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我国煤炭资源的85%来自井工开采。井工开采必然导致地表下沉、裂缝的产生,从而影响矿区生产、人民生活。加之,我国的煤矿区大多分布在生态脆弱的晋、陕、蒙区,因此,对井工开采导致的地面塌陷进行深入探讨迫在眉睫,特别是在黄土丘陵区塌陷地的塌陷形态特征研究的基础上对塌陷地塌陷程度进行准确预测可为生态脆弱煤矿区的塌陷地的预测、治理及恢复提供依据。目前塌陷预测使用较多的方法为概率积分法,该方法在平原区较为适用,在黄土缓坡丘陵区的适用性有待研究。因此,本文以平朔井工三矿903工作面为研究对象,运用概率积分法作为平朔井工三矿903工作面塌陷预测的方法并对工作面上100×100m塌陷区样地进行了实地调查,通过对塌陷地各属性值(塌陷面积、塌陷深度、裂缝数等)进行统计分析和空间自相关分析,研究了平朔矿区塌陷地形态特征;最后将概率积分法的预测结果与实测结果对比分析,讨论该方法在黄土缓坡丘陵区塌陷预测的适用性。本文的主要研究结论有:(1)运用概率积分法,并借助中国矿业大学研制的开采沉陷软件(MSAS),对井工三矿903工作面进行塌陷预测。通过下沉等值线图和下沉云图,得到下沉最大区位于903工作面中心,为9269mm。对样地范围内塌陷预测结果表明,塌陷下沉范围为1-9m,而对样地塌陷地DEM进行分析结果表明,样地自东向西100米范围内塌陷程度逐渐加重,塌陷下沉范围为1-3.5m。(2)平朔矿区井工开采对地表的破坏主要表现为地表的下沉和裂缝。经预测计算和遥感解译,井工三矿903工作面占地塌陷面积有220.02 hm2,其中耕地占200.18hm2,林地占19.82hm2。对塌陷区样地(100×100 m)实地测量结果表明,样地范围内塌陷面积和裂缝数空间分布均匀,但塌陷深度空间分布并不一致,对塌陷地空间研究表明:样地的中部和南部塌陷较严重,而西北部塌陷不严重,这可能和井工开采的工艺及地质条件的差异性有关。(3)将塌陷区预测下沉值与实测值进行对比分析,计算得实际值的均方根误差是标准差的2.18倍,根据标准化的均方根误差定义,预测塌陷下沉值与实测塌陷下沉值之间的误差较大,这可能与丘陵区地质特征、样地范围等因素有关系。