检索结果-南通市图书馆

淮南矿区关闭矿井地表次生沉陷InSAR监测与规律分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第8期49卷 1356-1366页

作者：郑美楠邓喀中郭庆彪赵若南秦锡鹏安徽理工大学矿山环境与灾害协同监测煤炭行业工程研究中心安徽淮南232001 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 乌拉尔国立矿业大学采矿工程学院俄罗斯叶卡捷琳堡620000

不同地质采矿条件下关闭矿井地表次生沉陷规律是国内外关注的问题之一,对此进行研究具有重要的理论和实用价值。淮南矿区地下潜水位高、第四系松散层厚、煤层开采多,监测分析淮南矿区关闭矿井地表次生沉陷规律具有典型性。基于160景Sent... 详细信息

不同地质采矿条件下关闭矿井地表次生沉陷规律是国内外关注的问题之一,对此进行研究具有重要的理论和实用价值。淮南矿区地下潜水位高、第四系松散层厚、煤层开采多,监测分析淮南矿区关闭矿井地表次生沉陷规律具有典型性。基于160景Sentinel-1A数据,利用永久散射体干涉法(persistent scatterers interferometry,PSI)和小基线集(small baseline subset,SBAS)技术分别获取了2016-01-14—2022-05-30淮南矿区关闭矿井地表次生沉陷。结果表明,新集三矿、李嘴孜-新庄孜-谢一矿关闭后地表上升,新庄孜矿最大上升速率为51.1 mm/a,而潘一矿因关闭时间晚(2018-09)受采空区残余形变影响地表仍表现为下沉。由PSI和SBAS同名点监测结果统计分析可知二者相关性为0.74,标准偏差为1.59 mm/a,证明了合成孔径雷达干涉结果的可靠性。通过时序形变分析,将淮南矿区关闭矿井地表次生沉陷规律归纳为下沉阶段—稳定阶段—上升阶段,但下沉、稳定和上升阶段并不一定随时间推移逐次发生。由地表上升起始时间及李嘴孜矿、新庄孜矿和谢一矿的位置关系可知,三矿之间可能存在水力联系,地下水先从新庄孜矿和谢一矿交界处开始回升,后流向东南和西北两侧。研究成果对完善关闭矿井地表沉陷规律、构建地表沉陷预测模型具有重要意义。

关键词：关闭矿井淮南矿区地表次生沉陷 InSAR

废弃采空区封存CO_(2)地表形变特征模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤矿安全 2024年第5期55卷 1-10页

作者：郭庆彪谢扬汪锋郑美楠安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院安徽淮南232001 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590

为探究超临界CO_(2)注入废弃采空区引起的地表形变特征,利用FLAC3D模拟研究了地表形变一般特征与演变过程,并从形变范围、形变量等5个方面探讨了孔隙率、CO_(2)注入速率和封存深度对地表形变特征的影响。结果表明:CO_(2)注入废弃采空区... 详细信息

为探究超临界CO_(2)注入废弃采空区引起的地表形变特征,利用FLAC3D模拟研究了地表形变一般特征与演变过程,并从形变范围、形变量等5个方面探讨了孔隙率、CO_(2)注入速率和封存深度对地表形变特征的影响。结果表明:CO_(2)注入废弃采空区后引起的地表形变呈“倒碗”形隆起形态,并经历孕育阶段、活跃阶段和稳定阶段的演变过程;随着地表点远离采空区,其在孕育阶段和稳定阶段的位移量占比逐渐增大;地表变形范围随着CO_(2)封存深度的增加明显减小,受孔隙率和CO_(2)注入速率变化影响较小;地表位移量随着孔隙率和CO_(2)封存深度的增大而逐渐减小,受CO_(2)注入速率变化影响较小;地表形变持续时间与孔隙率和CO_(2)注入速率正相关,与CO_(2)封存深度负相关;地表点在孕育阶段和稳定阶段的位移量占比与所需时步数与孔隙率和封存深度正相关,与CO_(2)注入速率负相关。

关键词：废弃矿井 CO_(2)封存采空区地表形变数值模拟

基于InSAR的关闭矿井地表形变监测与分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国矿业大学学报 2020年第2期49卷 403-410页

作者：郑美楠邓喀中张宏贞王刘宇中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室环境与测绘学院江苏徐州221116

为了获取徐州东部矿井关闭后的地表形变,利用10景降轨ENVISAT影像和72景升轨Sentinel-1A影像,基于StaMPS技术通过时间域低通滤波、空间域高通滤波和三维解缠算法获取地表形变.监测结果表明:韩桥矿关闭后地表出现抬升,最大抬升速率为34.4... 详细信息

为了获取徐州东部矿井关闭后的地表形变,利用10景降轨ENVISAT影像和72景升轨Sentinel-1A影像,基于StaMPS技术通过时间域低通滤波、空间域高通滤波和三维解缠算法获取地表形变.监测结果表明:韩桥矿关闭后地表出现抬升,最大抬升速率为34.4 mm/a;旗山矿关闭后地表先下沉,而后抬升.通过对旗山矿关闭后地表抬升位置与时间分析可知,地下水回升方向为由北向南;对韩桥矿与旗山矿地表形变分析可知,徐州东部矿井关闭后地表形变规律可归纳为受采空区或地下水等因素影响地表先下沉,至相对稳定阶段(或不存在),再到地表抬升.结合韩桥矿地下水位分析可知,矿井关闭后由地下水回升引起的地表抬升存在大约1 a的时间延迟;地表抬升与地下水回升相关性较强,相关系数为0.98.

关键词：关闭矿井 InSAR 二次形变地下水

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

关闭矿井次生沉陷研究现状及展望

煤炭科学技术 2022年第5期50卷 10-20页

作者：邓喀中郑美楠张宏贞范洪冬谭志祥中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院安徽淮南232001

我国关闭矿井数量多范围广,矿井关闭后,停止排水,地下水位上升,受地下水影响,覆岩及地表将再次沉陷,危及关闭矿井上方和周边建构筑物、交通电力通讯等基础设施安全及建设场地稳定性,研究关闭矿井覆岩与地表次生沉陷机理、规律、预测方... 详细信息

我国关闭矿井数量多范围广,矿井关闭后,停止排水,地下水位上升,受地下水影响,覆岩及地表将再次沉陷,危及关闭矿井上方和周边建构筑物、交通电力通讯等基础设施安全及建设场地稳定性,研究关闭矿井覆岩与地表次生沉陷机理、规律、预测方法具有重要的理论和实用价值。在收集国内外相关文献基础上,结合徐州东西部矿区关闭矿井地面次生沉陷监测实践,系统回顾和分析了关闭矿井地面次生沉陷监测方法、形成机理、时空分布规律及预测方法研究现状和存在的问题。首先,对比研究了常规地面变形监测方法和航天航空测量方法的优缺点,重点总结了合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术应用于关闭矿井地表沉陷监测中的优势及存在的问题;其次,基于国内外大量实测资料,分析总结了关闭矿井覆岩及地表次生沉陷形成机理及时空演化规律,得到了覆岩及地表下沉的主要诱因为采动破裂岩体、覆岩结构及煤(岩)柱在地下水作用下的变形或失稳;覆岩与地表上升的主要诱因为:随着地下水位升高,作用在采动破裂岩体、第四系松散层内的孔隙压力增大,有效应力减小,使其产生弹性恢复变形,膨胀岩体遇水膨胀也可能导致覆岩及地表上升;关闭矿井次生沉陷在时间上可分为5个阶段:①初期稳定阶段;②下沉阶段;③中间稳定阶段;④上升阶段;⑤最终稳定阶段。并分析了不同开采方法、多煤层开采对关闭矿井地表沉陷时空分布规律的影响。在此基础上,基于采动破裂岩体本构关系,分下沉和上升2阶段,分别给出了长壁垮落法、充填开采和柱式开采地表沉陷预测模型。最后指出,关闭矿井覆岩及地表沉陷机理、规律是非常复杂的物理力学过程,涉及地质采矿环境、采动破裂岩体及覆岩结构、本构关系、变形特征、水岩耦合作用、地下水动力效应、膨胀岩体膨胀变形等复杂因素,因此,还需进一步深入研究。

关键词：关闭矿井次生沉陷沉陷预测 InSAR 沉陷监测

基于TCP-InSAR的采动区铁路动态沉降监测与时序分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

大地测量与地球动力学 2019年第2期39卷 164-168页

作者：鹿璐范洪冬郑美楠邹昊中国矿业大学环境与测绘学院徐州市大学路1号221116 中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室徐州市大学路1号221116

为高效获取采动区长时间序列形变,监控煤炭开采对矿区铁路的影响,研究一种基于TCP-InSAR(temporarily coherent point interferometric synthetic aperture radar)的采动区铁路形变监测方法。该方法根据时间序列SAR影像间的相干性,选取... 详细信息

为高效获取采动区长时间序列形变,监控煤炭开采对矿区铁路的影响,研究一种基于TCP-InSAR(temporarily coherent point interferometric synthetic aperture radar)的采动区铁路形变监测方法。该方法根据时间序列SAR影像间的相干性,选取临时相干点构建Delaunay三角网,并通过离群值探测去除具有相位模糊度的TCP间的弧段,最后采用最小二乘解算得到区域地表变形。实验使用2016-10～2017-04时间段内的15景Sentinel-1A数据,利用TCP-InSAR技术获得某矿区的铁路形变。结果表明,受采动影响,该时间段内铁路最大下沉值为95mm,最大倾斜坡度为0.37‰。利用TCP-InSAR技术可实现采动区内铁路长时间的动态形变监测。

关键词： TCP-InSAR Sentinel-1A 开采沉陷铁路变形监测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

徐州西部关闭矿井地表次生沉陷监测与分析

测绘科学 2022年第8期47卷 247-254页

作者：秦锡鹏邓喀中郑美楠王刘宇中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院安徽淮南232001 江苏省水利科学研究院南京210017

针对矿井关闭后,覆岩和地表发生沉陷而出现的各种安全问题,该文基于2014年1月17日—2018年1月8日的51景德国X频段陆地合成孔径雷达(TerraSAR-X)卫星影像和斯坦福小基线集技术获取了徐州西部关闭矿井(张小楼矿、夹河矿和庞庄矿)4年地表... 详细信息

针对矿井关闭后,覆岩和地表发生沉陷而出现的各种安全问题,该文基于2014年1月17日—2018年1月8日的51景德国X频段陆地合成孔径雷达(TerraSAR-X)卫星影像和斯坦福小基线集技术获取了徐州西部关闭矿井(张小楼矿、夹河矿和庞庄矿)4年地表时序沉陷数据。监测结果表明:观测期内张小楼矿、夹河矿和庞庄矿关闭后地表呈现持续下沉的趋势。其中,张小楼矿和夹河矿关闭后,前8个月内沉降速率依然较快,之后沉降速率减缓,在监测末期地表出现上升;庞庄矿沉降速率总体较为平缓,在监测末期地表也出现上升。综合三个矿井的沉降规律,可将关闭矿井的次生沉陷概括为下沉速度较快阶段,下沉速度放缓阶段和逐渐上升阶段。该研究可为防治关闭矿井次生沉陷灾害和关闭矿井老工业基地综合治理提供参考。

关键词：关闭矿井地表沉陷 InSAR 地下水沉陷规律

关闭矿井次生沉陷监测、预测与稳定性评价研究进展和展望

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2023年第2期48卷 943-958页

作者：陈炳乾刘辉李振洪郑美楠于洋余昊秦璐杨家乐杨宇江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院江苏徐州221116 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230039 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院安徽淮南232001

近年来由于部分矿区煤炭资源枯竭和国家去产能政策的出台,大量矿井被关闭。矿井关闭后,采动破裂岩体在应力、地下水等多种因素的作用下发生风化劣化、强度降低,将改变废弃采空区内破裂岩体的应力和承载能力,导致地表发生二次形变或多次... 详细信息

近年来由于部分矿区煤炭资源枯竭和国家去产能政策的出台,大量矿井被关闭。矿井关闭后,采动破裂岩体在应力、地下水等多种因素的作用下发生风化劣化、强度降低,将改变废弃采空区内破裂岩体的应力和承载能力,导致地表发生二次形变或多次形变,这种由非直接采动引起的覆岩及地表沉陷,称为次生沉陷,将对地表工程建设和人民生命财产安全造成巨大的潜在威胁。在回顾关闭矿井发展历史的基础上,首先阐述了关闭矿井的地理分布,之后分别对关闭矿井次生沉陷监测、预测方法和煤柱稳定性评价方法等方面展开综述,最后对关闭矿井次生沉陷灾害研究存在的问题和研究热点进行了展望。研究结果表明:(1)目前我国关闭矿井数量众多,仅在2016—2020年间就退出5 243处,退出产能87 538万t。(2)常规的关闭矿井沉陷监测方法虽然精度高,但存在工作量大、费用高、难以获取面域信息等缺陷,而基于InSAR技术的地表沉陷监测不仅可以获取高精度、大范围当下时间序列形变信息,还可以对已发生形变进行溯源监测,基于时域反射计和微震监测仪的地下岩层移动变形监测可以实时、高密度获取岩层移动形变信息。(3)对于复杂地质采矿条件,数值模拟法预测的关闭矿井地表次生沉陷可靠性较高,但其建模过程复杂、参数选取困难;对于简单地质采矿条件,解析法求解精度和效率更高。(4)柱式开采煤柱应力与采空区尺寸有关,当采空区尺寸与采深比在3~4时,可用从属面积理论计算煤柱应力,否则需要考虑压力拱。剥离破坏模型考虑了矿柱尺寸随时间的变化,并且其在理论上解释了矿柱宽高比对矿柱长期稳定性的影响,同时矿柱剥离破坏模型能够较好地区分稳定和失稳煤柱。(5)关闭矿井次生沉陷灾害问题的研究仍面临沉陷规律及其机理、煤柱长期强度变化规律和煤岩体风化劣化机理不明确等关键科学问题。

关键词：关闭矿井地表沉陷沉陷监测形变预测稳定性评价

基于DInSAR与概率积分法的铁路变形监测与预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

测绘通报 2017年第1期 106-111页

作者：郑美楠刘沂轩邓喀中赵晨亮冯军中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 江苏省水文水资源勘测局徐州分局江苏徐州221006 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 铁道第三勘察设计院集团有限公司航遥测绘分院天津300000 山西省煤炭地质115勘查院山西大同037000

为掌握采空区上方铁路实时动态变形及变形趋势,本文提出了合成孔径雷达差分干涉技术(DInSAR)与概率积分法相结合的方法。首先利用DInSAR技术对采空区进行了监测,并利用水准数据对DInSAR结果进行了验证;然后基于DInSAR结果结合概率积分... 详细信息

为掌握采空区上方铁路实时动态变形及变形趋势,本文提出了合成孔径雷达差分干涉技术(DInSAR)与概率积分法相结合的方法。首先利用DInSAR技术对采空区进行了监测,并利用水准数据对DInSAR结果进行了验证;然后基于DInSAR结果结合概率积分法反算参数,并对参数进行了修正,得到工作面充分采动时的下沉参数;最后利用修正的参数对铁路的变形进行了预测。结果表明两者的结合可以有效地对铁路等线性构筑物进行监测与预测。

关键词： DInSAR 变形监测概率积分法采空区

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于时序DInSAR的矿区地表沉降监测

煤炭技术 2017年第9期36卷 179-180页

作者：何倩范洪冬邓喀中郑美楠李达中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

为了获取长时间序列的矿区形变情况,利用13景Radar SAT-2影像数据,基于时序累积DIn SAR技术监测矿区开采沉陷,分析矿区地表动态沉降过程,提取下沉值并与水准实测数据进行对比。结果表明,该方法监测的下沉区域和范围与实际相符,其监测结... 详细信息

为了获取长时间序列的矿区形变情况,利用13景Radar SAT-2影像数据,基于时序累积DIn SAR技术监测矿区开采沉陷,分析矿区地表动态沉降过程,提取下沉值并与水准实测数据进行对比。结果表明,该方法监测的下沉区域和范围与实际相符,其监测结果可靠,标准差为2.3 cm,为实现长时间序列、大范围的形变监测提供了技术手段。

关键词：时序DInSAR 地表沉降监测精度