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国土资源遥感  2018, Vol. 30 Issue (3): 143-150    DOI: 10.6046/gtzyyg.2018.03.20
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矿山遥感监测在采空区稳定性分析中的应用
杨显华1,2, 黄洁1,2, 田立1, 彭孛1, 肖礼晓1, 宋新龙1
1. 四川省地质调查院,成都 610081
2. 稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室,成都 610081
Application of mine remote sensing monitoring to analysis of mine goaf stability
Xianhua YANG1,2, Jie HUANG1,2, Li TIAN1, Bei PENG1, Lixiao XIAO1, Xinlong SONG1
1. Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081, China
2. Evaluation and Utilization of Strategic Rare Metals and Rare Earth Resource Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610081, China
全文: PDF(6301 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

针对采空塌陷区形变稳定性问题,基于矿山遥感监测技术方法,解译、对比了四川省筠连煤矿区2009年、2012年和2015年3期遥感影像,获取了采空塌陷、矿山开采点和矿山占地等动态变化信息; 分析了矿山开发环境状态变化与采空塌陷区变化趋势的相关因素,认为煤矿开采状态的变化能够影响采空区形变的趋势。基于遥感监测结果,采用塌陷区稳定性分析方法,推算出采空塌陷区持续形变和新增形变信息,编制了采空塌陷区形变趋势分区预测图,并针对性地提出了下一步防治对策和建议。
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杨显华
黄洁
田立
彭孛
肖礼晓
宋新龙
关键词 ： 遥感监测,  矿山开采,  采空塌陷区,  形变稳定性,  矿山环境    
Abstract：

Focused on deformation trends of mine goaf areas, the remote sensing monitoring techniques were employed to interpret and compare the multi-temporal satellite images. According to images acquired in 2009, 2012 and 2015 respectively, land cover change information including mine goaf areas, mine digging points and other land use types in the Junlian coal mining area of Sichuan Province were acquired. By analyzing the correlation between the mining exploitation environment changes and mine goaf area change trends, the authors pointed out that the status alteration of coal mining can directly affect the mine goaf change trend. On the basis of the remote sensing monitoring results, stability analysis of mine goaf areas was conducted, the continuous and newly increased deformation information was calculated, and the categorized prediction maps of mine goaf deformation trends were presented, which can assist further specified measures for mining environment protection.
Key words： remote sensing monitoring    mining exploitation    mine goaf    deformation stability    mine environment
收稿日期: 2016-12-09      出版日期: 2018-09-10
:  TP79X32  
基金资助:中国地质调查局地质调查项目“全国矿产资源开发环境遥感监测”(121201203000160009);“全国2017年新增的矿山恢复治理状况监测”(121201003000172718);“四川省矿产资源开发环境遥感监测”(12120115061801)
作者简介: 杨显华(1982-),男,高级工程师,主要从事遥感地质、地质矿产调查研究等工作。Email: 170219994@qq.com。
引用本文:   
杨显华, 黄洁, 田立, 彭孛, 肖礼晓, 宋新龙. 矿山遥感监测在采空区稳定性分析中的应用[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(3): 143-150.
Xianhua YANG, Jie HUANG, Li TIAN, Bei PENG, Lixiao XIAO, Xinlong SONG. Application of mine remote sensing monitoring to analysis of mine goaf stability. Remote Sensing for Land & Resources, 2018, 30(3): 143-150.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2018.03.20      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2018/V30/I3/143
Fig.1  研究区遥感影像
Fig.2  研究区煤矿采空塌陷区范围示意图
Fig.3  矿山开发环境遥感解译与采空塌陷区推测
Fig.4  采空塌陷区、崩塌、地裂缝图斑数量和面积变化趋势
Fig.5  采空塌陷区内崩塌灾害数量扩展
Fig.6  矿山开采点数量和正在利用煤矿占地面积变化情况统计
序号 开采规模 开采深度/m 形变时间/a
1 大型 600~820 4.2~5.7
2 中型 300~600 2.1~4.2
3 小型 90~300 1.0~2.0
Tab.1  不同规模煤矿停采后引发塌陷形变持续时间
序号 开采
规模		 开采点
数量/个		 开采
状态		 剩余服务
年限/a		 停采后形
变时间/a		 形变持续
时间/a
1 大型 2 正在开采 28 4.2~5.7 32.2~33.7
2 中型 4 正在开采 4~6 2.1~4.2 6.1~10.2
3 小型 18 停止开采 0 1.0~2.0 1.0~2.0
Tab.2  不同规模煤矿停采引发采空塌陷最低持续形变时间推算
序号 分区类型 分区标准
1 近期趋于稳定区 小型煤矿开采引发的已有采空塌陷区范围。已停止开采,形变持续时间为1.0~2.0 a; 可根据已有塌陷区范围、开采点位置及开采范围判断
2 中期持续形变区 中型煤矿开采引发的已有采空塌陷区范围。目前采矿活动正在进行,持续形变时间为6.1~10.2 a之间,可根据已有塌陷区范围、开采点位置及开采范围判断
3 远期持续形变区 大型煤矿开采引发的已有采空塌陷区范围。目前采矿活动正在进行,持续形变时间为32.2~33.7 a之间,可根据已有塌陷区范围、开采点位置及开采范围判断
4 预测新增形变区 大中型煤矿新增开采区范围。目前未发生采空塌陷,但随着开采规模和开采程度的增加,预测容易发生新采空塌陷的范围,持续形变时间为32.2~33.7 a之间,可根据开采点位置及开采范围判断
5 预测无形变威胁区 目前未发生采空塌陷,且不属于煤矿地下开采的范围
Tab.3  采空塌陷区稳定性预测分区类型及标准
分区编码 所属类型 占地面积/km2 开采利用状态 开采规模 形变持续时间/a
Ⅰ1 近期趋于稳定区 0.54 停止开采 小型 1.0~2.0
Ⅰ2 近期趋于稳定区 1.24 停止开采 小型 1.0~2.0
Ⅰ3 近期趋于稳定区 2.31 停止开采 小型 1.0~2.0
Ⅰ4 近期趋于稳定区 0.77 停止开采 小型 1.0~2.0
Ⅰ5 近期趋于稳定区 1.60 停止开采 小型 1.0~2.0
Ⅱ1 中期持续形变区 8.85 正在开采 中型 6.1~10.2
Ⅱ2 中期持续形变区 0.65 正在开采 中型 6.1~10.2
Ⅲ1 远期持续形变区 0.81 正在开采 大型 32.2~33.7
Ⅲ2 远期持续形变区 0.78 正在开采 大型 32.2~33.7
Ⅳ 预测新增形变区 21.32 正在开采 大型 32.2~33.7
Ⅴ 预测无形变威胁区 151.16 无煤矿地下开采,未发生采空塌陷区域
Tab.4  采空塌陷稳定性分区结果
Fig.7  采空塌陷区形变趋势分区预测
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