美章网 资料文库 遥感技术在煤田地质中的应用范文

遥感技术在煤田地质中的应用范文

时间:2022-05-24 09:59:35

遥感技术在煤田地质中的应用

一、遥感技术的优越性

1.用于勘探地质和评价资源地形图作为煤田开发的基础性工作,对煤田地质研究有着不容忽视的作用,但传统的地形图数据已难以与地形实际情况相吻合。而运用遥感技术通过全球覆盖、实时探测快速获取直观而精确的遥感图像,经几何纠正、数字镶嵌、格式转换、要素表示、矢量编辑、地图整饰等操作,便可得到理想的地形图;同时基于对遥感图像的科学分析和处理,借助雷达、热红外、计算机等先进技术,以及对比、解译等方法,可获取地形特点、煤层结构、数量厚度、分布规律、水文环境、资源成分等煤田地质和资源信息,以此为煤田的合理规划、资源的优劣评价和高效经济开采等提供真实、可靠的依据。其中煤田的含气量、渗透率等煤气信息主要是借助遥感图像解译、地表分析、地下裂缝观察、计算机技术完成的。

2.用于调查与评估地质灾害煤层自燃会引发一系列的环境、经济、生态灾难,故可基于地理信息系统这一平台,利用遥感技术,获取较大范围内的可见光、近红外、热红外、全色波段信息,以此探测热异常场,同时结合地物辐射温度与热红外DN值,构建地面温度反演模型,并经地面测试和地质调查,实时监测和跟踪火区分布范围,以此为防灾灭火提供重要依据。由于地形地貌、地层岩性、植被覆盖、构造展布、大气降水等容易引发地质灾害,而借助时效性好、宏观性强、信息量大的遥感技术获取并提取地质信息,用于识别滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害图像,并通过危险程度评估和等级划分,寻求合理的防治措施,进而减少灾害影响和损失。

3.用于监测和保护生态环境若结合使用地上监测与遥感技术,以调查地面现场数据并与卫星图像进行对比,得到与煤田区域相关的信息,以此形成系统、完整、详尽的环境资料,从而为解决煤田环境污染提供科学参考;同时经分析高精度、大比例的卫星图像,结合区域地质地貌、土地利用、裂缝、废弃物、植被环境等信息,对其做出合理解译,以此科学预测酸沉降发展趋势,并对区域环境和土地利用等加以重新规划,能起到保护生态环境的作用。

二、遥感技术在煤炭地质中的应用实例

1.在煤田地质勘探和资源开发中的应用实例对于煤田地质领域而言,遥感技术在地质勘探与资源开发中的应用十分广泛,如湘西煤炭勘探便在地质研究中充分发挥了遥感技术的特点优势。具体而言,其综合利用了电磁波、磁力场、重力等物理场以及声呐等遥感技术,结合先进可靠的传感装置,信息传输、处理、提取、应用技术,以及目标信息特征测量与分析技术,得到了所需的遥感数据。其中在湘中煤田区域,相继找到了10个被土层掩盖的煤层分布点,而且对黄亭市、邓家辅等为圆环影像特点的隐伏岩体和重磁异常研究有了新的发现,而且还获取了有关娄底-宁乡-泪罗一带断裂带区域的地质构造、煤层分布等以往资料没有提及的重要信息,这无疑为该区域煤田的合理开发和利用奠定了有力基础。

2.在煤田地质灾害调查中的应用实例就当下而言,雷达遥感技术是煤田地质灾害调查不可或缺的技术之一,其中成像雷达技术具有全天候、全天时、穿透性好的工作特点,对煤田地质灾害研究有着极其重要的影响,而干涉雷达技术可获取高精度的三维信息,将遥感技术在地质灾害调查中的应用提升到了一个新的层次。下面就其应用实例加以分析。山西省大同煤田位于黄土高原北部,无论是自然地理环境,还是地层构造均较为复杂,故为地质灾害的发生埋下了一定的隐患。为实时、动态监测其地质灾害情况,首先借助遥感技术获取了区域影像,并几何校正和彩色合成完成了对遥感图像的预处理,随后结合野外实地调查和资料分析得到了多平台、多时相、多种分辨率的遥感数据,进而发现该煤田区域存在8处崩塌,25处不稳定斜坡和167条地裂缝等灾害隐患,而且在InSAR测量技术的辅助下得到了84处开采沉陷变场。其中多见于山坡陡壁、沟谷、山区道路等位置的崩塌,地质灾害主要是由地形地貌、地层岩性、边挖边开、降水开采等因素造成的,而且以坡度大于60°不稳定的中小规模崩塌为主(具体分布见图2),如若受到振动作用或雨水冲击等影响,随时可能出现危害性大的崩塌灾害。不稳定斜坡虽然在很大程度上取决于自身基础条件,但也会在风化、降水、地震等外力的干扰下加重不稳定性,进而加大崩塌、滑坡等地质灾害的可能性,经分析遥感图像后,得到了图3所示的分布规律,其中3处为危岩。地裂缝作为该区域的主要地质灾害类型,具有如图4所示的分布特点,且一般是受地形地貌、地质构造、地下开采、采空面积等影响发生开采沉降造成的。后经全面分析和科学权衡,当地政府对减灾工作做了重要部署,如强化矿井建设管理、逐步恢复煤矿采空区、完善地质灾害监测系统、及时有效防治地质灾害等,为降低灾害损失提供了重要保障。

三、结束语

遥感技术在煤田地质中的应用是大势所趋,更是煤田地质领域发展的内在需求,且实践证明,遥感技术已经彰显了巨大效益。但随着煤田开采深度的不断加深,地质条件会更加复杂,灾害隐患会持续上升,这就要求我们强化研究,深入实践,以期推动遥感技术在煤田地质中的应用得到进一步发展,进而创造更多的经济效益和社会效益。

作者:王宁伟单位:内蒙古自治区煤田地质局104勘探队

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