基于GNSS监测数据的巨厚松散层下采煤对地面振动影响及沉陷过程研究

针对煤炭地下采掘对地面振动的影响过程,本文以皖北某大型矿井为例,通过连续采集全球导航卫星系统(GNSS)监测数据,探究了巨厚松散层下煤矿开采对地面振动和沉陷的影响,使用FLAC^(3D)数值模拟软件对地层数据进行建模,模拟地下采煤机械运行时的振动传播过程。结果显示,随着振动波从煤层巷道顶部沿松散层向上传播,振动能量逐渐衰减,尤其在厚层黏土层中衰减最为明显。随后,利用变分模态分解(VMD)和频谱分析,对地面振动数据进行处理和分析,发现地下机械开采振动经松散层后的频率特征,以及振动通过松散层传递后的衰减规律。同时,对监测站的沉陷数据进行分析,发现沉陷过程呈现先升后降的变化趋势,活跃期的沉陷量占总量的91%。分析了影响因素及振动影响的持续时间。本文研究结果为采煤活动安全管理和环境保护提供了科学依据。