采煤沉陷区立体化调查监测技术体系研究

采煤沉陷带来耕地受损、生态破坏和地灾隐患等一系列问题,开展采煤沉陷区调查监测,识别沉陷范围、预测沉陷边界、监测沉陷速率,有利于及时掌握沉陷地类、沉陷机理和稳沉状态,为耕地保护、生态修复及灾害防治等工作提供参考。本文通过合成孔径雷达干涉测量(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)、微动勘探实测数据和沉陷区地层相近区域的地面沉降光纤孔监测数据研究皖北某煤矿沉陷区边界和采空区,结果表明:以10 mm为界线,利用InSAR可以快速划定沉降边界;通过微动勘探实测数据发现1000 m深度煤系地层的横波速度比正常地层低25~50 m/s,InSAR结果也显示该区域出现了地面沉降;分析收集到相近区域12组光纤孔监测数据,77.7~200 m深度段地层为主要变形区域,压缩量约为163.77 mm,数据频率能达到分钟级。由此可见,基于InSAR、微动和光纤孔监测三种方法实现多源异构数据耦合,能够在“高潜水位、中厚煤层、千米以深”的采煤沉陷区达到“由表、及里、实时”的立体化调查监测效果,构建立体化调查监测技术体系存在可行性。