多源遥感技术在汝箕沟煤田火区动态监测中的应用

以高空间分辨率的Quickbird卫星图像和高光谱分辨率的OMIS Ⅰ航空高光谱图像数据为信息源,结合细分光谱仪、红外测温计等地面遥感技术,对宁夏汝箕沟煤田的煤火现状进行了定量调查分析及动态监测,查明了煤田煤火的范围、强度,分析了不同时期煤田火区的变化规律,评价了火区治理效果并对后续灭火工作提出建议,为火区治理提供了决策依据.     

物探技术在煤田火区探测领域的应用

由于煤矿自燃火灾的火源隐蔽,给灭火工作带来困难,因此,控制煤田自燃火灾的关键是准确探测火区范围及燃烧中心,为灭火工作提供依据。采用物探方法进行火区探测,不仅速度快,而且还能够确定火区燃烧中心位置。钻探验证结果表明,依靠磁法确定火区着火点深度误差小于20%。     

“双碳”背景下我国地下煤火防治技术研究进展

煤炭作为我国主体能源的地位短期内难以改变,在“双碳”目标政策背景下,降低煤炭消费总量及其生产、消费过程中的碳排放强度是实现“双碳”目标的必然选择。地下煤火对资源、环境、经济等造成严重的影响,同时燃烧过程中产生大量CO₂,新时期高效开展煤火防治显得尤为重要。煤火防治是一项复杂的系统工程,为了给地下煤火防治提供决策参考,阐述了目前常用于防治地下煤火的注浆、阻化剂、惰气、胶体等技术的机理、研究进展及优缺点,单一防治技术均有一定的局限性和适用性,今后应重点加强新型灭火技术研发及综合应用、灭火材料、灭火工程设备等方面的攻关研究,不断提高防火技术的有效性、适应性和经济性,以达到保障煤矿安全生产、保护生态环境及早日实现碳中和战略目标。     

航空热红外技术在煤田火区勘探中的应用研究

正随着遥感技术的普及,航天航空热红外探测技术已被广泛应用到了森林火灾监测、地下热水以及城市管线勘查等众多领域。地下煤氧化燃烧是一种放热反应,会对周边环境产生影响,如热效应、地表沉陷和火灾烟气的污染等。煤火探测主要从勘查区的热异常、地表沉陷和区域空气异常3个方面进行。同时,煤火探测的主要目的是确定煤火的空间位置及状态。早期主要采用测温、钻探等直接方法进行煤火探测。随着科学技术的发展,已逐步发展     

测氡技术在探测地下火区范围中的应用

0　引言矿井火灾(外因火灾和内因火灾)给国家资源及矿井生产带来巨大的经济损失,甚至威胁着井下工作人员的生命安全,也是煤矿五大灾害之一。内因火灾又称煤炭自燃,其特点是火源隐蔽,不易扑灭。由于无法探测出火源的准确位置与范围,给彻底有效地根除火灾带来很大的困难。就目前所采用的措施有时也难以注销火区。因此在地表探测地下煤层自燃的位置与范围,有目的的采取灭火措施,迅速准确地消除火害一直是人们急需解决的难题之一。本文以地下煤层自燃有可能产生氡气浓度差异为基础,采用地面α杯测氡法,长时间累积(ＴＬＤ)测氡法及浅孔测温法探测…     

无人机遥感技术在煤田火区调查监测中的应用

利用无人机平台搭载航摄相机、热像仪、摄像机等传感器,在煤田火区开展可见光航空摄影测量、热红外遥感成像和摄像,能发挥低空、灵活、高清低成本的优势,用于编制大比例尺DOM、DSM(DEM)和等温线图,消除了卫星遥感在热红外波段空间分辨率太低和受太阳辐射影响严重的缺陷,极大地提升煤田火区遥感调查的效率和精度。借助于两期或多期无人机遥感成像,可以实现对火区的动态监测、计算灭火施工的土方量,监测灭火效果。实践证明,利用遥感探测技术组合是当前煤火遥感调查最为高效的方法。     

基于分形理论确定地下煤层自燃火区范围

探测地下煤层自燃火区位置与范围较为有效的方法是地面氡气测量。针对传统地面氡气测量方法存在特定条件限制、地球化学意义不明显的不足,通过分析地下煤层自燃火区地面测氡采集到的数据,分别应用传统方法和分形理论的含量-总量法、含量-周长法确定氡值的异常下限。通过比较三者确定的异常下限以及所圈定火区范围的不同,发现分形方法圈定的火区范围更加合理。      

中国北方地下煤层发火概率统计分析

二项逻辑回归模型能够弥补样本量小、自变量类型不统一等不足, 对因变量数据假设的要求较低, 可用来预测具有二分特点的因变量概率值。以新疆现存的地下煤火火点与随机生成的控制点作为建立回归方程的样本, 以煤质指标中的灰分、挥发分、硫分、发热量, 煤层上覆岩层的地质年代、地表坡度与深大断裂带的分布, 以及干燥度、人口密度与矿区的管理水平等11个指标作为自变量, 以火点为1与控制点为0作为因变量值, 运用二项逻辑回归模型建立回归方程, 并预测了中国北方11个省区的地下煤层发火(地下煤火)概率。结果显示, 研究区内地下煤火发火概率的分布局势总体上为:东部等级高且集中;西部等级较低;在各大煤田中, 极高与高等级发火概率均有分布。经验证, 研究结果精度可达67.7%左右, 且预测高发区与原煤火发生区域相当匹配, 中国北方地下煤火的发火概率等级分布图可以作为灭火工程实施与火区治理的参考。      

测氡法圈定火区范围的前景初探

引言煤矿火区是指煤矿煤层发生自燃现象的地区。煤层自燃是由于一些自燃物质在一定条件和环境下发生物理化学变化(吸氧、氧化、发热)聚积热量导致发火而形成的。地下煤层自燃不仅浪费了大量宝贵资源,而且影响煤矿安全生产,甚至引起人身伤亡。为了有效治理和利用这一“灾害”,首先就要了解火区燃烧的大致范围及其发展方向。如能在地面探测和解决这个问题,就可大大节省治理或利用经费。     

新疆资源开发过程中的生态环境问题

加强煤田火区监测 新疆煤田中有许多煤层自燃着火区,每年直接燃烧损失煤炭约1000万t以上,并破坏大量资源,同时造成大气环境污染,破坏生态,诱发地质灾害,已引起国际社会和我国政府及有关部门密切关注。近些年来,灭火工作取得了一些重要成果,但在新疆特定的气候条件下,煤火常常具有多发性和反复性,同时仍有很多地区尚未扑灭,故在继续加强灭火工作、禁止     

矿井隐蔽火源异常区定向钻进探查

复杂条件矿井火源异常区的探查逐渐成为隐蔽灾害矿井防灭火工作中的难题,本文提出利用定向钻探技术实现绕避障C,完成火源异常区探查的新方法。在对井下定向钻探技术轨迹控制、随钻测量及开分支工艺特点分析的基础上,以隐蔽灾害矿井为例,结合该矿险情,制定了定向钻进方案,成功实现了火源异常区的探查及测温,并利用定向钻孔轨迹通道,灌注防灭火浆液51 581m~3,将出水温度降至18℃,测定CO平均体积分数60×10~(-6),涌出量达到正常水平。结果表明,利用定向钻探技术可以实现隐蔽灾害矿井防灭火工作的探查治理。     

秦始皇帝陵遗址考古重磁力场特征

为了查清秦始皇帝陵区地下文物分布情况, 筛选适合于探测秦始皇帝陵区文物赋存特征的地球物理探测方法技术, 利用高精度重力、磁法测量在陵区已知陪葬墓、陪葬坑、建筑基址上进行了方法有效性试验, 结果证明: 应用高精度重力测量, 能够探测建筑遗存基址的范围及推测其在地下的分布特征, 高精度磁力测量探测火烧过的陪葬坑方法有效, 也能够应用高精度磁力测量寻找陪葬幕.试验结果为今后在秦始皇帝陵区探测类似文物提供了方法选择依据.      

宁夏汝箕沟煤火遥感探测与效果

以宁夏回族自治区汝箕沟煤矿区为例,在系统研究和分析矿区地质、煤层自燃机理的基础上,探讨了应用遥感技术实现快速、精确探测煤田火区分布,构建煤火预警与监测体系的可行性。     

遥感技术在煤矿区地质灾害中的应用

以多年来实测的煤矿开采区地物光谱数据为其理论依据,阐述了遥感技术在煤火区探测、矿区突水预测以及控制开采区塌滑流(塌陷、滑坡、泥石流)发生发展的地裂缝监测方法和主要应用成果.揭示了遥感技术对煤矿开采区主要灾害探测、预防、治理方面的优越性.     

综合物探手段在煤田灭火中的作用

新疆是煤田火区最严重的地区，每年烧掉煤炭资源1003万t、严重影响着当地的经济发展和生态环境。为此，新疆综合地质勘查队利用综合物探手段，对煤田火烧区进行勘探，探明火区内的地质构造、火区范围及燃烧深度，为煤田开灭火设计及施工提供必要的地质依据.     

煤层自燃的多平台遥感空间探测的地质应用启示

煤层自燃多平台遥感空间探测方法,首先是较大范围的卫星测量,采用TM、SPOT和印度IRS卫星等获取可见光、近红外、热红外以及全色波段信息,探测由于煤层自燃产生的岩石、植被光谱异常和地下煤火作用产生的热异常场;而航空测量为第二层次的数据采集     

吊舱式直升机航空电磁技术示范应用

吊舱式直升机频率域电磁、磁综合系统(以下简称“吊舱系统”)采用新型的宽带技术,数字化程度较高,系统较为灵活,尤其适合于地形较为复杂地区的矿产和水工环勘查工作。但由于吊舱系统在复杂山区飞行难度大,且没有实际工作经验,因此通过选择3个测区的吊舱系统试生产工作,在测量方法技术,数据处理方法和成果解释方面,以及基础地质研究、矿产勘查、地下煤火勘查方面均取得了显著成果。解决了航空电磁方法探测地下煤火区的电性结构特征问题,以及航空电磁方法直接寻找良导矿体的关键问题,弥补了航磁间接寻找多金属矿的不足,并取得了明显的勘查效果。     

灾害地质体超前探测技术研究现状与思考

总结了地下灾害地质体超前探测技术的研究现状和趋势;针对应用中存在的主要问题,提出了几点思考;对不同灾害地质体采用不同的地震反射波法与直流电法组合,通过数值模拟、模型试验和井下实验的观测和分析,找出有效、快速的综合观测方法,及其应用条件和最佳观测系统,提高超前探测的距离、精度和准确性。      

煤矿突水水源判别与水量预测方法综述

突水严重制约着煤矿安全生产。突水灾害的防治是涉及多学科多方法的系统工程。矿井突水水源快速判别和矿井涌水量准确预测是突水灾害防控的重要环节。从矿区地质环境精细探测、地下水循环交替特征和数学模型研究及应用等方面,总结了国内外煤矿突水预测的主要进展。对判别突水水源和预测涌水量的各种方法进行探讨,概述了各种方法的原理、应用现状及其适用条件。      

紫金山金-铜矿露天采矿场地下不明空区的地质雷达探测

采用先进的地球物理技术探明露天采矿场地下不明空区的分布情况,准确确定其平面分布范围、顶面埋深及空间高度,对保障露天采矿作业的安全进行、预防突发性事故的发生具有十分重要的意义。运用地质雷达对福建紫金山金铜矿露天采矿场地下不明空区进行探测,在两个不同探测区块共完成18条探测剖面,剖面线总长近4km;经处理后的实测地质雷达剖面具有高清晰度、高分辨率,能准确反映地下各种不同规模的不明采空区的属性、平面位置、顶板埋藏深度、空区大致高度;地质雷达探测共查明较大空区异常55个。采用50MHz天线的地质雷达系统在该露采场的有效探测深度可以达40m以上。在露天采矿场,地质雷达探测受矿区地形条件及环境影响很小,可直接在岩（矿）石表面进行,不受第四系覆盖层对雷达波衰减吸收的影响。因此,地质雷达非常适应露天采矿场地下采空区的探测及定位。