煤矿历史开采遗留的采空区导致的地面塌陷严重地影响了矿区居民的正常生产和生活,同时也对当地经济的发展造成负面影响。长春市双阳区长岭煤田煤层采空导致的地表变形非常严重,目前已经造成大量房屋开裂,破坏了农田耕地、树林等土地资源,严重影响了双顶村十社居民的生产生活。目前,亟需查明地表变形情况,分析变形沉降规律,分析评价其稳定性,为地面塌陷灾害的防治提供依据。本文以长春市双阳区长岭煤田内双顶村十社为研究区,主要探究了双顶村十社地表沉降变形的情况。在收集分析矿区已有相关文献资料和物探、钻探获取的资料后,确定了采空区的位置和规模。在此基础上,分三种工况考虑时序性开采,通过概率积分法和FLAC3D软件的计算再现了矿区真实开采过程下的地表变形情况。最后综合研究区地表变形的现状、预测情况以及地表稳定性情况,对研究区地面塌陷的危险性进行了综合评价。研究成果和主要结论总结如下:1.本次研究在地面调查过程中发现多处房屋变形情况,其中双顶村十社东侧区域变形迹象尤为突出。在对研究区的地质勘查中,本文采用了物探与钻探相结合的手段,综合应用高密度电法和二维地震勘探,结合钻孔情况及以往矿山资料确定了采空区的位置和范围。同时根据规范和现场实际情况综合分析确定了研究区内煤层采空“三带”的高度:冒落带高度在10m到12m之间,断裂带在35m到45m之间,弯曲带在140m到180m之间。2.本文同时使用概率积分法和FLAC3D软件计算了地表沉降变形的情况,基于矿区真实开采过程的时序性设计了三种不同工况,通过计算最终得到了地表各项变形对研究区的影响范围和规律。矿区地表变形对研究区的影响范围随着煤层采空逐步变大,区内建筑物靠近矿区西侧边界处破坏影响最为严重,主要由1号采空区引起。研究区整体地表变形严重,1号矿区中心下沉量最大,各采空区边界附近变形最明显;矿区的开采导致十社东侧居民区地表变形情况突出,房屋开裂较为严重,西侧居民区地表变形微弱。3.本文对比了概率积分和数值模拟两种方法计算得到的研究区当前和剩余地表变形值,总结了地表变形的现状,并预测了日后的地表变形情况。根据上述地表变形的预测结果,结合采空区稳定性评价相关规范,得到整个研究区的最大剩余下沉量处于不稳定区间,其余参数最大剩余变形量处于基本稳定范围内。综合判定,研究区整体处于基本稳定状态。之后再结合地表变形的现状和预测情况,进行了研究区地面塌陷危险性综合评价,其中高危险区为十社东侧居民区、1号矿区和5号矿区,面积为12.7hm~2。该评价结果可为后续研究区地面塌陷及相关灾害的防治提供依据。