基于时序InSAR的关闭矿井地表残余沉降监测
桂智琛1
徐良骥2
刘潇鹏1
曹宗友3
1.深部煤矿安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 空间信息与测绘工程学院,安徽 淮南 2320012.深部煤矿安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽 淮南 232001;合肥综合性国家科学中心能源研究院,安徽 合肥 2300313.深部煤矿安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001
摘要：矿井关闭后,由于受到岩体之间应力和地下水等诸多因素的影响,导致矿区地下岩层和土层的结构发生变化,从而在采空区的地表上造成了二次形态的改变.为探寻矿井关闭后地表形变的规律,采用SBAS-InSAR(Small Baselines Subset InSAR)技术,对影像数据处理后,得到了淮北市海孜矿区关闭矿井5.5 a的地表形变信息.通过影像结果分析,该矿区有 2 处较为明显的下沉区域,分别分布于矿区东部和西南部,最大下沉速率为 25 mm/a,最大下沉量为 124 mm,根据以往学者对关闭矿井地区残余下沉的研究,推测其下沉原因可能与煤层采深、地下水汇集破坏煤岩柱以及地表积水等因素有关,同时矿区中部区域发生明显抬升,多集中于祁集镇及周边范围,最大抬升速率为18 mm/a,最大抬升量为133 mm,推测抬升原因可能与地下水回升和建筑物的重力加载有关,推测地下水涌入居民区地下,造成裂隙岩体反弹,而建筑物重力加速了这一过程,则建筑物集中地区抬升越明显.矿区下沉区域约4a后地表沉降趋于稳定,居民区地表经历先下沉后抬升逐渐趋于稳定.笔者从地表形变最显著区域选取特征点,结合煤层深度、地下水和建筑物重力等因素进行更加详细地分析,根据形变特征将地表形变随时间变化分为 3 个阶段:残余下沉阶段、相对稳定阶段和抬升阶段;再根据矿区内地表的年形变面积变化得出:监测时间内,矿区大体上抬升面积逐年增加,下沉面积的比重逐渐减小,从而推测矿区抬升区域已达到最大抬升量,但抬升范围将会进一步扩大.
关键词：关闭矿井SBAS-InSAR地表残余沉降地表抬升
分类号：TP325.4(计算技术、计算机技术)
资助基金：国家自然科学基金(52104172)安徽省自然科学基金青年资助项目(2108085QE207)安徽理工大学校级重点资助项目(xjzd2020-13)
论文发表日期：2024-03-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 54-63 )
英文信息