基于D-InSAR及数值模拟的张双楼矿开采沉陷规律研究

发布时间：2020-06-13 21:57

【摘要】：煤炭开采过程中,矿区地表建构筑物由于地表沉陷变形的影响会出现不同程度的损坏。为此,获取矿区地表沉陷预计参数对于矿区后续工作面开采引起的地表移动沉陷预计十分重要。根据预计结果对矿区地表建构筑物的破坏情况进行分析,以保证开采的安全性。本论文以江苏省徐州市张双楼矿区为主要研究对象,利用D-InSAR技术监测矿区地表;利用UDEC对地表沉陷移动规律进行研究;通过概率积分法预计后续开采对矿区铁路的影响,主要工作和成果如下:(1)把2018年10月至12月张双楼矿区铁路下沉的实测数据与通过D-InSAR技术处理哨兵数据获得的下沉值进行对比分析,证明了D-InSAR技术监测张双楼矿区铁路区域的地表沉降结果是可靠的。(2)通过D-InSAR技术处理相干性较好的哨兵数据影像,获得2016年8月至2017年5月和2017年10月至2018年4月之间的地表下沉值,并动态预计出2017年5月至10月开采引起的地表下沉值,通过叠加获得了完整的74101工作面开采引起的地表动态沉降曲线,为研究74101面开采沉陷规律提供了基础。(3)根据D-InSAR技术与概率积分法相结合获得的下沉资料,研究了74101面走向和倾向主断面动态下沉、倾斜和曲率曲线变化规律,获得了相应的地表移动动态参数;并依据走向和倾向共6条观测线最终下沉曲线,进行了全盆地求参,获得了本区概率积分法预计参数,并不断修正预计时的参数和预计下沉值,通过循环获得了最终的地表沉陷预计参数。(4)利用UDEC进行深部倾斜煤层开采的数值模拟研究,获得了本区地质条件下的开采沉陷规律及重复采动条件下的开采沉陷规律,并研究了下沉率与开采程度之间的关系,获得了下沉率与宽深比之间的系列关系式。(5)根据所求得的地表开采沉陷预计参数,预计了后续开采工作面所引起的地表沉陷变形。依据铁路与工作面的关系,重点关注铁路的下沉、走向方向的倾斜、水平移动值,并为铁路下采煤技术提供指导意见,为铁路的安全运行提供了科学依据。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD327;TU433

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本文编号：2711803