黄土矿区开采沉陷与地表损害研究述评

论文摘要

黄土高原及其过渡地带是中国主要产煤基地,区域生态环境脆弱且地理、地质条件复杂,大范围地下采煤已导致严重的地表沉陷与损害,其规律与中东部平原矿区明显不同。多年来,针对黄土矿区开采沉陷与地表损害问题的研究已取得一定进展。基于笔者及众多学者的研究成果,总结分析黄土矿区地表移动、开采裂缝与台阶、黄土层附加变形、斜坡滑移与滑坡、环境退化与损伤的基本特征;揭示黄土矿区开采沉陷中的土岩互馈影响、土体单元体积变形、失水固结变形、湿陷变形、山坡滑移、滑坡、裂缝、环境损伤的机理;介绍黄土矿区开采沉陷与变形的预计模型及其适用性;阐述卫星定位测量、激光雷达扫描、重力异常测量、多源遥感分析等测绘技术在开采沉陷与损害监测中的应用进展,并分析其技术局限性。在此基础上从黄土矿区开采沉陷的细观破坏特征及微观变形机理、黄土山区多工作面开采沉陷预计、老采空区地表稳定性、采煤沉陷与环境损伤的时空效应等方面,展望有待深入研究的科学技术问题,供学术界借鉴。

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0 引言

1 黄土矿区开采沉陷与地表损害特征

1)地表移动具有变形剧烈、发展快速的特征。

2)开采裂缝发育及破坏程度较中东部平原矿区更剧烈。

3)开采沉陷过程中地表产生显著的附加变形。

4)黄土山区下采煤可能诱发山体发生滑坡灾害。

5)开采沉陷导致地表环境退化与损伤。

2 黄土矿区开采沉陷与地表损害机理

2.1 开采沉陷中土岩互馈作用机理

2.2 黄土层开采沉陷变形机理

2.3 黄土层中附加变形机理

2.4 黄土层开采裂缝与台阶形成机理

2.5 开采沉陷诱发的黄土山区滑坡机理

2.6 开采沉陷引起的地表环境损伤机理

3 黄土矿区开采沉陷预计模型

4 黄土矿区开采沉陷与地表损害监测

4.1 地表沉陷变形监测

4.2 黄土矿区地表环境变化监测

4.3 沉陷区地表持续变形和长期稳定性监测

5 黄土矿区开采沉陷与地表损害研究展望

1)黄土矿区开采沉陷变形与破坏的细观和微观特征研究。

2)黄土矿区复杂条件下开采沉陷预计模型研究。

3)老采空区地表长期稳定性研究。

4)黄土矿区采煤沉陷和地表环境损伤的时空效应研究。

6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 芦家欣,汤伏全,赵军仪,闫照存

关键词: 黄土矿区,开采沉陷,地表损害,变形机理,动态监测

来源: 西安科技大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 西安科技大学测绘科学与技术学院,国土资源部煤炭资源开发与综合利用重点实验室

基金: 国家自然基金(51674195)

分类号: TD327

DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2019.0516

页码: 859-866

总页数: 8

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