煤炭地質(zhì)中遙感技術的應用分析

白 鵬

(山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西 太原 030031)

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煤炭地質(zhì)中遙感技術的應用分析

白 鵬

(山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西 太原 030031)

簡要介紹了煤炭地質(zhì)遙感技術的原理與特點，主要對遙感技術在煤炭地質(zhì)勘測、地質(zhì)災害調(diào)查評估、生態(tài)環(huán)境和污染調(diào)查監(jiān)測中的應用技術進行了分析研究，為遙感技術在煤炭地質(zhì)開采中的推廣使用奠定了基礎。

遙感技術，煤炭地質(zhì)，應用

目前，在煤炭資源進行開采的實際過程中，因有著非常復雜的地質(zhì)結(jié)構，在開采施工中經(jīng)常發(fā)生開發(fā)應用的效率低的現(xiàn)象，這就會在很大程度上浪費煤炭資源，在實際的施工中，因操作不當，極易發(fā)生人員傷亡及財產(chǎn)損失。根據(jù)這些情況，在煤炭地質(zhì)的開采過程中，必須要運用比較先進的科學技術，才可以保證地質(zhì)資源的勘測以及開采工作的順利有序?qū)嵤?，而煤炭地質(zhì)的遙感技術則是煤炭地質(zhì)的開采技術中最主要的一個手段。

1 簡要分析煤炭地質(zhì)的遙感技術

在20世紀60年代遙感技術應運而生，其屬于按照電磁波的相關原理產(chǎn)生的一種探測技術。主要原理是通過各種傳感的儀器對距離較遠的目標進行輻射以及反射的紅外線、可見光及電磁波等各種信息，對信息進行收集、分析及處理，最后有效形成影像，進而實現(xiàn)探測并識別目標物體與附近的景物。這樣的探測技術有著兩個突出的特點，分別是整體性和直觀性，通過遙感技術拍攝所需要的材料，讓煤炭地質(zhì)的信息變得更加全面與清晰。

2 遙感技術的應用分析

2.1 在煤炭地質(zhì)勘測及資源調(diào)查評價中的應用

一般來講，遙感技術運用在煤炭的地質(zhì)勘查以及資源的調(diào)查評價中，開始只是作為輔助的一種手段，然而，隨著遙感技術的逐漸發(fā)展以及完善，尤其是在煤炭地質(zhì)的更新、填圖、構造分析以及煤炭區(qū)的各個災害方面的評估等成功的應用，更加有力的證明了在煤炭地質(zhì)當中遙感技術的應用有著不可代替的作用，所以遙感技術在煤炭當中的研究技術取得了跨越式的發(fā)展。

1)更新地形圖?，F(xiàn)如今的地形圖大多數(shù)都是80年代之前的產(chǎn)品，相比于現(xiàn)在的地理要素，行政區(qū)的劃分、居民地和道路等發(fā)生了非常大的變化，地形圖已經(jīng)無法最大限度的滿足工作的迫切需要，所以務必要予以及時更新。

衛(wèi)星遙感的影像數(shù)據(jù)有著非常強的實時性，有著非常廣的覆蓋面，已經(jīng)成功成為獲得并更新國家的基礎地理信息以及基本尺寸的地形圖的重要途徑。

2)煤炭地質(zhì)的填圖。在煤炭地質(zhì)的勘查當中，地質(zhì)填圖是一種非常重要的方法和手段。不同于傳統(tǒng)的穿越法以及追索法填圖，通過遙感技術來進行填圖，主要是以遙感圖像作為載體，復合分析和處理多元的信息，提取工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、控煤構造、含煤地層以及環(huán)境地質(zhì)的信息；對野外填圖的路線進行布置，實現(xiàn)地質(zhì)的填圖，確定出煤層、地層以及構造位置；之后按照野外填圖來得到地質(zhì)相關資料，繪制地質(zhì)圖。

3)調(diào)查評價煤炭資源。運用多種衛(wèi)星遙感的圖像來作為信息源，對調(diào)查區(qū)當中有關構造以及地層的信息進行最大限度的提取，有效結(jié)合之前的相關資料來對研究區(qū)的地質(zhì)特征以及煤炭地質(zhì)的特征進行有效分析，同時大力開展野外調(diào)查的工作，充分了解含煤地層的實際發(fā)育特征以及賦存的狀態(tài)，對聚煤的規(guī)律進行一定的研究。

利用處理遙感圖像以及提取信息，能夠初步編制含煤區(qū)的分布圖以及調(diào)查區(qū)的構造框架，為調(diào)查區(qū)中構造分析、聚煤規(guī)律以及含煤地區(qū)的實際沉積環(huán)境提供依據(jù)。

4)調(diào)查評價煤層氣。運用遙感技術進行煤層氣的評價調(diào)查，先對煤層氣的賦存規(guī)律以及煤盆地的地質(zhì)特征進行分析研究，來有效了解煤盆地的滲透率以及含氣性特征。利用遙感圖像中的線形要素來進行有效的分析，得到煤層裂隙發(fā)展程度的基礎性數(shù)據(jù)，之后運用計算機圖像的相關處理技術，確定出煤層氣相對滲透率較高的區(qū)域。

5)調(diào)查評價水文地質(zhì)。通過多光、衛(wèi)星雷達以及衛(wèi)星熱紅外技術，運用綜合解譯法、對比解譯法以及景觀水文地質(zhì)解譯法來研究區(qū)域水文地質(zhì)的條件，不同的勘測手段實現(xiàn)相互的印證，評價地下水的類型以及富水的程度，對富水區(qū)進行圈定。同時有效指導鉆探的工作，節(jié)約成本，有效提高施工效率。

2.2 在煤礦地區(qū)的地質(zhì)災害調(diào)查以及評估當中的實際應用

1)調(diào)查研究煤層的自然環(huán)境。將煤層地質(zhì)的規(guī)律作為基本的理論依據(jù)，把遙感技術作為主要的手段和方法，將地理信息的系統(tǒng)作為平臺，有效結(jié)合地面的調(diào)查以及測試，將煤田火區(qū)的分布范圍以及總的趨勢進行查明。對煤層由于自燃引起的環(huán)境污染這個現(xiàn)狀進行全面分析，進而準確的估算煤田火區(qū)向大氣每年排放CN2，CO以及SO2和其他一些有害物質(zhì)的排放量。建立健全煤田火區(qū)當中的信息系統(tǒng)，對煤田火區(qū)的燃燒范圍進行動態(tài)的監(jiān)測，對火勢的發(fā)展進行跟蹤，及時檢查滅火的效果。為煤礦中的減災、防災、環(huán)境的監(jiān)測與治理和政府的決策提供可靠的依據(jù)。

2)調(diào)查評估煤礦區(qū)的地質(zhì)災害。按照礦井開采的地質(zhì)條件、環(huán)境、地質(zhì)災害現(xiàn)狀、預測以及煤層的結(jié)構特征等進行綜合分析評估進而對危險性的區(qū)段進行有效的劃分。在這樣的基礎之上，編制出相應的評估圖，實現(xiàn)對地質(zhì)災害危險性的現(xiàn)狀、預測以及綜合的評估，明確的指出在實際的礦區(qū)礦井建設以及煤層的開采中，應該特別的注意地質(zhì)的災害方面的隱患，運用科學合理的開發(fā)和建設方案，與此同時，還應提出有針對性的建議和措施。

2.3 在生態(tài)環(huán)境和污染調(diào)查、評估以及監(jiān)測當中的實際應用

在對煤礦區(qū)域的生態(tài)環(huán)境進行調(diào)查、評價以及監(jiān)測過程中，遙感技術的應用一般包含有調(diào)查煤礦區(qū)的環(huán)境、調(diào)查開采高硫煤造成的酸沉降的污染以及礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的調(diào)查評價與動態(tài)的監(jiān)測。

1)調(diào)查煤礦區(qū)的環(huán)境。使用地面監(jiān)測和遙感技術有效結(jié)合的方法，通過航空的比例尺比較大的圖像，有效結(jié)合地面上進行實地調(diào)查的結(jié)果，對礦區(qū)范圍當中的社會環(huán)境背景、自然環(huán)境背景以及環(huán)境污染背景進行比較系統(tǒng)的解譯和調(diào)查，對礦區(qū)環(huán)境的質(zhì)量方面的特征以及分布的規(guī)律進行全面的分析和總結(jié)，有效的編制出完整和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表格、礦區(qū)環(huán)境背景的圖件以及文字的報告，為綜合治理煤礦區(qū)的環(huán)境污染的決策提供科學可靠的依據(jù)。

2)調(diào)查酸沉降方面的污染。使用航天分辨率較高的圖像以及航空比例尺較大的圖像，來解譯污染源、大氣污染以及植被危害，大力開展實地的調(diào)查以及統(tǒng)計分析，對酸沉降污染的范圍以及環(huán)境污染的程度予以查明，運用計算機相關模擬的方法來構建酸沉降污染擴散的模式，準確預測酸沉降污染的發(fā)展趨勢。

3)復墾煤礦區(qū)的土地以及重建生態(tài)環(huán)境。通過遙感的圖像，實現(xiàn)解譯礦區(qū)土地的實際利用現(xiàn)狀、地裂縫、地面塌陷、固體廢棄物、植被類型和蓋度、地貌類型等各種生態(tài)環(huán)境的基本要素，結(jié)合資料的收集以及地面的調(diào)查，對煤礦區(qū)的土質(zhì)、潛水位、氣象以及生態(tài)環(huán)境的各個基本要素進行查明，以此有力支撐合理科學的制定復墾礦區(qū)土地的方案以及重建生態(tài)環(huán)境的工程。

3 結(jié)語

遙感技術屬于綜合性較強的一門新技術，隨著地學三維可視化分析技術、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡技術以及全球定位系統(tǒng)的出現(xiàn)，在煤田地質(zhì)當中，遙感技術的應用將會向著更加廣闊及深層的應用空間發(fā)展。遙感技術應該有效結(jié)合常規(guī)的煤炭地質(zhì)勘測技術，才可以實現(xiàn)創(chuàng)新，實現(xiàn)根本上的突破，取得理想的勘查效果，只有這樣才能切實打破遙感技術自身存在的局限，實現(xiàn)相關信息的采集以及處理。

[1] 唐國勝.試析煤炭地質(zhì)中遙感技術的應用[J].企業(yè)技術開發(fā)(下月刊),2014(9)：11-12.

[2] 毛耀保.關于煤炭地質(zhì)遙感技術創(chuàng)新的思考[J].中國煤炭地質(zhì),2010(1)：132-133.

[3] 李聰聰.遙感技術在云南省昭通地區(qū)煤炭資源調(diào)查評價中的應用[J].中國煤炭地質(zhì),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 鵬(1984- )，男，助理工程師

TU198

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