刘翠芝, 王兴杰, 贺黎明, 唐永亮

(1. 东北大学 资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819; 2. 辽宁省地质环境监测总站, 辽宁 沈阳 110032)

煤矿开采带来的采空沉陷是我国诸多资源开采型城市面临的严重的地质灾害之一[1],由于煤采区开采的持续性和区域多煤层地质结构的复杂性,地表沉降主要表现为非线性和大梯度的特征,给当地的经济发展和人民生活带来了极大的危害,严重制约资源型城市的可持续性发展[2].煤采区地表沉降是地下煤炭资源被持续采出后,开采区域周围岩体的原始应力平衡受到破坏,造成上覆岩层和地表失去支撑而发生强烈的非连续和非线性形变,且随着时间推移应力重新分布达到新平衡的复杂过程,是开采煤层几何形状、位置等几何状态参数在地表的综合直观体现.因此开展对煤田采空区的形变监测和煤层参数反演的研究对区域地质灾害防范与煤矿安全生产有重要的意义[3-4].

传统的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)和水准等点式测量方法无法实现对沉陷区大范围的有效监测,而雷达差分干涉测量技术(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)是一种典型的面式对地观测手段,具有高精度、高分辨率、空间连续覆盖的典型特征,特别适合大范围、大梯度的地表沉降监测[5-7].基于InSAR监测获得的覆盖整个煤采区的地表形变场,结合地球物理非线性反演算法,可快速准确反演得到煤层几何形状、位置以及产状等参数信息,这对于分析近距离多煤层开采引起地表……