论文部分内容阅读
煤炭是我国社会及经济发展重要的能源保障。由于长期、高强度及大范围开采,导致地表沉陷灾害日益突出。为了降低沉陷灾害的影响,必须要加强地面沉降监测,及时掌握沉降规律及地表破坏程度,进而加以利用及整治。但是传统的监测手段存在费用高、耗费大量人力、监测范围有限等缺陷,难以满足矿区地面沉降实时、大范围的监测需求。考虑到InSAR技术具有监测范围大、连续监测、精度高等优势,本文将这一技术应用于矿区地面沉降监测,并以南屯矿区为例进行研究,同时利用Stacking InSAR技术对大梯度沉降区域进行监测。此外,为了获得南屯煤矿老采空区的残余沉降情况,提出了利用SBAS-InSAR及D-In SAR技术监测老采空区残余变形方法,完整得到了南屯矿区地面沉降信息。论文主要工作和成果如下:1)鉴于Stacking InSAR技术在大量级形变监测中的能力,采用Stacking InSAR技术对南屯矿区两处正在开采的工作面进行监测,通过与水准测量数据沉降速度差值与距离之间关系的对比,提出Stacking InSAR结果的修正公式,并对修正公式做进一步验证,在此基础上利用修正公式分析9308、9310工作面的地表沉降情况,分析的结果能够更为准确的反映地表沉降情况,为分析矿区工作面开采沉陷规律提供数据支撑。2)针对矿区地面沉降监测问题,利用SBAS In SAR技术对南屯矿区地面沉降情况进行监测,获取矿区地表形变信息,共有5处明显沉降区域,南屯井田中部平均下沉速度均在30mm/a以内。3)针对老采空区残余沉降监测问题,分析6个老采空区地面形变情况,得到各个工作面不同时间段的最大沉降速度曲线,下沉速度呈周期性变化;分别提取6个工作面采空区中心位置累积沉降,各个工作面的地表沉降没有随着工作面的停采而停止,而是沉降值在不断的增加;通过分析停采时间与沉降量的关系,得出停采时间越短,工作面地表沉降越大;沿工作面走向方向对累积沉降量进行提取,发现老采空区沉降的最大值基本位于采空区的中心位置,随着时间的增加下沉值在不断地增大。4)针对老采空区地面上方建(构)筑物安全性监测问题,采用D-In SAR技术监测老采空区上方铁路的沉降情况,矿区铁路沿线存在两处沉降量较大的区域,沉降量大于20mm的铁路长度分别为746m、2525m,且有随时间增加影响范围更广的趋势,需要予以重视并进行铁路的维护工作。