随着煤炭资源高强度开采,采动造成的地面塌陷问题越来越突出。查明地面塌陷特征,开展地面塌陷破坏程度预测,对指导地面塌陷治理和生态环境恢复具有重要意义。本文以宁东煤炭基地灵武矿区中南部羊场湾煤矿为例,选取了不同地质条件的工作面为研究对象,采用无人机遥感技术,开展了矿区地面塌陷特征研究,基于灰色系统理论,对矿区地面塌陷破坏程度进行了预测。根据综采工作面无人机遥感调查和分析,揭示了不同埋深条件下地面塌陷破坏特征。地表裂缝是研究区内最常见的地面塌陷类型,其发育规律会随着埋深的变化表现出不同的特征。按照其发育的空间位置将其分为垂直回采方向裂缝和平行顺槽裂缝。垂直回采方向裂缝展布于工作面内部,呈间隔性出现,当埋深浅、开采厚度大时发育错台,但随着埋深的增大,裂缝的错台消失、长度和宽度逐渐变小直至不发育,工作面内部地表破坏程度变小。平行顺槽裂缝主要发育在工作面两侧顺槽外围,当埋深浅、开采厚度大时可见塌陷槽,随着埋深的增大,平行顺槽裂缝的数量变小,长度和宽度也逐渐变小直至不发育,且在一定埋深范围内裂缝与顺槽的距离逐渐增大,地表破坏程度减弱。建立了研究区地面塌陷破坏程度的分级评价标准。以裂缝宽度、裂缝密度、地表沉陷量以及建筑物和道路等相关特征为评价指标,将地面塌陷破坏程度划分为极严重、严重、中等、轻微、极轻微5个级别,并给出了每个级别的基本特征。据此,将羊场湾煤矿Y110207、Y120210、Y160202、Y120212工作面地面塌陷破坏程度分别评价为极严重、中等、中等和轻微类型。以煤层厚度、煤层埋深、上覆基岩厚度、松散层厚度、地形地貌、煤层倾角作为预测因子,运用灰色关联分析法,进行了灵武矿区中南部地面塌陷破坏程度预测。结果表明,灵武矿区中南部地面塌陷破坏程度极严重、严重、中等、轻微、极轻微区域面积分别为 19.11km2、27.65km2、23.5km2、29.22km2 和 14.03km2。