吉林省舒兰煤业五矿采空区地面塌陷危险性评价研究

发布时间：2018-01-24 23:25

  本文关键词： 采空区 地面塌陷 危险性评价 可拓学理论 粗糙集理论 层次分析法 熵值法　出处：《吉林大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：吉林省舒兰市是我国东北重要的煤炭生产基地之一,开采历史近百年。由于煤炭资源的不断开采,形成了大量的采空区,导致地面塌陷、地裂缝等严重的地质灾害问题,且由此引发的建筑物被破坏、耕地被破坏等问题亦相当严重。五矿位于舒兰市煤田西南部,相关问题尤为突出。因此,本文以五矿为研究对象,主要做了以下工作:(1)收集研究区资料,了解区内自然地理条件、区域地质条件、水文地质条件等基本情况;同时根据掌握的矿区井田资料,确定矿区开采基本情况以及矿床和煤层的基本特征,并详细统计区内已有的96个采空区的规模、空间分布、停采时间等详细信息。(2)进行研究区地面塌陷的室内遥感解译和野外调查确认。首先,对研究区的遥感影像进行校正检查等预处理措施,之后结合区域地形图以及GoogleEarth影像进行地面塌陷的室内遥感解译。解译完成后,参照解译结果进行地面塌陷野外现场调查确认。最终,研究区内共确认7处地面塌陷和1处地裂缝。(3)根据研究区地面塌陷的调查结果,分析区内地面塌陷的发育分布特征:地面塌陷坑口呈不规则和椭圆形状;区内地面塌陷发育位置沿北东向呈条带状分布。根据区内地层主要是砂岩、泥岩等中软沉积岩,煤层倾角较小以及顶板管理办法为全部陷落法等特点,确定区内地面塌陷的成因主要是采空区顶板冒落。同时,根据矿区实际情况,确定区内地面塌陷的主要影响因素为地形地貌、岩体结构及构造体特征、地表水及地下水影响、煤层特征的影响、采矿方法及顶板管理方法的影响。(4)对区内96个采空区进行了相对危险性分级。根据矿区采空区特点选取地质构造、顶板抗压强度、顶板抗拉强度、埋深、倾角、相邻采空区影响和存在时间7个因素作为区内采空区危险性分级的评价指标,然后使用层次分析法进行权重确定,之后利用可拓学理论对所有采空区进行危险性分级,确定Ⅳ级危险性采空区0个,Ⅲ级危险性的采空区4个,Ⅱ级危险性采空区个77,Ⅰ级危险性的采空区15个。参考采空区危险分级结果,粗略的划定研究区地面塌陷的高危区,为之后的地面塌陷危险性评价提供参考。(5)对区内地面塌陷进行了危险性评价与分区。根据区内地面塌陷的调查结果及主要影响因素,确定了构造影响程度、地表水发育程度、煤层倾角、开采深度、开采厚度、采空区空间迭置层数、停采时间7个影响因子;之后使用层次分析法和熵值法对各影响因子进行组合赋权,确定各因子的权重;然后基于粗糙集理论,借助ArcGIS软件对研究区地面塌陷进行危险性分区。分区结果显示,研究区地面塌陷较危险区域位于矿区西北方,该区域采空区深、倾角大,受断层影响,与第5章由采空区危险性粗略确定的地面塌陷高危区有较好的一致性,两种结果相互印证,表明区内地面塌陷危险性的分区比较合理。因此,研究区地面塌陷危险性的区划结果可为该区域地面塌陷的防治等工作提供一定的参考。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD325.3;P642.26

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本文编号：1461322