溫 彬,李 紅
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊,江西 南昌 330000)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的人工式勘探已經(jīng)逐漸消失,信息遙感技術(shù)逐漸成為新的勘探“新星”[1]。信息遙感是一個從人造衛(wèi)星、飛機或是其他飛行器上收集地物目標電磁輻射信息的一個過程,它依托于航空攝影和判讀的基礎(chǔ)。
信息遙感技術(shù)因其高科技性,在實際使用時,不需再進行大量的人工實地調(diào)查勘測,避免了實地勘測的局限性。可以以一種更加宏觀、快速的方式,及時了解并監(jiān)控礦山的變化,準確判斷礦山類型??偨Y(jié)判斷出礦山地質(zhì)中開采危險系數(shù)、適合開采規(guī)模,分析礦山開采后帶來的地質(zhì)危害,總結(jié)出礦山危險預(yù)防措施,為礦山地質(zhì)安全提供理論依據(jù)[2]。
(1)獲取礦山地質(zhì)構(gòu)造信息。在獲取礦山地質(zhì)構(gòu)造信息時,首先計算植被指數(shù),選用兩期IKONOS衛(wèi)星數(shù)據(jù)和研究概況,使用如下表1所示的技術(shù)參數(shù):
表1 技術(shù)參數(shù)
將收集到的矢量數(shù)據(jù)統(tǒng)一成MAPGIS格式,使用投影變換,將其轉(zhuǎn)換為高斯-克呂格投影,呈現(xiàn)出礦山地質(zhì)植被生長和分布情況。使用歸一化植被指數(shù)計算公式,計算紅外和近紅外兩個通道的反射率,公式如下所示:
式中,κ為通道反射率,λ1為植被的紅外線反射率,λ2為植被的近紅外線反射率。不斷生長繁衍的植被會一定程度上破壞礦山地質(zhì)構(gòu)造,所以在植被覆蓋區(qū)內(nèi),根據(jù)(1)式計算出的反射率,得到礦山植被的生長狀態(tài)、密度狀況、土壤指數(shù),與其對應(yīng)的反射率,如下表2所示:
表2 反射率對應(yīng)地質(zhì)情況
在實際勘探過程中,勘測人員會由信息遙感技術(shù)得到上表2中的信息,探測工作人員會獲取這些指數(shù),分析指數(shù)的變化規(guī)律,得到礦山地質(zhì)構(gòu)造信息。
(2)判斷礦山地質(zhì)危險性。礦山地質(zhì)在實際測量時會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象,在評價礦山地質(zhì)危險性時,先拍攝礦山地質(zhì)照片,利用三維立體成像情況,分析礦山地質(zhì)的危險性。得到如下表3的安全系數(shù)對應(yīng)礦山危險等級表:
表3 安全系數(shù)對應(yīng)礦山危險等級
不同的危險等級對應(yīng)的安全系數(shù),有著不同的形成原因,多種類、多種群的微生物,與地下水相互作用時,會將礦內(nèi)含有的金屬元素,宿寄在微生物體內(nèi)和地下水中。也就會造成土壤跟隨著土壤變化而變化,信息遙感技術(shù)可以利用自身的波普特征技術(shù),獲取土壤及植被改變后的波普信息。根據(jù)植被最先吸收礦山最頂端存在的金屬元素規(guī)律,當植被吸收水分中夾帶著的金屬元素時,植被的自身生長過程中需要的水分也含有了金屬元素,這些金屬元素會致使植被的莖葉發(fā)生變化,也就造成信息遙感反饋出來的反射光譜的差異。除此之外,信息遙感技術(shù)得到的礦山監(jiān)控因子,也可以分析礦山監(jiān)控資源損害情況,依據(jù)資源損害情況,判斷礦山地質(zhì)危險。這種監(jiān)控因子主要包括礦山中的礦石以及礦山周邊的自然景觀,這種監(jiān)控方式擴大了傳統(tǒng)勘測方式的勘探范圍,還提高了檢測的準確度。鎖定礦山地質(zhì)危險區(qū)域,預(yù)警礦山危險。
(3)分析礦山地質(zhì)災(zāi)害原因。造成礦山地質(zhì)災(zāi)害的因素可以歸結(jié)為兩大主因,內(nèi)在因素與外在因素。內(nèi)在因素主要指礦山地質(zhì)的地質(zhì)構(gòu)造、地形、水文、坡度等。外在因素主要指觸動礦山地質(zhì)災(zāi)害的外在因子,具體包括自然條件與人為行為。自然條件指地震、強降水等。人類行為主要指地下水開采以及各類地下建設(shè)工作。應(yīng)用信息遙感技術(shù),可以獲取地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生位置,精確到發(fā)生異變的巖石種類及巖石構(gòu)造,判斷巖體的完整性。信息遙感技術(shù)可以實時的感知礦山的安全隱患系數(shù),反饋出開發(fā)帶地下水分布信息,綜合天氣情況以及對降水量的預(yù)測,提前預(yù)估礦山地質(zhì)的安全等級,防止發(fā)生自然災(zāi)害。但隨著礦產(chǎn)開發(fā)行業(yè)不斷的壯大,開礦工程不斷的增加。存在對礦山資源監(jiān)管力度的不足的情況,致使礦山開采工作混亂,存在私營、安全監(jiān)管制度不全的私人開采礦窯,這種礦窯專業(yè)性極弱,沒有專業(yè)的技術(shù)支持,也沒有極強的開采技術(shù),安全保護措施幾乎不存在,也沒有開發(fā)后的保護回填處理,嚴重威脅著礦山的地質(zhì)安全。
綜上所述,隨著近年來我國經(jīng)濟發(fā)展層次不斷加深,科技不斷地進步,工業(yè)化的開采需求伴隨著工業(yè)化建設(shè)接踵而至,加快了我國對礦產(chǎn)資源的需求。增強礦山的開采能力,成為了近年來礦山企業(yè)發(fā)展的主潮流。將通信遙感技術(shù)應(yīng)用在礦山地質(zhì)勘測中,完全撇棄了傳統(tǒng)式人工勘探的方式,嚴格貫徹了以人為本的理念。使用遙感技術(shù)可以提取礦山開采前的各項系數(shù),保障開采工作的安全展開,把握地質(zhì)構(gòu)造信息,保障開采安全。還可以獲取礦山地質(zhì)植被的特征系數(shù),保證開采工作不破壞礦山的環(huán)境。得到礦床改造信息,保障礦山的結(jié)構(gòu)安全。在礦山地質(zhì)勘探中應(yīng)用信息遙感技術(shù),相比于傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)勘探,可以提高探測數(shù)據(jù)的準確性,還能科學(xué)的保護礦山地質(zhì)安全,降低了安全事故發(fā)生的可能性,在地質(zhì)勘查工作中具有重大意義。