矿山开采沉陷专题信息表达新模式

针对矿山开采沉陷所引发的地表形变信息表达和准确制图问题,该文结合遥感影像与地形图等数据,基于矿区开采沉陷变形预计结果和三维可视化方法,对矿山开采沉陷专题信息表达及其GIS制图新模式进行了探究。实现了矿区地表下沉、水平移动、水平变形、倾斜和曲率的形变信息应用分析与可视化,以及下沉盆地水淹范围模拟图、三维地表变形影像图、特定区域变形分析图、采动损坏等级分布图等制图功能。     

基于遥感与GIS的矿山地质环境时空演变分析——以东胜矿区为例

煤矿开采将不可避免地产生地质环境问题。以东胜矿区2007年Quick Bird遥感影像和2012年World View2影像为数据源,通过提取矿山地质环境现状信息,计算矿山地质环境类型时空数据的变化幅度、变化速度及转移矩阵等,揭示不同矿山地质环境类型的时间变化过程;以采矿权为空间单元,通过计算各类矿山地质环境的年均增幅与综合动态度,描述其空间演变趋势。结果表明:随着东胜矿区开采规模持续扩大,不同矿山地质环境类型的面积逐年增加且增幅各异,由"污染"(采坑、排土场及积水区)向"治理"(恢复治理区和工业广场)转移的趋势显著;尽管矿区地质环境已得到足够重视,并呈现西北区域恢复治理优于东南区域的特点,但"治理"力度总体上慢于"污染"程度,仍不利于可持续发展。     

基于SBAS-InSAR技术的阳城地区采空区地表沉陷分析

为了探究山西省阳城地区煤矿采空区影响范围和地表历史形变过程,为工程建设提供避让依据,采用SBAS-InSAR技术对该地区2019年1月至2020年7月间的地表形变进行监测,分析地表沉陷的原因,利用同期水准监测结果验证了InSAR结果的可靠性。结果表明,SBAS-InSAR技术能及时监测到黄土地区采空沉陷区的动态变化过程,开采深度、停采时间和掘进位置是影响该地区地表沉陷变化的主要原因。     

萍乡煤矿区矿山环境遥感监测研究

经过多年的开采,萍乡煤矿区的矿山环境问题较为严重。采用2014和2016年国产高分辨率遥感影像,对萍乡市煤矿区矿山环境进行监测。结果表明:违法开采矿产资源是矿山占地增加的主要因素;煤矿开采导致严重的地面塌陷,影响了人们的生产和生活;各区县矿山环境恢复治理程度差异明显,安源区治理程度最高,湘东区呈现边治理边破坏的现象。     

SBAS-InSAR方法支持下的矿区地表沉降监测及参数反演

煤矿开采极易诱发各类地质灾害,从而对矿区人民的生命财产安全带来严重影响。因此,对矿区地表进行形变监测及对其开采面参数进行反演获得形变规律,可有效防止矿区地质灾害的发生。本文选取山西省的店坪煤矿和汾源煤业作为研究区域,基于Sentinel-1A卫星影像数据,使用小基线集（SBAS）方法提取研究区的形变结果。使用Okada模型对5-101工作面参数进行反演和分析,并将反演结果与采工图实测数据进行对比验证。结果表明：①煤矿开采引起的地表形变程度与煤矿开采长度成正比;②急倾斜厚煤层开采引发的地表形变程度要比近水平薄煤层引起的地表形变程度大,更容易造成地表塌陷;③Okada模型反演较短近水平薄煤层的开采参数精度较高,说明该模型适用于此类型煤矿开采参数的反演。     

矿山遥感监测解译记录表自动生成方法研究与实现

矿山遥感监测过程中,技术人员会利用Arc Map软件提取矿山开采区遥感监测成果数据中的相关信息制作解译记录表,以实现对矿山开采状况的遥感监测。手工制作解译记录表存在制作成本高、专业性强、工作量大、制表格式不一致、数据准确性低等问题。本研究提出基于AE(Arc GIS Engine)进行插件式设计的矿山解译记录表自动生成方法,自动提取矿山开采区域遥感监测成果数据的属性信息和空间信息,结合文档对象模型(document object model,DOM)自动编辑文档,完成解译记录表的自动生成工作。     

基于DInSAR的徐州张双楼煤矿地表形变监测研究

徐州煤矿资源开采已造成了大规模的地面沉陷,为了为矿区安全开采和塌陷区环境综合治理提供科学依据,利用雷达差分干涉测量（DInSAR）技术对ALOS PALSAR数据进行处理,获得徐州张双楼煤矿区2011-01-16至2011-03-03期间的地表形变分布图.结果表明,张双楼煤矿在46 d间隔里出现了3处沉降漏斗区域,漏斗中心最大沉降量达到420mm,并且沉降漏斗区域与矿区分布一致,说明DInSAR能够有效地监测矿区地表形变.     

融合三次样条插值的D-InSAR沉陷变形监测技术

传统煤矿开采沉陷形变监测只能获得离散监测点的地表形变量,无法获取沉陷区整体的形变趋势,而D-InSAR技术能够获取整体地表形变信息,但D-InSAR技术需要大量遥感影像数据,否则导致时间失相干性而无法获得连续的形变量。本文针对D-InSAR影像数据解译过程中影像数据较少的问题,首先利用D-InSAR技术对淮北矿业集团袁店二矿7225、7226工作面进行了监测分析,获取了几个时间段内整体的下沉形变场;然后提出了采用三次样条插值与D-InSAR技术相结合的开采沉陷监测方法,基于D-InSAR影像上监测点监测值,利用三次样条插值建立了内插反演函数,在已建立函数的基础上得出了其他雷达卫星重访周期内的下沉值;最后将内插反演下沉值与实测水准数据进行了对比分析。结果表明：D-InSAR监测结果能够有效地反映开采沉陷的影响范围,能够较为准确地提取区域地表的形变信息;结合三次样条插值的D-InSAR技术监测结果最大误差和最大相对误差分别为31.5mm和17%,该方法能有效地解决D-InSAR影像数据缺少的问题。     

云南宣威煤矿开发遥感调查研究

以2010年获取的WorldView -2遥感图像为主要数据源,以GIS平台为支撑,对云南宣威市(羊场、东山、海岱、田坝)煤矿矿山进行调查;结合野外实地查证及研究区矿权数据和地质资料,系统建立了煤矿矿山遥感解译标志,对矿山开采情况进行解译.结果表明,研究区内煤矿矿山硐口分布明显受含煤地层及断层限制,硐口越界现象较为普遍.建议矿政管理部门充分考虑矿区地形、地质条件,针对硐口越界矿山,变更采矿权范围,促进矿业秩序全面好转.     

矿区地表灾害多源监测分析若干关键技术及其应用

研究了相关的地空一体化监测技术,以获取矿区地表灾害的特征信息,通过综合运用多源监测数据,建立分析模型,进行预警预报与防治。煤矿开采引起的重要地表煤矿灾害包括地表沉陷、滑坡与煤火灾害等。给出了利用遥感、GPS、无人机、三维激光扫描、热红外成像、GIS等对地观测与数据处理技术对3种灾害进行监测、分析、预警预报等方面的研究成果,介绍了D-In SAR矿区形变灾害监测技术、多源集成地表形变灾害监测技术、GPS/3D SCANNER滑坡监测技术、矿区滑坡灾害风险评估技术、煤火灾害多源监测与防治技术,及其在大同、皖北、淮南等矿区的应用效果。     

基于DInSAR技术与WorldView-2影像的煤矿塌陷区信息提取研究

结合DIn SAR与World View-2光学遥感解译技术,对研究区进行多源数据处理,提取研究地区的煤矿塌陷区信息,然后对处理后的两种结果进行对比。二者既有区别,又可以互补,最终在研究区形成完整的塌陷区信息。     

利用3S集成技术进行矿区沉陷精确调查与分析北大核心CSCD

地下煤矿资源开采引起的地面沉陷越来越严重,已成为制约矿区环境、社会经济可持续发展的主要地质灾害之一。本文构建了基于3S(RS+GPS+GIS)集成技术的矿区沉陷精确调查技术,重点利用多时相高分辨率光学遥感影像,通过数据处理及信息提取,获取了山东省济宁某煤矿的2003—2011年的地面沉陷位置、分布,统计了沉陷区面积,基于GIS技术分析了煤矿沉陷区的时空演变。试验证明,3S集成技术是进行矿山沉陷调查的最佳技术方法之一,可实现矿山沉陷的大面积、低成本、准确调查。     

利用3S集成技术进行矿区沉陷精确调查与分析

地下煤矿资源开采引起的地面沉陷越来越严重,已成为制约矿区环境、社会经济可持续发展的主要地质灾害之一。本文构建了基于3S（RS+GPS+GIS）集成技术的矿区沉陷精确调查技术,重点利用多时相高分辨率光学遥感影像,通过数据处理及信息提取,获取了山东省济宁某煤矿的2003-2011年期间的地面沉陷位置、分布,统计了沉陷区面积,基于GIS技术分析了煤矿沉陷区的时空演变。实验证明：3S集成技术是进行矿山沉陷调查的最佳技术方法之一,可实现矿山沉陷的大面积、低成本、准确调查。     

基于SPOT5数据的盐湖矿产开发及矿山环境遥感监测

为了查明察尔汗盐湖区的矿产资源开发状况和矿山地质环境现状及变化趋势,利用2008—2010年获取的3期SPOT5卫星图像的遥感解译资料,对该地区的矿山地质环境及矿产资源开发状况进行了研究。结果表明,区内工厂数量和泵站数量均有所增加,开采盐田、尾盐、老卤汇集区占地面积扩展迅速,采卤渠、输卤渠长度均在延展。同时,从监测目标以及遥感数据源入手,进一步探讨了对青海省察尔汗盐湖进行矿山遥感监测的技术方案,为最终形成系统的监测方法和技术规范奠定了基础。     

单采煤层地面注浆充填减沉试验研究

以亳州煤业首采面注浆减沉工程为例,介绍通过地面打孔,对单煤层开采的采空离层带和冒落带进行注浆充填从而减少地表沉降的新型充填开采工艺,并对该项目应用实际效果和效益进行了分析,为实现矿山绿色开采的可能途径提供借鉴.     

基于WorldView-2数据的乌东煤矿地质灾害遥感调查及成因分析

乌东煤矿由采矿活动引发的地质灾害主要有地裂缝和地面塌陷。查清矿区地质灾害类型、规模和分布,分析地质灾害成因、危害程度和发展趋势,对煤矿绿色矿山建设和可持续发展至关重要。以World View-2数据为依据,在建立遥感解译标志基础上,采用遥感解译与野外验证相结合、人机交互解译与计算机自动信息提取相结合的方法,圈定了乌东煤矿由采矿活动引发的地质灾害点及其集中发育区,测量了地质灾害体的展布方向、几何参数和影响面积。经分析,乌东煤矿地裂缝和地面塌陷的特殊形态和分布特征主要是煤层赋存状况、井田开采工艺及煤层顶板管理方式、煤层顶底板岩土工程稳定性等因素共同作用的结果,从而为乌东煤矿相关部门进行地质灾害防治决策提供了依据。     

中巴资源卫星影像HR数据在煤矿矿区地面塌陷调查中的应用

首次应用具有我国自主知识产权的中巴资源卫星影像数据对煤矿矿区采煤地面塌陷进行遥感调查研究。煤矿采空区地面塌陷随着时间日趋严重,面积不断扩大,兼有渐变和突变的特点,用常规方法定点观测难以适应其发展,确定其边界分布非常困难。文章应用中巴资源卫星HR高分辨率影像数据,以六道湾—铁厂沟煤矿矿区为例,通过已知塌陷区的基本特点,建立塌陷区的遥感影像地物解译标志体系,通过人机交互遥感影像解译,圈定地面塌陷的边界并获得塌陷区的有关数据,为该地区环境地质灾害治理提供依据。     

遥感技术在矿业活动动态监测中的应用

采用高分影像数据IKONOS为主要信息源,论述了在研究矿区开展遥感动态监测的方法。通过对高分辨率影像的信息提取、解译,在野外验证的基础上建立了研究区矿山开采解译标志,并对比2011—2013年不同时相遥感影像数据的解译结果,对研究区的矿山开发占地图斑变化情况进行了动态分析,为矿区进行合理的矿产资源开采提供了详细的参考资料和相关数据。     

多源卫星遥感的湖南矿山违法开采时空变化

近年来不合理的开发利用矿产资源一直是备受关注的问题,对违法开采矿产资源的时空分布特征研究显得尤为重要.为解决大范围矿产资源违法开采信息获取难、精度低,数据零散、缺乏长时序的问题,本文提出了基于多源卫星遥感数据与克立金数据分析相结合的矿山违法开采时空分布特征研究方法.首先以湖南省为研究区域,采用2010年—2017年多时...     

基于SBAS InSAR的新疆哈密砂墩子煤田开采沉陷监测与反演

矿区地表沉陷监测能够为当地安全生产防护、开采规划和管理提供关键支撑信息。以新疆哈密砂墩子煤田矿区为研究对象,利用SBAS InSAR方法调查了其于2018年9月—2019年10月期间的地表沉陷特征。InSAR形变监测结果显示砂墩子矿主井西北侧存在一个沉陷漏斗,最大年均沉陷速率约为150 mm/a。时序形变结果显示沉陷漏斗在2018年9月—2019年6月间发生明显线性下沉,而之后逐渐趋于稳定。基于InSAR观测形变,采用Okada矩形位错模型反演得到砂墩子矿综采面采深约349.89 m,走向长约1 001.27 m,倾向宽约211.80 m;结合煤层视密度估算得到该矿在2018—2019年间开采量约3.18 Mt,与已有资料报道的该矿年产能基本一致。本研究为利用InSAR形变约束反演煤矿综采面参数,并结合煤层视密度构建综采面参数与开采量之间关系提供了一种可行思路。