煤田地质与勘探

作者：刘辉, 陈斯涤, 朱晓峻, 张鹏飞, 王金正, 王庆伟, 司光亚,

关键词：工业广场, D-InSAR技术, Sentinel-1A卫星, 地面沉降, 水准测量, 厚含水松散层,

近年来，我国东部厚含水松散层矿区不断出现工业广场的沉降变形，地表建(构)筑物受到不同程度损坏，严重影响煤矿安全生产和正常运行。为研究长时间序列的工业广场沉降，以华东某煤矿为例，基于17景Sentinel-1A卫星影像数据，获取地表动态变形信息，结合精密水准测量，分析D-InSAR技术监测地表沉降的精度，研究工业广场时空动态沉降特征，揭示厚含水松散层矿区工业广场变形规律。研究表明：(1) D-InSAR监测与26个水准监测点沉降量的最大误差为5.95 mm，平均误差为2.18 mm，满足工业广场沉降监测需求。(2) 随着工作面持续推进，6个月监测期内工业广场平均沉降量为16 mm，最大沉降点沉降量为36 mm，位于工业广场西南角偏向工作面一侧；最大倾斜值为0.31 mm/m，最大曲率值为0.016 mm/m2，在监测时段内，工业广场地表建(构)筑物破坏远小于Ⅰ级损坏值。(3) GIS空间分析表明，沉降量在0~20 mm的区域面积占比93.10%；最大下沉点的动态下沉量与其至采空区中心的距离呈明显的线性负相关关系，随着采空区中心逐渐向工业广场推进，其下沉量逐渐增大。(4) 工业广场沉降由开采引起的覆岩整体沉降和含水层失水固结沉降2部分组成，根据最大下沉点的动态沉降量，工业广场沉降分为2个阶段；其中第一阶段疏水沉降尚未显现，第二阶段以失水固结沉降为主。(5) 工作面开采对工业广场沉降基本没有影响，应是底部含水层失水固结导致地表沉陷的范围增大，进而影响到工业广场。上述结果为今后类似条件下工业广场沉降问题的研究提供了理论依据和技术参考。

来源：2023年第5期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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