高潜水位采煤沉陷区积水范围动态演化规律

高潜水位采煤沉陷区

积水范围动态演化规律

【目的】为了研究高潜水位采煤沉陷区积水范围动态演化规律，以安徽淮北五沟煤矿1031工作面为研究区域，基于Landsat-8遥感数据解译结果，总结了2013—2017年1031工作面上方地表积水范围演化规律，分析净降水量、地下水埋深、工作面推进距离等因素对积水范围演化的影响，并提出积水边界角的概念，建立了积水边界角随采动时间变化的函数关系式。

【方法+结果】研究发现：高潜水位采煤沉陷区地表积水演化分为4个阶段：未形成期、同步增长期、残余增长期、相对稳定期；在同步增长期和残余增长期，工作面推进距离、净降水量与积水面积日增长量呈正相关，地下水埋深与积水面积日增长量呈负相关；工作面推进距离是积水范围演化的关键影响因素，在工作面推进距离为476 m左右时，地表产生积水，工作面停采后5个月左右，积水面积趋于稳定；积水边界角先呈减小趋势，再趋于稳定，在同步增长期和残余增长期，积水边界角总体呈减小趋势，但受气象、地下水埋深等因素影响而波动；相对稳定期，积水边界角整体趋于90°。

【结论】本研究为高潜水位采煤沉陷积水区土地利用规划、土地复垦、水陆复合生态系统建立等提供理论依据。  

a. 高潜水位采煤沉陷区地表积水的形成分为4个阶段：未形成期，开始采动至采动距离476 m；同步增长期，采动距离476 m至工作面停采；残余增长期，工作面停采至停采后5个月左右；相对稳定期，停采5个月后。

b. 积水范围演化受到大气降水、蒸发、地下水位埋深、工作面采动等因素的影响，在同步增长和残余增长期，净降水量、工作面采动距离与积水面积日增长量呈正相关，地下水位埋深与积水面积日增长量呈负相关；工作面推进距离为积水范围演化的关键影响因素。

c. 积水边界角在同步增长期和残余增长期整体呈减小趋势；同步增长期的积水边界角随工作面推进距离的增加而减小；残余增长期的积水边界角随工作面停采时长的增加而减小；积水稳定期，积水边界角趋于稳定，接近90°。

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