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《中国地质大学(北京)》 2011年 博士论文
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基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究

闫大鹏  
【摘要】:本论文意在通过研究D-InSAR技术在矿山开采区的适用性,并以此结果修正经典的矿山开采沉陷预测模型,为解决我国煤矿区开采沉陷的预测问题提供新的方法。本文主要将矿山生产数据、地面实地观测结果、卫星遥感测量值等多种手段采集结果进行综合分析,反演出开采沉陷静态模型中的经验参数。为开采沉陷的研究带来新的生机;为新技术拓展了应用领域;为地质灾害预警预报工作提供新的思路。 我国煤炭开采历史非常悠久,长期的地下开采活动造成了大面积的采空区,时刻威胁着当地的生态环境和人民财产安全。已经成为制约当地经济发展的主要因素,并且威胁着未来矿山生产的安全。因此开展开采沉陷的危险性预测研究工作对于地质灾害防治、引导安全绿色的矿山生产、保护国家和人民的生命财产安全、实现人与自然环境的协调发展具有重要的现实意义。 前人对于开采沉陷的研究往往仅着重岩石力学因素的分析。单纯抽象的物理模型,难以广泛应用于地质因素复杂的矿山生产中;况且引起开采沉陷因素很多,不同矿山的条件又千差万别。虽然前人的研究中尽可能的考虑周全,但仍存在较大的主观因素,而不得已引入主观参数;即便考虑了诸多因素也只能搭建一个静态模型,难以用于预警预报。如何探寻新理论、新方法量化这些主观参数成为未来研究的重点。新兴的遥感技术以及计算机技术为开采沉陷的定量化研究提供了新的思路。 本文首先从国内外研究现状入手,总结前人研究的精华之处;其次对合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在煤矿开采区的实际困难进行了分析与解决;并且通过开滦矿山大量样本对D-InSAR技术在矿山沉陷监测中的结果进行了评价;并在此基础上提取了矿山地区样本点沉降时序图,搭建了“矿山开采——开采沉陷”的时空关系模型,引入了概率积分法模型,并利用此模型反演出开采沉陷经验参数。


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