基于InSAR三维分解技术的贵州省贞丰某煤矿地下采空区反演

发布时间：2024-03-09 19:04

　　贵州是我国主要煤炭产地之一,成本与地方条件的限制使贵州贞丰县山区出现大量的非法小煤窑,其大多开采一年、半年便废弃煤矿,调查其地下开采范围对矿区生态修复、土地资源再利用、煤矿越界开采监测等有一定意义。本文利用升、降轨观测共16期3 m空间分辨率的L波段PALSAR-2影像为数据源,在贵州省贞丰县采用In SAR技术对煤矿采空区开展了短期动态地表沉降监测,结合研究区地质条件、地下开采条件、开采时间、范围等信息,计算了该地区煤矿开采沉陷影响角的规律与变形时间滞后关系;而后利用上述参数及地表变形信息,在其附近一处废弃煤矿,对其地下采空范围及开采时间进行反演:(1)研究区煤炭开采走向影响角为83°、上山影响角75°、下山影响角80°,地表变形时间与地下开采时间差约1个月;(2)计算反演出研究区废弃煤矿地下开采范围为380 m×150 m;(3)在反演煤矿采区,对比FLAC3D数值模拟计算结果和野外现场调查,验证了In SAR计算结果基本准确,验证了此方法对煤矿采区反演的合理性与可靠性。

【文章页数】：15 页

【部分图文】：

图1研究区位置与地质图

本文研究区变形为已知煤矿开采和未知煤矿开采引起的两部分变形。根据对本文研究区附近煤矿的调查，由于开采煤层与地形因素的影响，该地区煤矿开采方式皆为下行式开采，地层产状、开采煤层、厚度等和邻近煤矿开采条件较为一致。可以根据已知煤矿区计算的沉陷参数与变形时间滞后关系，反演未知区煤矿地下....

图2研究区地质剖面图(位置见图1剖面线I-I")

图1研究区位置与地质图根据各时段地表LOS形变图判断地下掘进方向与地表变形时间以及在变形时段地表的累计变形，进行三维分解计算来获取地表垂向变形信息。研究从两个方面进行(图3):(1)在获取已知煤矿地下开采资料和地质条件的情况下，根据已知煤矿信息与地表变形信息计算出该区域开采沉陷....

图3研究流程图

本文使用D-InSAR方法的计算结果，对煤矿采空区三维地表变形进行反演，结合数值模拟技术对反演结果进行核查验证。本文选取了日本JAXA宇宙航空研究中心研发的L波段ALOS-PALSAR2(以下简称P2)卫星条带模式数据，升、降轨各8景SAR影像。数据的斜距向和方位向分辨率分别为1....

图4升、降轨基线图(升-左、降-右)

通过两轨干涉变形信息判断，研究区变形可以分为两部分，由两个煤矿开采诱发:一部分为南侧已知煤矿(已获取地下开采资料)开采诱发的地表变形;另一部分为北侧(已废弃，无地下开采信息)未知煤矿开采带来的地表塌陷变形(图5)。通过南侧煤矿开采信息(地下开采时间、开采范围)和地表形变信息来计算....

本文编号：3923802