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矿山开采沉陷学
矿山开采沉陷学是一门研究矿山开采引起的地表沉陷及其对环境和工程影响的学科。
它涉及地质学、采矿工程、岩土工程、测量学等多个学科领域，旨在揭示矿山开采过程中地表沉陷的机理、规律和预测方法，为矿山安全生产和环境保护提供科学依据。
矿山开采沉陷学的研究内容包括矿山开采引起的地表下沉、倾斜、曲率、水平移动等变形特征，以及这些变形对地表建筑物、道路、管线等设施的影响。
通过对矿山开采沉陷的研究，可以预测地表变形的范围和程度，评估其对环境和工程的影响，制定相应的防治措施，保障矿山的安全生产和可持续发展。
矿山开采沉陷学的研究方法主要包括现场观测、实验室试验、数值模拟等。
其中，现场观测是获取地表变形数据的主要手段，通过在开采区域设置观测站，定期测量地表变形的参数，可以了解开采沉陷的发展趋势和规律。
实验室试验则可以研究岩石的物理力学性质，为数值模拟提供参数依据。
数值模拟则是利用计算机技术，建立矿山开采沉陷的数学模型，对开采过程进行数值模拟，预测地表变形的情况。
矿山开采沉陷学的研究对于保障矿山的安全生产、保护环境和人民生命财产安全具有重要意义。
同时，它也为矿山资源的合理开发和利用提供了科学依据，促进了矿山可持续发展。
铜川矿区地下煤层开采诱发地表黄土沉陷变形研究的开题报告一、研究背景及意义随着工业经济的快速发展，能源需求不断增加，同时煤炭作为重要的能源资源得到了广泛的应用。
然而，在开采煤炭的过程中，常常会出现地质灾害，如地面下沉、地面裂隙、地陷和地震等，这些灾害会对矿区带来不同程度的影响，严重威胁到矿区的生产和人员的安全。
其中，地面下沉和地面裂隙是一种常见的地质灾害，它们的发生与地下煤层开采有着密切的关系。
因此，研究地下煤层开采对地表黄土沉陷变形的诱发机理，对于探究地面下沉和地面裂隙形成机理，预测和预防煤炭开采引发的地质灾害有着重要的意义。
二、研究内容及目标本论文选择铜川市矿区地下煤层开采工程为研究对象，通过野外调查、室内试验和数值模拟的方法，探究地下煤层开采对地表黄土沉陷变形的影响机理，定量分析地下煤层开采对地面沉降的影响，以及研究不同开采工艺对地表黄土沉陷变形的影响。
目标是揭示地下煤层开采对地表黄土沉降变形的成因机理，并提出合理的开采方案，从而减轻地表下沉和地面裂隙对矿区带来的影响。
三、研究方法（1）野外调查：通过对铜川市矿区地面沉降和地面裂隙情况的调查，了解地表变形的具体情况，在此基础上确定地下煤层开采的范围和深度。
（2）室内试验：采用黄土标筒试验、液压剪切试验和模型试验等方法，分析地表上黄土的物理力学性质和形变特点，建立地表沉降和裂隙变形的模型和参数。
（3）数值模拟：采用有限元方法，建立地下煤层开采数学模型，模拟地下煤层开采对地表黄土沉降变形的影响，分析不同开采工艺对地表沉降变形的影响，并提出相应的防治措施。
四、研究进度计划（1）第一阶段（2个月）：进行铜川市矿区现场调查，了解地面沉降和地面裂隙情况，确定开采煤层深度和范围；（2）第二阶段（3个月）：进行黄土的物理力学性质和形变特点的研究，建立地表沉降和裂隙变形的模型和参数；（3）第三阶段（4个月）：采用有限元方法建立地下煤层开采数学模型，并进行数值模拟分析；（4）第四阶段（2个月）：分析不同开采工艺对地表沉降变形的影响，并提出相应的防治措施；（5）第五阶段（1个月）：撰写论文并进行答辩。
开采沉陷预计方法概述摘要：本文主要介绍了当前使用的开采沉陷预计方法（基于实测资料的经验方法、影响函数法和理论模拟法）的原理、特点及应用情况，并简要介绍了开采沉陷预计的发展趋势，相信会对开采沉陷工作具有一定的帮助意义。
关键词：开采沉陷；预计方法；概率积分法；理论模拟法1 引言开采沉陷预计是矿山开采沉陷的核心内容之一，它对开采沉陷的理论研究和生产实践都有重要意义[1]。
由于采矿引起的地面沉陷损坏地面建筑、公路、铁路等，不但给人民生活带来了威胁，而且破坏环境。
开采沉陷的预计，对建筑物和生态环境的保护有重要意义。
因此，有必要对开采沉陷预计方法进行探讨，以指导矿山的开采。
开采沉陷预计方法很多，按建立预计方法的途径可分可分为三类：基于实测资料的经验方法、影响函数法和理论模拟法[2-4]。
2 开采沉陷方法简介基于实测资料的经验方法是通过对大量的已知开采沉陷实测资料进行数据处理，确定开采沉陷中各种移动变形值的函数形式和计算预计参数的经验公式。
这种方法在预测时，首先根据开采的地质条件，确定经验公式中的预计参数，再代入公式确定预计函数进而求出移动和变形值。
这种方法是当前最为可靠的一种预测方法，常见的经验方法有：典型曲线法和剖面函数法等。
理论模拟法把岩体抽象为某个数学的、力学或数学-力学的理论模型，按照这个模型计算受开采影响岩体产生的移动、变形和应力的分布情况。
如认为岩层和地表是一种连续的介质，则此模型属于连续介质模型；否则，就属于非连续介质模型。
此法所用的函数一般均由理论研究得出，所用的参数常用实验室试验或理论推导求得，一般与现场实测资料没有直接关系，常用的理论模型法主要有连续介质力学法等。
影响函数法是介于经验方法和理论模型方法之间的一种方法，它的实质是根据理论研究或其他方法确定微小单元开采对岩层或地表的影响（以影响函数表示），把整个开采对岩层和地表的影响看作采区内所有微小单元开采影响的总和，并据此计算整个开采引起的岩层和地表的移动和变形，目前此方法中所用的参数根据实测资料获得。
深部开采沉陷规律研究与分析深部开采沉陷是指采矿开发对地表环境的影响，它可以根据采矿的规模和距离等因素随着空间而改变，其发展过程已深深影响着建筑物、公路、河流和地下水等基础设施与环境的安全。
因此，针对采矿深部开采沉陷的规律研究和分析，显得十分重要。
首先，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的影响因素入手进行分析。
采矿深部开采沉陷的影响因素主要包括矿山内的构造活动、采矿方式、采矿深度、抽水量、地表塑性参数等。
采矿深部开采沉陷的影响因素受多种因素的影响，因此，需要从物理力学、岩土力学、水文地质、矿物学、地质测量等方面进行系统研究分析，全面了解采矿深部开采沉陷的影响因素。
其次，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的模拟分析入手进行研究。
采矿深部开采沉陷的模拟分析可以采用计算机辅助分析的方法，进行模拟分析，以模拟采矿深部开采沉陷的变化规律，研究采矿深部开采沉陷的演变过程和产生机制，并进行下去的后续决策。
此外，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的抑制方法入手进行研究。
采矿深部开采沉陷的抑制方法可以采取穿插设置阻尼层、设置支撑物等空间和结构抑制技术，还可以采取防治措施，如采用新型地面处理材料，做好地面处理工作，加强水文地质探测，建立恶劣气象预报能力，阻止水位上升，并提前采取紧急抢险措施，等等。
最后，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的防治技术入手进行研究。
采矿深部开采沉陷的防治技术包括实际控制措施、采矿预先分析技术、采矿控制策略研究等。
实际控制措施可以通过研究和改善穿插设置阻尼层、支撑物等基础结构，使其可以有效地抑制采矿深部开采沉陷的发展并达到沉陷的控制。
采矿预先分析技术可以通过对采矿开发过程中的构造活动、采矿方式、采矿深度、抽水量及空间变化等因素进行分析，预测采矿深部开采沉陷的变化趋势。
采矿控制策略研究可以根据预测分析的结果，对抑制采矿深部开采沉陷的方法进行综合分析，并制定出有效的采矿控制策略，为实现安全开采提供可靠的依据。
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究宋均福发布时间：2021-09-09T06:51:53.692Z 来源：《新型城镇化》2021年14期作者：宋均福[导读] 所以如何保护地面的建筑，并且降低开采成本则煤炭开发成本控制的关键点。
山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿山东滕州 277500摘要：随着煤矿产业的不断发展和产业结构的不断升级，还应进一步加大对部分充填开采技术的研究与应用，为提高煤矿开采沉陷充填的效率效果、确保煤矿开采安全和效率提供有力的技术支持。
关键词：煤矿开采；沉陷部分充填；开采技术一、开采沉陷对煤矿开采的不良影响煤炭的开采工作都是在地下进行，由于井下回采工作面大面积被采空，则会引起地表的塌陷，从而影响到地表上的生态环境，甚至于对建筑物也会造成影响，一旦对建筑物产生影响，可能要将地表的建筑拆除，以免影响安全，这样便会增加开采的成本，同时对开采技术也不利。
所以如何保护地面的建筑，并且降低开采成本则煤炭开发成本控制的关键点。
除了对建筑物造成影响会引起成本增加，煤炭开采还会对地表的生态环境造成破坏的情况，而这种破坏如果要进行修复则需要大量的时间与经济方面的投入，不符合我国的可持续发展战略。
开采沉陷会引起地表水的下漏，而地表水下漏，会让基于地表水的生态环境受到破坏，而地质沉陷时，可能会导致山峰的塌陷等对生态破坏极为不利的情况，实现绿色开采，也是一种可持续发展战略的表现。
二、部分充填采矿法的意义目前充填采矿技术在我国大部分矿产资源上已经得到了广泛的应用，在其他矿产资源开采中也得到了很好的应用，使用矿产资源开采中产生的废弃物使用充填，不仅可以解决其开采沉陷问题，也避免了矸石堆积对环境的严重不利影响。
部分充填采矿技术一般可分为部分充填采矿技术和全充填采矿技术，金属矿产资源开采中常用的都是全充填采矿技术，因为金属矿产资源开采的剩余物为矿石开采量的 90% 以上，而煤炭开采量占整个煤矿的 15% 以上的则是磨石的数量，如果所有的充填开采都需要寻找其他充填材料，而采用其他充填材料不仅增加了煤炭开采的成本。
深部开采沉陷规律研究与分析开采沉陷是深部矿产资源开采过程中最为重要的领域之一，开采后沉陷规律的研究与分析是科学决策开采比较充分及有效的前提之一。
本文就深部矿产资源开采沉陷的规律研究与分析进行深入的论述，并给出了具体的研究方法和分析案例。
一、深部矿产资源开采沉陷规律研究1、概念浅析施工开采的沉陷是长期的应力释放、地层改变以及外因影响所引起的矿山构造变化，它是影响矿山发展和安全生产的重要参数之一。
深部矿产资源开采沉陷规律是以深部矿产资源开采为主导，以其所带来的构造改变和地面沉陷运动为基本特征的地质现象。
对深部矿产资源开采沉陷规律研究可以更加深入、准确的了解深部开采所引起的构造改变及地面沉陷的规律及特征，为深部开采的质量控制、生产安全和地表沉陷的综合控制提供重要的理论依据和参考数据。
2、研究流程深部开采沉陷规律研究要求有全面、系统、深入的研究方法。
通常研究流程分为以下几个步骤：（1）突出研究对象的特性和规律：即定位和调查研究对象的特征并归纳汇总；（2）综合统计分析归纳：利用诸如数据处理、描述统计分析、图表绘制等方法，对归纳汇总的资料进行统计分析；（3）研究规律及其影响机理：深入探讨开采沉陷的规律及其影响机理，以及开采方式、技术措施等对矿山构造变化、地面沉陷及安全隐患及生态影响等的影响；（4）制定有效的预测与解决方案：根据研究得出的规律，运用预测与预报技术，结合实际情况，制定出有效的预测与解决方案，为矿山安全开采提供技术指导。
二、深部矿产资源开采沉陷规律分析1、测量技术测量技术是深部矿产资源开采沉陷规律分析的基础，我们可以通过垂直测量、水平测量以及数字测量等技术手段，来科学测量矿山构造特征及沉陷变化情况，从而对沉陷运动规律及外部因素的影响等深入分析。
2、数值模拟利用一定的数值模拟技术可以探索不同的长期沉陷规律，预测深部开采可能造成的地表沉陷情况。
数值模拟可以模拟矿山构造变化过程，从而更加精准的研究和预测深部开采沉陷规律。
煤矿开采沉陷对环境影响及其对策随着社会经济的发展，人民生活水平的提升，人们对煤炭的需求量在不但上升，因此煤矿在不断增加开采量。
在这样的状况下，我国煤矿开采沉陷的案例也在逐年上升。
如果不对其进行科学的控制，将会影响到当地的生态环境，不利于环境的保护。
本文通过对煤矿开采沉陷对环境的影响进行相应的探讨，从中找到存在的问题，制定出更加科学的发展方案，提升环境的质量，减少沉陷对环境的破坏。
标签：煤矿开采采矿沉陷环境影响生态煤矿开采容易产生沉陷，进而会对环境造成不良影响。
广西百色市煤炭资源相对比较丰富，煤矿相对比较集中，如果不对其进行科学的管理，将不利于广西百色市环境的发展。
沉陷形成后不仅会影响到当地的耕地以及经济，严重时还可能会出现生命财产安全问题。
只有加强对煤矿开采沉陷工作的管理，才可以更好的保证周围环境的质量，减少环境的不利影响。
尤其是近些年来，我国对环境保护工作的重视程度逐渐增加，需要对煤矿开采进行严格管理，减少对环境的破坏，为今后广西百色市的经济发展奠定良好基础。
1煤矿开采沉陷对环境的影响环境作为人类赖以生存的重要因素，需要人们对其进行良好的保护，这样才可以保证环境发展的质量。
而煤矿开采沉陷不仅会对环境造成不良影响，严重时还会对生态产生破坏，因此在今后的工作中，需要加强对煤矿开采沉陷问题的研究，找到相应的应对措施，减少沉陷对周围环境的不利影响。
1.1对耕地的破坏一些煤矿设置在农耕地区，这样就会对耕地造成破坏，进而会影响到当地农业经济的进步与发展。
许多企业在进行煤矿开采时只顾及眼前的利益，缺乏长期规划，使得农耕地区的土地遭受污染，同时在煤矿开采沉陷后也不利于农耕的进行，严重时会导致当地生态环境的破坏。
当前我国农耕地数量相对较少，需要对其数量进行控制，减少煤矿开采沉陷对其产生的不良影响，提升农耕的质量。
1.2对建筑物的影响煤矿企业在进行开采时主要是地下开采，如果不采取科学的处理措施，可能会对建筑物产生不良影响。
矿区地面沉陷发生-演化机理研究
矿区地面沉陷是矿山开采活动引起的地表下沉现象。
矿区地面沉陷发生-演化机理研
究旨在探究矿区地面沉陷的成因和演化过程，为矿山开采活动的环境影响评价和治理提供
科学依据。
矿区地面沉陷的成因有多种，主要包括采矿活动引起的地下空洞垮塌、开采区域地压
致地表下沉和地下水位降低引起的地层压缩等。
矿区地面沉陷的演化过程可以分为三个阶段：初始阶段、稳定阶段和加速阶段。
在初始阶段，矿山开采活动引起地下空洞垮塌，导致地表下沉。
矿区地面沉陷通常表
现为较大的沉陷速率，对矿区周边环境和基础设施造成较大的影响。
在稳定阶段，矿山开采活动停止或减少，地下空洞垮塌已经完成，地表下沉速率明显
减慢。
这个阶段，矿区地面沉陷主要是由地下水位的下降引起的地层压缩导致的。
地层压
缩使得地下岩石变形，岩石体积减少，地表下沉。
在加速阶段，地下水位继续下降，地层压缩加剧，导致地表下沉速率急剧增加。
这个
阶段矿区地面沉陷通常呈现非线性增长，沉陷速率急剧加快。
在矿区地面沉陷的治理方面，根据其成因和演化机理，可以采取相应的措施进行治理。
在初始阶段，可以采取填充补偿的方法，填充地下空洞，减少地表下沉速率。
在稳定阶段
和加速阶段，可以通过控制地下水位的降低，减缓地下岩石的压缩，从而减缓地表下沉速率。
矿区地面沉陷发生-演化机理研究对于矿山开采活动的环境影响评价与治理具有重要
意义。
只有深入研究其成因和演化过程，才能制定科学合理的治理措施，保护矿区周边环
境和基础设施。
开采沉陷预计⽅法概述开采沉陷预计⽅法概述摘要：本⽂主要介绍了当前使⽤的开采沉陷预计⽅法（基于实测资料的经验⽅法、影响函数法和理论模拟法）的原理、特点及应⽤情况，并简要介绍了开采沉陷预计的发展趋势，相信会对开采沉陷⼯作具有⼀定的帮助意义。
关键词：开采沉陷；预计⽅法；概率积分法；理论模拟法1 引⾔开采沉陷预计是矿⼭开采沉陷的核⼼内容之⼀，它对开采沉陷的理论研究和⽣产实践都有重要意义[1]。
由于采矿引起的地⾯沉陷损坏地⾯建筑、公路、铁路等，不但给⼈民⽣活带来了威胁，⽽且破坏环境。
开采沉陷的预计，对建筑物和⽣态环境的保护有重要意义。
因此，有必要对开采沉陷预计⽅法进⾏探讨，以指导矿⼭的开采。
开采沉陷预计⽅法很多，按建⽴预计⽅法的途径可分可分为三类：基于实测资料的经验⽅法、影响函数法和理论模拟法[2-4]。
2 开采沉陷⽅法简介基于实测资料的经验⽅法是通过对⼤量的已知开采沉陷实测资料进⾏数据处理，确定开采沉陷中各种移动变形值的函数形式和计算预计参数的经验公式。
这种⽅法在预测时，⾸先根据开采的地质条件，确定经验公式中的预计参数，再代⼊公式确定预计函数进⽽求出移动和变形值。
这种⽅法是当前最为可靠的⼀种预测⽅法，常见的经验⽅法有：典型曲线法和剖⾯函数法等。
理论模拟法把岩体抽象为某个数学的、⼒学或数学-⼒学的理论模型，按照这个模型计算受开采影响岩体产⽣的移动、变形和应⼒的分布情况。
如认为岩层和地表是⼀种连续的介质，则此模型属于连续介质模型；否则，就属于⾮连续介质模型。
此法所⽤的函数⼀般均由理论研究得出，所⽤的参数常⽤实验室试验或理论推导求得，⼀般与现场实测资料没有直接关系，常⽤的理论模型法主要有连续介质⼒学法等。
影响函数法是介于经验⽅法和理论模型⽅法之间的⼀种⽅法，它的实质是根据理论研究或其他⽅法确定微⼩单元开采对岩层或地表的影响（以影响函数表⽰），把整个开采对岩层和地表的影响看作采区内所有微⼩单元开采影响的总和，并据此计算整个开采引起的岩层和地表的移动和变形，⽬前此⽅法中所⽤的参数根据实测资料获得。
1绪论1．1开采沉陷研究的意义煤炭资源是我国的主要能源，已探明总储最在9000×10。
t以上，含煤面积达55万多平方公里，是世界上煤炭资源最丰富的国家之一。
据预测．到2050年煤炭资源仍占我国能源需求的70％眦上…，因此对地下各种赋存条件煤炭资源的开采将是一项长期的任务。
我国煤炭资源的分布也十分广泛，平原、丘陵、山区的地下蕴藏着丰富的煤炭资源，在一些建筑物下、铁路下、水体下(简称“三下”)也压着大量的煤炭资源．据原煤炭部1982年的不完全统计，我国仅统配煤矿的生产矿井“三下”压煤就达137 9×10。
t。
我国煤炭的赋存条件也千差万别．其中急倾斜或大倾角煤层的开采越来越受到人们关注，其原因有三个方面：一是在全国重点煤矿区有20处100多个矿井是急倾斜(也称“大倾角”)煤层开采，急倾斜或大倾角煤炭储量约占全国煤炭储量的15％～20％，特别是在我国的西部矿区50％阻上矿井开采的是急倾斜煤层，如主要产煤省、市、自治区有四川、重庆、云南、贵州、新疆、甘肃、宁夏等的急倾斜(大倾角)煤层是许多矿区或矿井的主呆煤层。
随着我国西部大开发战略的实施，我国矿产资源开采重点西移，煤炭资源开采已成为西部地区区域经济发展的重要支柱，加强对急倾斜(大倾角)煤层开采地表沉陷机理的研究是西部煤炭开采的重大课题。
二是东部矿区赋存条件较好的煤层越来越少．加上多年来高强度的开采，浅部赋存条件较好煤层的开采也日益枯竭，从而使急倾斜(大倾角)煤层问题迅速进入了人们的视野，引起了人们的高度重视，如山东兖州矿区、河北邢台和开滦矿区、安徽淮南与淮北矿区、江苏徐州矿区等的许多矿井不得不由条件相对优越的煤层开采转向复杂的急倾斜(大倾角)煤层开采。
很显然．要保持矿区生产的高产、高效和可持续发展．也必须加强对急倾斜(大倾角)煤层开采岩层移动与地表沉陷问题的研究。
三是对急颊斜(大倾角)煤层开采岩层移动与地表沉陷问题研究得极不充分，其研究水平远没有对水平缓倾斜煤层开采研究得深入。
在1986 年颁布的指导“三下”采煤的全国性规程_2’中，急倾斜煤层开采地表移动预计仍是空白；2000年修订的新规程中提出将概率积分法延伸到倾角a<75。
的情况Ⅲ；同时国外也没有值得借鉴的经验和参考，前苏联只给出了a<70。
时典型曲线法的预计参数”0，故急倾斜(大倾角)煤层开采中存在的一系列技术难题值得科技工作者去研究．急倾斜煤层采动覆岩移动模式及其应用地F矿产资源的开采必然引起采空区周围岩体的自然应力状态及上覆岩层内部的原始应力平衡状态受到破坏，由于岩层内部的应力经重新分布以达到新的应力平衡t从而导致上覆岩层的移动与变形．最终传递到地表，引起地表移动与沉陷。
岩层和地表产生移动、变形和破坏的现象称为矿山开采沉陷，开采沉陷学也由此产生。
它是研究地下资源开采引起岩层与地表连续与非连续移动变形现象．以及相关工程问题的一门多学科交叉学科，主要涉及采矿、地质、测量、岩石力学、统计学和计算科学等学科，是煤矿安全开采与矿区环境保护不可缺少的重要分支。
它研究的内容包括由开采引起的岩层与地表移动的规律、变形机理、观测方法、预计方法和减少开采沉陷的岩层控制与治理方法等。
开采沉陷引发了许多地表的建(构)筑物、水体、耕地、铁路、桥梁和环境破坏等，并导致了许多灾害性后果‘“：(1)农村煤矿区开采沉陷严重破坏了矿区环境，造成村庄的房屋裂缝、耕地积水、乡村道路断裂、果树木枯死、水塘干涸等，给乡村人们的日常生活、生产带来了很大的影响和损失，并且地面环境的破坏是很难恢复的。
(2)对城市的建(构)筑物、公路、铁路、桥梁、地下管网及城市的基础设施等造成破坏和潜在的威胁。
(3)地表沉陷破坏地下的潜水位及地下水系，形成大面积的低洼区和积水区．甚至形成沼泽地，使之既不能栽种植物，又不能养殖，成为荒地；地下术系破坏和地下水的流失．也是不可恢复的。
(4)对天然的森林、草原、天然植被、山体等造成的破坏，影响了生态平衡。
(5)地表沉陷激化企业与地方及居民之间的矛盾。
导致社会不稳定因素的加剧。
(6)地表沉陷的治理与恢复耗资巨大。
一般矿区的万吨采煤塌陷率(hmV。
10‘t)一般变化在2 8～6 75之间，仅就耕地而言，复垦一亩塌陷区平均耗资3000元人民币．而我国每年煤矿行业开采导致土地的塌骼达40万亩左右。
所需要的费用就达12亿元人民币。
辽宁工程技术大学学者杨伦教授通过大量数据证明[“：矿山开采沉陷对环境的损害比地震严重。
因此，加强对开采沉陷特别是急倾斜(大倾角)煤层开采沉陷变形机理的研究。
有利于探索其内部固有的客观规律，为地表沉陷的预计、控制、治理、复垦、恢复提供理论依据，对我国煤炭工业的发展、社会的稳定和谐、生态环境的保护具有重大的现实意义和深远的社会意义，也是保证我国西部能源战略实麓、煤炭工业可持续发展不容忽视的重大研究课题。
l绪论1．2开采沉陷研究的历史沿革与现状开采沉陷研究方向是矿山测量研究的一个重要领域．涉及大地测量、矿山测量、采矿、地质、岩石力学、统计学和计算机科学等学科，是一个交叉学科，也是大地测量学与测量工程专业的一个重要研究方向，在我国矿业类高等院校都设有该学科。
早在19世纪中叶，人们就开始重视因采矿引起地表沉陷，以及地表沉陷给地面建(构)筑物和农业带来的严重损害等问题。
采矿企业的研究人员从20世纪初开始建立地面观测站，对地表移动与变形进行系统的观测，通过对地表移动观测成果的综合分析和地表移动规律研究，产生了新的学科领域——开采沉陷学。
开采沉陷学最早来自德文Berg~hadenkuⅡde和英文MlnlW subsidence，而俄文称之为c．~．BHbKeHMe mp㈣ⅡopⅡH 3eblHOn n∞0px帕H——矿山岩层与地表移动。
1931年德国高等学校的矿业学院开始讲授“开采沉陷学”这门课程，1949年德国学者Niemezyk出版了开采沉陷的第一本有代表性的著作＆r删n出”kunde"】。
20世纪30年代．苏联开始矿山岩层与地表移动实地观测工作，1936年成立了矿山测量研究所，后来扩大规模改称全苏矿山测量研究院(简称BFIMSSd&)，统一组织和领导全苏各矿区的宴地观测和研究工作。
波兰也十分重视开采沉陷研究工作．20世纪50年代先后提出了三种地表移动变形预计方法。
我国的开采沉陷研究工作从中华人民共和国成立后才开始，1953年北京矿貌矿山测量教研室聘请苏联专家哥尔地克首次为青年教师和研究生讲授“岩层与地表移动”课程，1955年“岩层与地表移动”作为一门专业课程正式为我国第一届矿山测量专业大学生而开设．1954 年在开滦矿务局林西矿设立了我国第一个地表移动观测站，1956年成立的开滦煤炭研究所(现煤炭科学研究院唐山分院)矿山测量研究室积极开展岩层与地表移动的实地观测研究工作，1959年煤炭科学研究院北京开采所矿压室(现特采室)开始专门从事开采沉陷及防护的研究试验工作，1960年开始研究岩层与地表移动规律及建筑物下采煤的试验工作。
此后，我国的开采沉陷研究工作得到了较快的发展．取得了许多研究成果．为煤炭工业的发展和国民经济建设作出了贡献【“。
可见．国内外对开采沉陷的研究由来巳久，人们从不同的角度、按照不同的标准、依据不同的理论和方法进行了大量开采沉陷问题的研究．经历了从实地观测、理论分析到沉陷控制与治理的研究过程．由对地表移动规律性分析到深入研究岩层与地表移动的变形机理．取得了很多研究成果。
因此，成果按其所依据的原理不同可分为三类：(1)几何方法类几何方法类主要是指地表沉陷预计方法的研究，是以岩移观测数据为依据而逐渐建立起来的，这类方法便于实际应用，常用的方法有概率积分法、典型曲线法和负指数函数法。
几何方法是在开采沉陷学领域内研究最早的方法．早在1838年，多里斯提出的垂线理论，1858年被比利时学者Gonot发展为“法线理论”，又被D…nt进行修正，提出了下沉量的计算模式W=悯n。
后来有一系列的理论和假设被相继提出·如德国人Jlcinsky的“二等分线理论”(1876～1884)，Oesterr于1882年提出的“自然斜面理论”，法国人Fayol于1885年提出的“圆拱理论”，H。
sse的“二分带理--论”(1895 1897)~，这些早期的研究主要对覆岩变形移动与地表下沉关系进行了研究”。
，建立了相关的几何理论模型。
到20世纪中叶·开采沉陷几何模型方面的研究得到了较快的发展。
1958年苏联的BHtlMH出版了专著c曲“掀w“e zopn~x Ho砷H 3魄H0d^D8P肚删“(矿山岩层与地表移动)[‘…，首次提出了采空区上方岩层移动的形式——垮落带、断裂带和整体弯曲带的“三带理论”。
并提出了苏联全国通用的地表移动变形计算方法——典型曲线法，BHHMH的主要研究学者有阿维尔申、柯洛特科夫、柯尔宾科夫“及卡查柯夫斯基等。
1950年波兰科学院岩石力学研究院的学者Bud，vk和Knothe~了几何理论…]，得出了正态分布的影响函数，后来称为B。
drvk．Knothe方法；克拉克夫矿业学院的学者柯赫曼斯基提出了图解法。
SehimIzxi等研究了开采影响的作用面积及其分带．形成了影响函数的概念。
1954年波兰科学院岩石力学研究院的学者Litwiniszyn提出了随机介质理论，把岩石视为不连续介质，首次把随机介质理论引入到岩层移动的研究中，将岩层移动视为一随机过程。
联邦德国学者Kratzseh总结概括了煤矿开采沉陷的预测方法，并出版Mi。
f”gs“曲i出n卯Engineering一书““；Brauner提出了水平移动的影响函数，并发展了圆形积分网格法计算出地表移动““。
此外，波兰科学院岩石力学研究院的学者沙武斯托维奇，克拉克夫矿业学院的学者科伐尔契克和克伦恰尔，德国学者坎因霍斯特、巴尔斯、聂姆契克、洛依贝尔特、派茨和弗莱申特幕盖尔，英国学者瓦尔德、奥尔恰德、贝利和哈克特等也为开采沉陷研究做了大量的工作。
这一时期是开采沉陷理论大发展的阶段，建立了许多系统的理论，从各个不同的观点出发，研究了开采影响下岩层移动的规律，尤其是地表移动空间和时间的规律，特别是以水平煤层开采的问题研究得比较多。
形成了比较著名的学派如Budryk Knothe代表的几何学耀，ABep肌Ⅲ及Salustowiez代表的连续介质力学学派，以及李特维尼申代表的随机介质学褫等。
我国自20世纪60年代开始从事岩层与地表移动方面的研究．在几何方法方面也有不少成果。
刘宝垛、廖国华出版了专著<煤矿地表移动的基本规律)_】“．将概率积分法全面引入我国，至今已成为预计开采沉陷的主要方法。
刘天泉等对水平煤层、缓倾斜煤层、急倾斜煤层开采引起的覆岩破坏规律与地表移动规律作了深入的研究““，提出丁导水裂隙带概念，建立了垮落带与导水裂隙带计算公式，为提高煤层开采上限、减少煤层资源损失做出了很大贡献。
