张晓杰等

摘 要：采空区沉陷问题是岩土工程领域的重要研究课题。文章比较详细地介绍了开采沉陷研究方法的基本理论及研究现状。

关键词：采空区；研究方法；研究现状

采空区沉陷问题是岩土工程领域的重要研究课题。针对开采沉陷及“三下”采煤技术，国内外均进行了大量研究，形成了开采沉陷学等学科。

1 唯象学及几何理论的研究方法

当地下煤矿被采出以后，地下形成的采空空洞必然会引起覆岩岩层和地表移动，这是一个非常复杂的力学变化和时空变化过程，其变化过程可简单描述为：变形～下沉～破坏～垮落，最后会在沉陷区的地表产生一个下沉的盆地。为了研究采空区地表与岩层的移动规律与塌陷盆地形态，在采空区内建立了许多地表位移观测站，作了许多用于观测的测点，在长期对其进行观测后，从而获得了测点的高程及水平位移的实测数据。最后再利用数学方法对实测数据进行回归分析，从而获得地表移动和变形的参数以及能够描述地表点沉陷形态的数学函数表达式（如典型曲线法、剖面函数法）。

随着对采空区研究的进一步加深，学者们又提出了一种较为高级的理论，即：开采塌陷随机介质理论，该理论将岩层的特性给予了较为充分的考虑，其最具代表性学者有：波兰的科诺特、李特维尼申及我国的刘宝琛，他们认为地表塌陷盆地的形态与一种特定的数学函数形态非常相似，采空区上方的覆岩随着单元的开采必然会使地表产生相应下沉。……