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针对从InSAR监测LOS方向位移量中无法直接获取地表三维位移场的问题，结合矿区下沉盆地内地表点三维位移特征，研究了InSAR技术监测矿区地表位移的三维分解方法，改进了D-InSAR监测矿区地表位移提取下沉量的算法。以大采深巨厚砾岩层下煤炭开采为研究背景，以改进的D-InSAR和地表移动观测站监测数据为基础，分析了大采深巨厚砾岩层下地表移动特征，总结了该采矿地质条件下的开采沉陷规律。主要研究内容和成果如下： 1）分析了现有InSAR三维矢量分解方法在矿区地表监测中存在的不足，结合矿区地表位移过程中下沉与水平移动函数关系，基于梯度算子理论，建立了对LOS方向位移量三维矢量分解的函数模型，改进了D-InSAR监测矿区地表位移三维分解算法，编制了相应数据处理程序。 2）以典型大采深巨厚砾岩条件下采煤的***煤矿为实验区，选取ASAR数据和SRTM数字高程模型，通过改进D-InSAR三维分解算法，获取了实验区内沉降数据，并结合地表移动观测站实测数据和实地调查资料，综合研究了其开采沉陷规律，研究表明：该采矿地质条件下的下沉系数小、初采地表移动周期内下沉系数为0.12，下沉速度小、最大下沉速度为3.69mm/d，活跃周期短、占初采地表移动周期的22％，地表移动持续时间长，下沉盆地在倾斜方向上具有明显的非对称性、最大下沉角大于90°，已采区域地表受邻近开采活动二次或多次扰动作用―再下沉‖现象明显。 3）分析了大采深巨厚砾岩层条件下地表非连续变形的分布特征，巨厚砾岩层的破断引起地表发生台阶状裂缝、台阶高度0.5m，裂缝发育在工作面下山边界内侧，裂缝角为90.5°，裂缝外侧地表变形量较小。 4）受到巨厚砾岩层的控制，初采后地表经过变形周期处于亚稳定状态，地表受后续邻近区域开采扰动下沉量较大，研究表明：后续开采扰动地表下沉量大于初采地表移动周期下沉量，初采地表位移周期内地表下沉量约占总下沉量的44%，后续扰动地表位移周期的地表下沉量约占总下沉量的47%。选用Weibull和Knothe时间函数，建立了大采深巨厚坚硬岩层条件下地表点最终下沉量计算的函数模型，计算了地表最终下沉系数为0.27，并用工作面叠加预计法进行验证。