遙感技術在煤田地質(zhì)中的應用范文

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一、遙感技術的優(yōu)越性

1．用于勘探地質(zhì)和評價資源地形圖作為煤田開發(fā)的基礎性工作，對煤田地質(zhì)研究有著不容忽視的作用，但傳統(tǒng)的地形圖數(shù)據(jù)已難以與地形實際情況相吻合。而運用遙感技術通過全球覆蓋、實時探測快速獲取直觀而精確的遙感圖像，經(jīng)幾何糾正、數(shù)字鑲嵌、格式轉換、要素表示、矢量編輯、地圖整飾等操作，便可得到理想的地形圖;同時基于對遙感圖像的科學分析和處理，借助雷達、熱紅外、計算機等先進技術，以及對比、解譯等方法，可獲取地形特點、煤層結構、數(shù)量厚度、分布規(guī)律、水文環(huán)境、資源成分等煤田地質(zhì)和資源信息，以此為煤田的合理規(guī)劃、資源的優(yōu)劣評價和高效經(jīng)濟開采等提供真實、可靠的依據(jù)。其中煤田的含氣量、滲透率等煤氣信息主要是借助遙感圖像解譯、地表分析、地下裂縫觀察、計算機技術完成的。

2．用于調(diào)查與評估地質(zhì)災害煤層自燃會引發(fā)一系列的環(huán)境、經(jīng)濟、生態(tài)災難，故可基于地理信息系統(tǒng)這一平臺，利用遙感技術，獲取較大范圍內(nèi)的可見光、近紅外、熱紅外、全色波段信息，以此探測熱異常場，同時結合地物輻射溫度與熱紅外DN值，構建地面溫度反演模型，并經(jīng)地面測試和地質(zhì)調(diào)查，實時監(jiān)測和跟蹤火區(qū)分布范圍，以此為防災滅火提供重要依據(jù)。由于地形地貌、地層巖性、植被覆蓋、構造展布、大氣降水等容易引發(fā)地質(zhì)災害，而借助時效性好、宏觀性強、信息量大的遙感技術獲取并提取地質(zhì)信息，用于識別滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災害圖像，并通過危險程度評估和等級劃分，尋求合理的防治措施，進而減少災害影響和損失。

3．用于監(jiān)測和保護生態(tài)環(huán)境若結合使用地上監(jiān)測與遙感技術，以調(diào)查地面現(xiàn)場數(shù)據(jù)并與衛(wèi)星圖像進行對比，得到與煤田區(qū)域相關的信息，以此形成系統(tǒng)、完整、詳盡的環(huán)境資料，從而為解決煤田環(huán)境污染提供科學參考;同時經(jīng)分析高精度、大比例的衛(wèi)星圖像，結合區(qū)域地質(zhì)地貌、土地利用、裂縫、廢棄物、植被環(huán)境等信息，對其做出合理解譯，以此科學預測酸沉降發(fā)展趨勢，并對區(qū)域環(huán)境和土地利用等加以重新規(guī)劃，能起到保護生態(tài)環(huán)境的作用。

二、遙感技術在煤炭地質(zhì)中的應用實例

1．在煤田地質(zhì)勘探和資源開發(fā)中的應用實例對于煤田地質(zhì)領域而言，遙感技術在地質(zhì)勘探與資源開發(fā)中的應用十分廣泛，如湘西煤炭勘探便在地質(zhì)研究中充分發(fā)揮了遙感技術的特點優(yōu)勢。具體而言，其綜合利用了電磁波、磁力場、重力等物理場以及聲吶等遙感技術，結合先進可靠的傳感裝置，信息傳輸、處理、提取、應用技術，以及目標信息特征測量與分析技術，得到了所需的遙感數(shù)據(jù)。其中在湘中煤田區(qū)域，相繼找到了10個被土層掩蓋的煤層分布點，而且對黃亭市、鄧家輔等為圓環(huán)影像特點的隱伏巖體和重磁異常研究有了新的發(fā)現(xiàn)，而且還獲取了有關婁底－寧鄉(xiāng)－淚羅一帶斷裂帶區(qū)域的地質(zhì)構造、煤層分布等以往資料沒有提及的重要信息，這無疑為該區(qū)域煤田的合理開發(fā)和利用奠定了有力基礎。

2．在煤田地質(zhì)災害調(diào)查中的應用實例就當下而言，雷達遙感技術是煤田地質(zhì)災害調(diào)查不可或缺的技術之一，其中成像雷達技術具有全天候、全天時、穿透性好的工作特點，對煤田地質(zhì)災害研究有著極其重要的影響，而干涉雷達技術可獲取高精度的三維信息，將遙感技術在地質(zhì)災害調(diào)查中的應用提升到了一個新的層次。下面就其應用實例加以分析。山西省大同煤田位于黃土高原北部，無論是自然地理環(huán)境，還是地層構造均較為復雜，故為地質(zhì)災害的發(fā)生埋下了一定的隱患。為實時、動態(tài)監(jiān)測其地質(zhì)災害情況，首先借助遙感技術獲取了區(qū)域影像，并幾何校正和彩色合成完成了對遙感圖像的預處理，隨后結合野外實地調(diào)查和資料分析得到了多平臺、多時相、多種分辨率的遙感數(shù)據(jù)，進而發(fā)現(xiàn)該煤田區(qū)域存在8處崩塌，25處不穩(wěn)定斜坡和167條地裂縫等災害隱患，而且在InSAR測量技術的輔助下得到了84處開采沉陷變場。其中多見于山坡陡壁、溝谷、山區(qū)道路等位置的崩塌，地質(zhì)災害主要是由地形地貌、地層巖性、邊挖邊開、降水開采等因素造成的，而且以坡度大于60°不穩(wěn)定的中小規(guī)模崩塌為主(具體分布見圖2)，如若受到振動作用或雨水沖擊等影響，隨時可能出現(xiàn)危害性大的崩塌災害。不穩(wěn)定斜坡雖然在很大程度上取決于自身基礎條件，但也會在風化、降水、地震等外力的干擾下加重不穩(wěn)定性，進而加大崩塌、滑坡等地質(zhì)災害的可能性，經(jīng)分析遙感圖像后，得到了圖3所示的分布規(guī)律，其中3處為危巖。地裂縫作為該區(qū)域的主要地質(zhì)災害類型，具有如圖4所示的分布特點，且一般是受地形地貌、地質(zhì)構造、地下開采、采空面積等影響發(fā)生開采沉降造成的。后經(jīng)全面分析和科學權衡，當?shù)卣畬p災工作做了重要部署，如強化礦井建設管理、逐步恢復煤礦采空區(qū)、完善地質(zhì)災害監(jiān)測系統(tǒng)、及時有效防治地質(zhì)災害等，為降低災害損失提供了重要保障。

三、結束語

遙感技術在煤田地質(zhì)中的應用是大勢所趨，更是煤田地質(zhì)領域發(fā)展的內(nèi)在需求，且實踐證明，遙感技術已經(jīng)彰顯了巨大效益。但隨著煤田開采深度的不斷加深，地質(zhì)條件會更加復雜，災害隱患會持續(xù)上升，這就要求我們強化研究，深入實踐，以期推動遙感技術在煤田地質(zhì)中的應用得到進一步發(fā)展，進而創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

作者：王寧偉單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局104勘探隊