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煤炭地质中遥感技术的应用分析

2014-04-06

山西建筑 2014年31期
关键词:遥感技术煤炭图像

白 鹏

(山西省煤炭地质勘查研究院,山西 太原 030031)

·测量·

煤炭地质中遥感技术的应用分析

白 鹏

(山西省煤炭地质勘查研究院,山西 太原 030031)

简要介绍了煤炭地质遥感技术的原理与特点,主要对遥感技术在煤炭地质勘测、地质灾害调查评估、生态环境和污染调查监测中的应用技术进行了分析研究,为遥感技术在煤炭地质开采中的推广使用奠定了基础。

遥感技术,煤炭地质,应用

目前,在煤炭资源进行开采的实际过程中,因有着非常复杂的地质结构,在开采施工中经常发生开发应用的效率低的现象,这就会在很大程度上浪费煤炭资源,在实际的施工中,因操作不当,极易发生人员伤亡及财产损失。根据这些情况,在煤炭地质的开采过程中,必须要运用比较先进的科学技术,才可以保证地质资源的勘测以及开采工作的顺利有序实施,而煤炭地质的遥感技术则是煤炭地质的开采技术中最主要的一个手段。

1 简要分析煤炭地质的遥感技术

在20世纪60年代遥感技术应运而生,其属于按照电磁波的相关原理产生的一种探测技术。主要原理是通过各种传感的仪器对距离较远的目标进行辐射以及反射的红外线、可见光及电磁波等各种信息,对信息进行收集、分析及处理,最后有效形成影像,进而实现探测并识别目标物体与附近的景物。这样的探测技术有着两个突出的特点,分别是整体性和直观性,通过遥感技术拍摄所需要的材料,让煤炭地质的信息变得更加全面与清晰。

2 遥感技术的应用分析

2.1 在煤炭地质勘测及资源调查评价中的应用

一般来讲,遥感技术运用在煤炭的地质勘查以及资源的调查评价中,开始只是作为辅助的一种手段,然而,随着遥感技术的逐渐发展以及完善,尤其是在煤炭地质的更新、填图、构造分析以及煤炭区的各个灾害方面的评估等成功的应用,更加有力的证明了在煤炭地质当中遥感技术的应用有着不可代替的作用,所以遥感技术在煤炭当中的研究技术取得了跨越式的发展。

1)更新地形图。现如今的地形图大多数都是80年代之前的产品,相比于现在的地理要素,行政区的划分、居民地和道路等发生了非常大的变化,地形图已经无法最大限度的满足工作的迫切需要,所以务必要予以及时更新。

卫星遥感的影像数据有着非常强的实时性,有着非常广的覆盖面,已经成功成为获得并更新国家的基础地理信息以及基本尺寸的地形图的重要途径。

2)煤炭地质的填图。在煤炭地质的勘查当中,地质填图是一种非常重要的方法和手段。不同于传统的穿越法以及追索法填图,通过遥感技术来进行填图,主要是以遥感图像作为载体,复合分析和处理多元的信息,提取工程地质、水文地质、控煤构造、含煤地层以及环境地质的信息;对野外填图的路线进行布置,实现地质的填图,确定出煤层、地层以及构造位置;之后按照野外填图来得到地质相关资料,绘制地质图。

3)调查评价煤炭资源。运用多种卫星遥感的图像来作为信息源,对调查区当中有关构造以及地层的信息进行最大限度的提取,有效结合之前的相关资料来对研究区的地质特征以及煤炭地质的特征进行有效分析,同时大力开展野外调查的工作,充分了解含煤地层的实际发育特征以及赋存的状态,对聚煤的规律进行一定的研究。

利用处理遥感图像以及提取信息,能够初步编制含煤区的分布图以及调查区的构造框架,为调查区中构造分析、聚煤规律以及含煤地区的实际沉积环境提供依据。

4)调查评价煤层气。运用遥感技术进行煤层气的评价调查,先对煤层气的赋存规律以及煤盆地的地质特征进行分析研究,来有效了解煤盆地的渗透率以及含气性特征。利用遥感图像中的线形要素来进行有效的分析,得到煤层裂隙发展程度的基础性数据,之后运用计算机图像的相关处理技术,确定出煤层气相对渗透率较高的区域。

5)调查评价水文地质。通过多光、卫星雷达以及卫星热红外技术,运用综合解译法、对比解译法以及景观水文地质解译法来研究区域水文地质的条件,不同的勘测手段实现相互的印证,评价地下水的类型以及富水的程度,对富水区进行圈定。同时有效指导钻探的工作,节约成本,有效提高施工效率。

2.2 在煤矿地区的地质灾害调查以及评估当中的实际应用

1)调查研究煤层的自然环境。将煤层地质的规律作为基本的理论依据,把遥感技术作为主要的手段和方法,将地理信息的系统作为平台,有效结合地面的调查以及测试,将煤田火区的分布范围以及总的趋势进行查明。对煤层由于自燃引起的环境污染这个现状进行全面分析,进而准确的估算煤田火区向大气每年排放CN2,CO以及SO2和其他一些有害物质的排放量。建立健全煤田火区当中的信息系统,对煤田火区的燃烧范围进行动态的监测,对火势的发展进行跟踪,及时检查灭火的效果。为煤矿中的减灾、防灾、环境的监测与治理和政府的决策提供可靠的依据。

2)调查评估煤矿区的地质灾害。按照矿井开采的地质条件、环境、地质灾害现状、预测以及煤层的结构特征等进行综合分析评估进而对危险性的区段进行有效的划分。在这样的基础之上,编制出相应的评估图,实现对地质灾害危险性的现状、预测以及综合的评估,明确的指出在实际的矿区矿井建设以及煤层的开采中,应该特别的注意地质的灾害方面的隐患,运用科学合理的开发和建设方案,与此同时,还应提出有针对性的建议和措施。

2.3 在生态环境和污染调查、评估以及监测当中的实际应用

在对煤矿区域的生态环境进行调查、评价以及监测过程中,遥感技术的应用一般包含有调查煤矿区的环境、调查开采高硫煤造成的酸沉降的污染以及矿区生态环境的调查评价与动态的监测。

1)调查煤矿区的环境。使用地面监测和遥感技术有效结合的方法,通过航空的比例尺比较大的图像,有效结合地面上进行实地调查的结果,对矿区范围当中的社会环境背景、自然环境背景以及环境污染背景进行比较系统的解译和调查,对矿区环境的质量方面的特征以及分布的规律进行全面的分析和总结,有效的编制出完整和系统的数据表格、矿区环境背景的图件以及文字的报告,为综合治理煤矿区的环境污染的决策提供科学可靠的依据。

2)调查酸沉降方面的污染。使用航天分辨率较高的图像以及航空比例尺较大的图像,来解译污染源、大气污染以及植被危害,大力开展实地的调查以及统计分析,对酸沉降污染的范围以及环境污染的程度予以查明,运用计算机相关模拟的方法来构建酸沉降污染扩散的模式,准确预测酸沉降污染的发展趋势。

3)复垦煤矿区的土地以及重建生态环境。通过遥感的图像,实现解译矿区土地的实际利用现状、地裂缝、地面塌陷、固体废弃物、植被类型和盖度、地貌类型等各种生态环境的基本要素,结合资料的收集以及地面的调查,对煤矿区的土质、潜水位、气象以及生态环境的各个基本要素进行查明,以此有力支撑合理科学的制定复垦矿区土地的方案以及重建生态环境的工程。

3 结语

遥感技术属于综合性较强的一门新技术,随着地学三维可视化分析技术、地理信息系统、网络技术以及全球定位系统的出现,在煤田地质当中,遥感技术的应用将会向着更加广阔及深层的应用空间发展。遥感技术应该有效结合常规的煤炭地质勘测技术,才可以实现创新,实现根本上的突破,取得理想的勘查效果,只有这样才能切实打破遥感技术自身存在的局限,实现相关信息的采集以及处理。

[1] 唐国胜.试析煤炭地质中遥感技术的应用[J].企业技术开发(下月刊),2014(9):11-12.

[2] 毛耀保.关于煤炭地质遥感技术创新的思考[J].中国煤炭地质,2010(1):132-133.

[3] 李聪聪.遥感技术在云南省昭通地区煤炭资源调查评价中的应用[J].中国煤炭地质,2012(5):32-33.

On application analysis of remote sensing technology in coal geology

BAI Peng

(Shanxi Coal Geological Survey Institute, Taiyuan 030031, China)

The paper briefly introduces the principle and features of the remote sensing technology in coal geology, and analyzes some remote sensing technology, including the coal geological survey, investigation and evaluation of geological disasters, ecological environment and pollution investigation and inspection, so as to lay the foundation for the extension of the technique in the coal geological exploitation.

remote sensing technology, coal geology, application

1009-6825(2014)31-0219-03

2014-08-28

白 鹏(1984- ),男,助理工程师

TU198

A

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