈东西向分布;随着时间的推移,沉降中心不断推移,沉降范围逐渐扩大。结合遥感影像发现,沉降漏斗与塌陷水域的形成在时间上存在一致性,空间分布也存在高度相关性。
内容
- 差分干涉雷达测量技术(differential interferometry synthetic aperture radar,D-InSAR)成 功地应用在煤矿地面沉陷监测中,打破了传统测量离散点数据监测的局限,能得到矿区沉陷影响范围内大面积的地表形变场,分析其动态变化规律,为矿区变形预测研究与防治措施提供重要技术支撑。
- 煤矿开采导致地下岩层空间存在采空区,内部压力减小,在重力的作用下导致地面的沉陷。
- 岩床模型基于位错理论来分析区域内的构造活动,利用矩形位错面来表示均一弹性半空间内的断层,是倾角参数为0°时的普通断层模型,即岩床模型没有走滑分量与倾滑分量。断层面的下盘模型通过矩形位错面的长度、宽度、深度、断层面的走向、倾向等参数进行确定。
- 由于矿区开采过程中实际断层是不连续的,反演时为了提高单一矩形断层面计算的精度与准确度,将整个半弹性位错模型划分为均匀分布的矩形断层面,并对总体运用分布式位错模型进行实验;同时,利用蒙特卡洛模拟方法与单一下降法来估计参数;最后,利用最小二乘法判断观测值与模拟值的拟合度。
结论
- 随着时间的推移,沉降中心逐渐由西向东变化,沉降的影响面积逐步扩大,同时也可以 推测此处开采方向应该是由西向东推进的。另外,本研究基于矿山开采沉陷模型,采用岩床模型模拟了研究区域的InSAR形变场,拟合度达到86%,得到开采深度与体积变化分别为318m与4.4×104 m3,为相关部门制定防治措施提供了帮 助,可以最大限度地减小国家的经济损失。