張興偉 劉巖冰 張 良

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊(duì)

遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用分析

張興偉 劉巖冰 張 良

東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊(duì)

遙感技術(shù)被我國(guó)廣泛應(yīng)用的時(shí)間較晚，但在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展十分迅速，其功能也在實(shí)際操作與改進(jìn)中得以完善。除了發(fā)揮勘測(cè)煤田地質(zhì)，指導(dǎo)煤田開發(fā)，防治地質(zhì)災(zāi)害的作用外，遙感技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于水文檢測(cè)與保護(hù)煤田的生態(tài)環(huán)境工作中?！翱茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，遙感技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用改變了傳統(tǒng)工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，是科技發(fā)展史上的一次質(zhì)變，也是技術(shù)與工農(nóng)業(yè)的完美融合?；诖?，本文將著重分析探討遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

煤田地質(zhì)；遙感技術(shù)；應(yīng)用

1 遙感技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)

1.1 遙感技術(shù)原理

遙感技術(shù)，實(shí)際上指的是在不和目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)直接接觸的前提下，在遠(yuǎn)距離，通過對(duì)目標(biāo)對(duì)象所自身輻射或反射的電磁波、可見光以及紅外線等的感知，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)對(duì)象的探測(cè)和識(shí)別的技術(shù)手段。遙感技術(shù)主要是由信息的獲取、傳輸、存儲(chǔ)以及處理等環(huán)節(jié)所構(gòu)成。遙感技術(shù)的原理主要體現(xiàn)在以下：任何物體都具有其自身的光譜特性，也就是對(duì)光譜進(jìn)行吸收、反射和輻射的性能，且在同一個(gè)光譜區(qū)當(dāng)中，不同物體所反映的情況也是不同的，即使是同一物體而言，其在不同時(shí)間和地點(diǎn)，因太陽(yáng)光照射角度的不同，所反射和吸收的光譜也不盡相同，遙感技術(shù)實(shí)際上就是利用這種特性對(duì)不同物體做出判斷，一般情況下是利用紅光、綠光和紅外光這三種光譜波段所進(jìn)行探測(cè)。

1.2 遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)

遙感技術(shù)所具有的優(yōu)越性主要包括：第一，獲取數(shù)據(jù)資料的速度快、時(shí)間短，而且實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，畫面較為形象。第二，功能強(qiáng)大，它不僅可以使用于平川平原，而且也可以應(yīng)用于冰川、高原等環(huán)境較為惡劣的地方。第三，由于電磁波、紅外等不同頻段代表不同的性質(zhì)，因此它的使用不僅可以對(duì)地表進(jìn)行探測(cè)，還可以深入地下，因此采集數(shù)據(jù)的范圍十分廣，所獲數(shù)據(jù)的信息也較為全面。根據(jù)這些優(yōu)越性，使得遙感技術(shù)已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，并且發(fā)揮了其特有的功能，使經(jīng)濟(jì)效益得到了很大的提高。

2 遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用

2.1 在煤礦開發(fā)中的運(yùn)用

作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，煤炭行業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)總值中占較大比重。但實(shí)際上，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)準(zhǔn)確性不高且效率低，早期的礦產(chǎn)資源的開發(fā)也不合理，容易造成礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)與礦區(qū)環(huán)境的污染。利用遙感技術(shù)可以準(zhǔn)確分析出地層中有利成礦和采礦的地區(qū)，其科學(xué)性強(qiáng)，人力物力成本低，效率高，在煤田地質(zhì)應(yīng)用中有著不可替代的作用。

遙感技術(shù)在煤礦查找工作中的應(yīng)用大致包括兩個(gè)方面，一方面是觀測(cè)地質(zhì)構(gòu)造并生成信息，另一方面是觀測(cè)煤田底層成分和結(jié)構(gòu)并生成信息。遙感能夠準(zhǔn)確的區(qū)分地球的線形構(gòu)造和環(huán)形構(gòu)造情況，突出不同地殼的紋理差別，反映出煤田特有的地質(zhì)構(gòu)造信息，用于導(dǎo)礦、運(yùn)礦和儲(chǔ)礦。此外，各地區(qū)地層在形成時(shí)間、成分、受自然環(huán)境影響強(qiáng)度等方面存在差別，因此具備不同的特征。煤炭所在巖層的廣譜特征有別于其它巖層，遙感技術(shù)通過捕捉這些差別對(duì)煤礦分布及數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。利用遙感技術(shù)檢測(cè)煤層中煤氣資源的分布與含量，再進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算與分析，就可以準(zhǔn)確得出煤層中煤氣資源的實(shí)際狀況，選擇適當(dāng)?shù)拈_采方式。

2.2 在煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和評(píng)估中的應(yīng)用

以煤層自燃的地質(zhì)規(guī)律為理論依據(jù)，以遙感技術(shù)為主要手段，以地理信息系統(tǒng)為平臺(tái)，結(jié)合地面調(diào)查和測(cè)試，查明煤田火區(qū)的主要分布范圍及總的趨勢(shì)。分析煤層自燃引發(fā)的環(huán)境污染現(xiàn)狀，估算煤田火區(qū)每年向大氣排放CO、SO、CN及其它有害物質(zhì)的排放量。建立煤田火區(qū)信息系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)煤田火區(qū)燃燒范圍、跟蹤火勢(shì)發(fā)展，檢查滅火效果。為煤礦防災(zāi)、減災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理以及政府決策提供依據(jù)。

根據(jù)礦井地質(zhì)環(huán)境、開采地質(zhì)條件、煤層結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)等綜合分析評(píng)估劃分危險(xiǎn)性區(qū)段。在此基礎(chǔ)上編制“地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)估圖”，進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)評(píng)估及綜合評(píng)估，指出在礦區(qū)礦井建設(shè)和煤層開采過程中應(yīng)注意的地質(zhì)災(zāi)害隱患，采取合理可行的開發(fā)建設(shè)方案，同時(shí)提出相應(yīng)的防治工程措施和建議。

2.3 在生態(tài)環(huán)境及污染調(diào)查評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

應(yīng)用遙感技術(shù)與地面監(jiān)測(cè)結(jié)合的方法。利用航空大比例尺圖像，結(jié)合地面實(shí)地調(diào)查成果，對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的自然環(huán)境(地貌、植被)背景、社會(huì)環(huán)境(土地利用現(xiàn)狀、人工堆積物及其擴(kuò)展趨勢(shì))背景和環(huán)境污染(大氣污染、水污染、固體廢棄物污染、熱污染)背景進(jìn)行系統(tǒng)的解譯和深入的調(diào)查，全面分析、總結(jié)礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量的特征及分布規(guī)律，編制系統(tǒng)、完整的礦區(qū)環(huán)境背景圖件、數(shù)據(jù)表格和文字報(bào)告，為礦區(qū)環(huán)境污染綜合治理決策提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

應(yīng)用航空大比例尺圖像和航天高分辨率圖像，進(jìn)行污染源解譯、大氣污染解譯和植被危害解譯，開展實(shí)地調(diào)查、植物波譜測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析，查明酸沉降污染的范圍和對(duì)環(huán)境的影響程度，應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬方法建立酸沉降污染擴(kuò)散模式，預(yù)測(cè)高硫煤粗放型開采利用方式，預(yù)測(cè)酸沉降污染的發(fā)展趨勢(shì)。

利用多時(shí)相的遙感圖像，進(jìn)行礦區(qū)土地利用現(xiàn)狀、地貌類型、植被類型和蓋度、地面塌陷、地裂縫、固體廢棄物等生態(tài)環(huán)境基本要素解譯，結(jié)合地面調(diào)查和資料收集，查明礦區(qū)土壤土質(zhì)、氣象、潛水位及生態(tài)環(huán)境基本要素。為科學(xué)合理地制定礦區(qū)土地復(fù)墾方案和生態(tài)環(huán)境重建工程提供依據(jù)。

總之，我國(guó)是煤炭資源最豐富的國(guó)家之一，煤炭消費(fèi)在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占較大比重。但煤田構(gòu)造普遍比較復(fù)雜，開采難度大。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和航天技術(shù)的不斷進(jìn)步，地學(xué)信息探測(cè)手段得以完善，為遙感應(yīng)用與煤田開發(fā)相結(jié)合創(chuàng)造了條件，遙感技術(shù)已成為一種礦產(chǎn)勘測(cè)的重要手段。這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

[1]王寧偉.遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014，03：209-210.

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