基于WorldView-2數(shù)據(jù)的烏東煤礦地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查及成因分析

王瑞國(guó)

(神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司, 北京　100085)

基于WorldView-2數(shù)據(jù)的烏東煤礦地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查及成因分析

王瑞國(guó)

(神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司, 北京100085)

摘要：烏東煤礦由采礦活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要有地裂縫和地面塌陷。查清礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型、規(guī)模和分布，分析地質(zhì)災(zāi)害成因、危害程度和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)煤礦綠色礦山建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。以WorldView-2數(shù)據(jù)為依據(jù)，在建立遙感解譯標(biāo)志基礎(chǔ)上，采用遙感解譯與野外驗(yàn)證相結(jié)合、人機(jī)交互解譯與計(jì)算機(jī)自動(dòng)信息提取相結(jié)合的方法，圈定了烏東煤礦由采礦活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)及其集中發(fā)育區(qū)，測(cè)量了地質(zhì)災(zāi)害體的展布方向、幾何參數(shù)和影響面積。經(jīng)分析，烏東煤礦地裂縫和地面塌陷的特殊形態(tài)和分布特征主要是煤層賦存狀況、井田開采工藝及煤層頂板管理方式、煤層頂?shù)装鍘r土工程穩(wěn)定性等因素共同作用的結(jié)果，從而為烏東煤礦相關(guān)部門進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治決策提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害； 遙感調(diào)查； 成因分析； 烏東煤礦

0引言

井下煤礦中由采礦活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要有地裂縫和地面塌陷等。頻繁發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害不但嚴(yán)重破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，而且嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)[1-3]。

多年的地下開采常常造成局部地區(qū)出現(xiàn)地裂縫并伴有區(qū)域性大面積的地面塌陷，這種變化兼有漸變和突變的特點(diǎn)。常規(guī)監(jiān)測(cè)方法一是設(shè)置儀器，定點(diǎn)、定時(shí)監(jiān)測(cè)； 二是組織人員巡查。2種方法對(duì)地面塌陷發(fā)展過(guò)程的宏觀監(jiān)測(cè)都有一定的局限性，確定地面塌陷范圍或地裂縫展布特點(diǎn)等有較大難度，而且數(shù)據(jù)更新效率較低。

WorldView-2衛(wèi)星數(shù)據(jù)具有多個(gè)光譜波段和較高的地面分辨率，對(duì)確定采空塌陷區(qū)邊界、解譯地裂縫、圈定地裂縫發(fā)育集中區(qū)范圍具有明顯的優(yōu)勢(shì)，已成為煤礦生態(tài)環(huán)境調(diào)查的重要遙感信息源[4-5]。因此，筆者在參與實(shí)施“神華礦區(qū)環(huán)境調(diào)查與環(huán)境治理綜合研究二期工程”中，基于WorldView-2數(shù)據(jù)，在建立遙感解譯標(biāo)志基礎(chǔ)上，采用遙感解譯與野外驗(yàn)證相結(jié)合、人機(jī)交互解譯與計(jì)算機(jī)自動(dòng)信息提取相結(jié)合的方法，圈定了烏東煤礦由采礦活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)及其集中發(fā)育區(qū)，測(cè)量了地質(zhì)災(zāi)害體的展布方向、幾何參數(shù)和影響面積，取得了較滿意的效果。

1烏東煤礦區(qū)概況

烏東煤礦位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市米東區(qū)鐵廠溝鎮(zhèn)，距烏魯木齊市34km，離米泉縣約13km(圖1)。

圖1　烏東煤礦位置示意圖

烏東煤礦由原鐵廠溝煤礦、堿溝煤礦、大洪溝煤礦和小紅溝煤礦于2008年整合而成，隸屬于神華新疆能源有限責(zé)任公司。烏東煤礦的煤炭開發(fā)始于20世紀(jì)50年代初，現(xiàn)有生產(chǎn)礦井4對(duì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力6Mt/a。

1.1自然地理

烏東煤礦位于天山山脈博格達(dá)山北麓，呈山前丘陵剝蝕地貌。區(qū)內(nèi)地勢(shì)南高北低，最高海拔934m，最低海拔739.2m，最大相對(duì)高差130m，一般高差60m。礦區(qū)屬中溫帶大陸性干旱-半干旱氣侯，冬季長(zhǎng)而嚴(yán)寒，夏季短而炎熱，春季天氣多變，秋季降溫迅速。年平均氣溫6.5℃，年平均降水量270mm(主要集中在5—7月份)，年蒸發(fā)量2 090mm。區(qū)內(nèi)地表水均屬內(nèi)流水系，自西向東有蘆草溝、鐵廠溝等季節(jié)性河流，均發(fā)源于博格達(dá)山北麓，由南向北流淌，最終消失于古爾班通古特沙漠。礦區(qū)土壤類型以灰漠土和灌溉灰漠土為主。植物種類主要有刺薔薇、吐爾條、鐵桿蒿和黃花苜蓿等。

1.2地質(zhì)礦產(chǎn)

烏東煤礦的地層屬南準(zhǔn)噶爾—北天山地層分區(qū)。根據(jù)地表露頭及鉆孔揭露，自下而上主要發(fā)育中生界侏羅系、白堊系下統(tǒng)，新生界新近系上新統(tǒng)和第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。礦區(qū)地處烏魯木齊山前坳陷東段，發(fā)育有八道灣向斜、七道灣背斜以及與其相伴的走向逆沖斷層[6]。區(qū)內(nèi)含煤地層為中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x)，煤層共計(jì)54層，總厚度169.80m； 其中可采煤層25層，總厚度135.48m。單層煤層厚度0.62～30.01m，以中厚煤層為主，次為厚煤層和巨厚煤層，薄煤層較少。八道灣向斜SE翼煤層傾角83°～89°，NW翼煤層傾角43°～51°，均屬急傾斜煤層[7]。

1.3地質(zhì)災(zāi)害

烏東煤礦多年來(lái)由采礦活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要有地裂縫和地面塌陷2種類型，其中地面塌陷按其地表表現(xiàn)形式可分為塌陷漏斗和塌陷帶。地質(zhì)災(zāi)害集中發(fā)育區(qū)主要分布于原堿溝煤礦、大洪溝煤礦和小紅溝煤礦采空區(qū)上方，整體呈EW向分布。此外，原鐵廠溝煤礦內(nèi)主要為地面塌陷漏斗，其規(guī)模相對(duì)較小。由于地面塌陷、地裂縫災(zāi)害的影響，礦區(qū)內(nèi)地下含水層遭到較嚴(yán)重破壞，引發(fā)的礦井涌水量較大； 地面塌陷造成區(qū)內(nèi)地形地貌局部遭受了“毀滅性”的破壞，草地資源破壞嚴(yán)重。總體上，烏東煤礦災(zāi)害影響規(guī)模達(dá)到小―中型。

近年來(lái)，烏東煤礦針對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害采取了積極的防治措施，主要實(shí)施了地面塌陷區(qū)和地裂縫綜合治理工程。其中，對(duì)原大洪溝煤礦重點(diǎn)地段的地面塌陷區(qū)進(jìn)行了機(jī)械回填和平整，植樹種草恢復(fù)植被； 對(duì)重點(diǎn)區(qū)域地裂縫進(jìn)行了全面黃土回填治理，取得了較好的成效。

2遙感數(shù)據(jù)源

與QuickBird數(shù)據(jù)相比，WorldView-2數(shù)據(jù)新增了4個(gè)多光譜波段，提高了空間分析能力，使獲取的地物影像更清晰、位置更準(zhǔn)確，可大大提高目標(biāo)地物信息的提取和制圖能力，對(duì)確定煤礦采空沉陷區(qū)邊界、解譯地裂縫和圈定地裂縫發(fā)育集中區(qū)范圍具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 本文選取了2011年7月4日獲取的WorldView-2數(shù)據(jù)，作為進(jìn)行烏東煤礦地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查及成因分析的基本數(shù)據(jù)。

3研究方法

本文充分利用WorldView-2高分遙感數(shù)據(jù)，在GIS技術(shù)支持下，采用人機(jī)交互解譯與計(jì)算機(jī)自動(dòng)信息提取相結(jié)合、室內(nèi)綜合研究與實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的技術(shù)路線，完成對(duì)烏東煤礦地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查及成因機(jī)理分析(圖2)。

圖2　技術(shù)路線流程圖

首先，進(jìn)行情況調(diào)研，開展野外踏勘，初步掌握礦山開發(fā)現(xiàn)狀。對(duì)典型礦山和礦區(qū)進(jìn)行野外GPS定點(diǎn)、拍照、分析遙感影像特征，為建立室內(nèi)遙感解譯標(biāo)志提供依據(jù)。

其次，對(duì)WorldView-2數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像預(yù)處理，包括圖像波段選擇、幾何配準(zhǔn)與數(shù)據(jù)融合、圖像輻射校正、勻光與色調(diào)增強(qiáng)等。其中，圖像合成選擇紅、綠、藍(lán)波段組合，影像較清晰，色彩較豐富，能較好地反映地面塌陷信息，具有較高的地質(zhì)災(zāi)害可解譯性。用于正射糾正的控制點(diǎn)主要來(lái)自已有的2.5m分辨率的SPOT5影像底圖。在圖像融合方法選擇上，充分考慮了圖像本身的特點(diǎn)，選用了四則運(yùn)算方法[8-10]。

再次，基于WorldView-2正射影像，采用人機(jī)交互解譯方法，對(duì)礦區(qū)開展了比例尺為1∶5 000的礦山地質(zhì)環(huán)境遙感解譯，進(jìn)一步補(bǔ)充和完善礦山地質(zhì)背景調(diào)查工作，并對(duì)典型的地質(zhì)災(zāi)害(地裂縫、地面塌陷漏斗、地面塌陷帶)建立遙感解譯標(biāo)志[9]。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合遙感和地學(xué)知識(shí)、特殊的地形地貌影像組合和地質(zhì)體影像組合進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害專題解譯。同時(shí)，根據(jù)已有的地質(zhì)資料和遙感數(shù)據(jù)，對(duì)所提取的地質(zhì)災(zāi)害信息做出預(yù)判，做好遙感圖像處理與信息提取結(jié)果的驗(yàn)證工作[11-13]。結(jié)合外業(yè)踏勘，查清礦山開發(fā)所引發(fā)的地裂縫和地面塌陷等災(zāi)害的分布、規(guī)模和嚴(yán)重程度等情況。

最后，結(jié)合已有的煤礦采空區(qū)、采掘工藝及頂板管理方式和煤礦地層、煤層上覆巖體工程穩(wěn)定性等信息，進(jìn)行煤礦地質(zhì)災(zāi)害成因機(jī)理的綜合分析研究。

4地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查

烏東煤礦由采礦活動(dòng)引發(fā)的地面塌陷按形態(tài)可分為漏斗狀、長(zhǎng)條狀2種類型； 地裂縫則主要為按一定方向排列的張性裂隙。地裂縫和地面塌陷大多分布在煤礦采空區(qū)上方，均不同程度地破壞了原始地形和地貌。在遙感圖像中，地裂縫和地面塌陷分別具有特殊的色調(diào)、形狀、紋理和排列、組合方式，與周邊地物差異明顯，多數(shù)可直接識(shí)別。

4.1遙感解譯標(biāo)志

4.1.1地裂縫

地裂縫是因地面發(fā)生形變而形成的地表張性裂隙，大多呈平行排列或斜列，具有明顯的方向性、長(zhǎng)度和寬度，裂縫兩側(cè)地面多發(fā)生垂直升降的錯(cuò)位變化。在遙感圖像中，地裂縫顯示為長(zhǎng)短不一、深色或淺色的色線或條紋，平行排列或斜列，往往密集成帶。規(guī)模較大的地裂縫邊界呈鋸齒狀，垂直錯(cuò)位陡坎清晰可見，地裂縫寬度越大則顯示得越明顯(圖3)。

(a)WorldView-2 圖像 (b) 野外照片

圖3烏東煤礦地裂縫遙感影像特征

Fig.3RemotesensingimagefeaturesofgroundcracksinWudongcoalmine

區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的地裂縫多切割了地形、地貌，在植被稀疏地區(qū)解譯效果較好，在植被稠密地區(qū)則識(shí)別困難； 限于遙感圖像的空間分辨率，規(guī)模很小的地裂縫難以識(shí)別。

4.1.2地面塌陷漏斗

塌陷漏斗呈圓形、橢圓形漏斗狀，一般塌陷半徑小于塌陷深度。烏東煤礦地面塌陷漏斗遙感影像見圖4。

(a)WorldView-2 圖像 (b) 野外照片

圖4烏東煤礦地面塌陷漏斗遙感影像特征

Fig.4RemotesensingimagefeaturesofgroundsubsidencefunnelinWudongcoalmine

由圖4可知，烏東煤礦地面塌陷漏斗的遙感影像清晰，容易識(shí)別。煤礦塌陷漏斗有的成群分布，有的沿煤層走向呈串珠狀排列，構(gòu)成塌陷漏斗帶。在遙感圖像中，塌陷漏斗顯示為淺色調(diào)的負(fù)地形，圓形、橢圓形輪廓清晰； 多個(gè)塌陷漏斗呈串珠狀排列，線性特征明顯。

4.1.3地面塌陷帶

烏東煤礦塌陷帶呈長(zhǎng)條形，沿煤層走向斷續(xù)分布，塌陷帶兩側(cè)陡坎對(duì)稱或不對(duì)稱，多呈“V”形。在遙感圖像中，塌陷帶顯示為淺色色調(diào)異常帶； 塌陷形成的陡坎形態(tài)清晰，其向陽(yáng)一側(cè)色調(diào)明亮，背陰一側(cè)陰影明顯，塌陷帶遙感影像解譯效果較好(圖5)。

(a)WorldView-2 圖像 (b) 野外照片

圖5烏東煤礦地面塌陷帶遙感影像特征

Fig.5RemotesensingimagefeaturesofgroundsubsidencebeltinWudongcoalmine

4.2遙感調(diào)查結(jié)果

經(jīng)遙感解譯和野外驗(yàn)證，在烏東煤礦共發(fā)現(xiàn)地裂縫133條(群)，影響面積76.53hm2； 地面塌陷354個(gè)(帶)，影響面積113.16hm2。地質(zhì)災(zāi)害影響的面積共計(jì)189.69hm2，占礦區(qū)總面積的9.35%(圖6)。

圖6烏東煤礦地質(zhì)災(zāi)害分布圖

Fig.6DistributionofgeologicaldisastersinWudongcoalmine

4.2.1地面塌陷

烏東煤礦地面塌陷主要分布于原堿溝、大洪溝和小紅溝煤礦，原鐵廠溝煤礦地面塌陷狀況相對(duì)較少。其中，地面塌陷漏斗330個(gè)，影響面積24.42hm2； 地面塌陷帶共24段，影響面積88.74hm2。

1)地面塌陷帶。位于礦區(qū)南部，包括2條貫穿礦區(qū)的“V”形塌陷帶，展布方向NE62°，兩者相距25～100m。其中，南“V”形塌陷帶共12段，斷續(xù)延伸約5.34km； 北“V”形塌陷帶共12段，斷續(xù)延伸約6.04km。單段塌陷帶呈歪斜的“V”形，長(zhǎng)150～1 300m，頂部寬30～165m，落差30～40m。

2)地面塌陷漏斗帶。位于北“V”字形塌陷帶北側(cè)，與塌陷帶展布方向近乎平行，兩者相距50～150m。由271個(gè)大小不同的塌陷漏斗組成。單個(gè)塌陷漏斗SN向稍長(zhǎng)、EW向略短，直徑10～30m，深度20～50m，塌陷漏斗間最近距離3～5m。此外，在原鐵廠溝煤礦中部也有地面塌陷漏斗分布。塌陷漏斗帶共有59處。

烏東煤礦地面塌陷具體分布情況詳見表1。

表1　烏東煤礦地面塌陷分布一覽表

4.2.2地裂縫

地裂縫主要分布于原大洪溝、小紅溝和堿溝煤礦，原鐵廠溝煤礦地裂縫相對(duì)較少。地裂縫大多分布在“V”形塌陷帶兩側(cè)各500m范圍內(nèi)，走向NE51°～59°，呈密集、階梯狀展布。單體地裂縫長(zhǎng)30～200m，寬0.1～0.5m，最大落差2m左右，間距一般為0.5～3.3m。烏東煤礦地裂縫野外驗(yàn)證結(jié)果如表2所示。

表2　烏東煤礦地裂縫野外驗(yàn)證結(jié)果

綜上所述，烏東煤礦由采礦活動(dòng)引發(fā)的地裂縫和地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)模等級(jí)為小―中型。

5地質(zhì)災(zāi)害成因分析

通過(guò)遙感調(diào)查與綜合分析，本文認(rèn)為烏東煤礦地裂縫和地面塌陷的特殊形態(tài)和分布特征主要是由煤層賦存特征、井田開采工藝及煤層頂板管理方式和煤層頂?shù)装鍘r土工程穩(wěn)定性等3方面因素共同作用的結(jié)果。

5.1煤層賦存特征

烏東煤礦含煤地層為中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x)，劃分為上、下2個(gè)含煤巖段、4個(gè)煤組。Ⅰ煤組位于上巖段上部，可采煤層6層，與Ⅱ煤組平均間距為65.56m； 其中20#～22#煤為巨厚煤(平均厚度9.84m)，其他5層均為中厚煤層。Ⅱ煤組位于上巖段下部，可采煤層15層，與Ⅲ煤組平均間距78.11m； 其中厚煤層5層、中厚煤層7層、薄煤層3層。Ⅲ煤組位于下巖段上部，可采煤層3層，與Ⅳ煤組平均間距82.92m； 其中43-3#煤為厚煤層(平均厚度為6.27m)，43-1#和43-2#煤為巨厚煤層(平均厚度分別為11.42m和20.25m)，俗稱“北大槽”。Ⅳ煤組位于下巖段下部，可采煤層1層(即45#煤)，平均厚度30.01m，屬巨厚煤層，俗稱“南大槽”。

原堿溝煤礦、小紅溝煤礦和大洪溝煤礦地處八道灣向斜南翼，主采煤層為“北大槽”和“南大槽”，煤層傾角83°～89°，屬急傾斜厚-巨厚煤層。由于煤層開采后采空區(qū)均呈條帶狀，所以采空區(qū)地面塌陷也呈條帶狀。又因各煤組、煤層間都有一定的間距，故煤層開采后形成了數(shù)個(gè)條帶狀采空區(qū)，最終導(dǎo)致數(shù)個(gè)地面塌陷帶縱貫礦區(qū)(圖7)。因此，烏東煤礦煤層賦存的地質(zhì)特征是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)的主導(dǎo)因素。

圖7烏東煤礦采空區(qū)與地面塌陷關(guān)系圖

(據(jù)馬利軍等[7]資料修編)

Fig.7RelationshipbetweengoafandgroundsubsidenceinWudongcoalmine

5.2井田開采工藝及煤層頂板管理方式

烏東煤礦礦界內(nèi)的地方小煤窯都采用倉(cāng)儲(chǔ)式開采工藝，沿煤層走向形成多個(gè)方格狀采空區(qū)，煤層頂板采取自然垮落管理方式，故地面塌陷均為漏斗狀，并沿煤層走向呈串珠狀排列，構(gòu)成塌陷漏斗帶。原堿溝、小紅溝和大洪溝煤礦均采用“綜采放頂”開采工藝，采空區(qū)沿開采方向呈條帶狀展布，煤層頂板采取人工放頂管理方式，故地面塌陷亦呈條帶狀，并伴有地裂縫發(fā)育。因此，不同的開采工藝及煤層頂板管理方式，是導(dǎo)致地面災(zāi)害發(fā)生及影響范圍大小的重要因素。不甚合理的采礦工藝及煤層頂板管理方式可能導(dǎo)致更加嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

5.3煤層頂、底板巖(土)體工程穩(wěn)定性

烏東煤礦各煤層均有偽頂、直接頂、老頂及老底巖(土)體。偽頂巖性一般為泥巖或炭質(zhì)泥巖，厚度0.3～3.5m； 直接頂巖性大部為粉砂巖，部分為砂質(zhì)泥巖，厚度0.6～4m； 老頂巖性大部為粉砂巖、細(xì)砂巖或中砂巖； 老底巖性為泥質(zhì)細(xì)砂巖、中砂巖或砂質(zhì)泥巖，厚度1～6m。偽頂和直接頂?shù)膸r(土)體工程穩(wěn)定性較差，在目前開采條件下大部分隨回采垮落； 老頂巖(土)體厚度大、較堅(jiān)硬，工程穩(wěn)定性雖較好，但由于煤層陡立，也易隨煤層的垮落而垮落； 只有老底巖(土)體堅(jiān)硬，工程穩(wěn)定性好，不易垮落。

經(jīng)實(shí)地調(diào)查，烏東煤礦地面塌陷帶大體沿煤層底板和偽頂界面發(fā)育。由于煤層底板巖層傾向與山坡坡向相同(屬順向坡)，所以不易垮落； 偽頂以上巖層傾向與山坡坡向也相同(亦屬順向坡)，但因偽頂以上巖層已失去支撐，所以在重力作用下容易垮落，形成向山坡內(nèi)側(cè)傾斜的邊坡。因此，礦區(qū)內(nèi)塌陷帶均呈不對(duì)稱的“V”形。鑒于礦區(qū)內(nèi)的部分煤層頂板工程穩(wěn)定性差，建議應(yīng)合理布署部分煤層的開采層位與開采強(qiáng)度，以降低其對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響程度； 并在可能出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的地段，注意加強(qiáng)預(yù)防治理工作。

此外，區(qū)內(nèi)地裂縫都是地面形變初期或偽頂以上巖層垮落時(shí)形成的張性裂隙，因此其走向與“V”形塌陷帶展布方向基本平行。

綜上分析，烏東煤礦在煤層賦存特征、井田開采工藝及煤層頂板管理方式和煤層頂、底板巖(土)體工程穩(wěn)定性等3方面因素的影響下，形成了礦區(qū)從S向N依次分布“V”形地面塌陷帶、地裂縫和地面塌陷漏斗的特有的空間分布特征。上述特征可為地質(zhì)災(zāi)害成因、危害程度和發(fā)展趨勢(shì)分析以及礦區(qū)環(huán)境恢復(fù)治理方案制定等提供依據(jù)。

6結(jié)論

1)烏東煤礦經(jīng)過(guò)60多a的開采，礦區(qū)土地資源、地形地貌和地下含水層都遭受了嚴(yán)重破壞。隨著煤炭資源的深度開發(fā)，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境將會(huì)進(jìn)一步惡化。針對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，神華新疆能源有限責(zé)任公司堅(jiān)持“在保護(hù)中開發(fā)、在開發(fā)中保護(hù)”的方針，對(duì)烏東煤礦重點(diǎn)地段的地面塌陷區(qū)實(shí)施了機(jī)械回填、平整、夯實(shí)、覆土等恢復(fù)治理工程，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境正在逐漸恢復(fù)。

2)采用遙感技術(shù)開展井工煤礦地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查不僅是必要的，而且是可行的； 且可快速、準(zhǔn)確地查清由采礦活動(dòng)引發(fā)的礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模和分布，為地質(zhì)災(zāi)害成因、危害程度和發(fā)展趨勢(shì)分析，礦區(qū)環(huán)境恢復(fù)治理方案制定等提供依據(jù)。

3)隨著遙感數(shù)據(jù)空間、時(shí)間和波譜分辨率的不斷提高，遙感信息識(shí)別、提取和制圖技術(shù)的不斷完善，遙感技術(shù)必將成為礦山環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測(cè)不可缺少的手段，為礦區(qū)防災(zāi)減災(zāi)工作提供重要的技術(shù)支撐。應(yīng)用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與監(jiān)測(cè)具有廣闊的發(fā)展前景。

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(責(zé)任編輯： 劉心季)

RemotesensinginvestigationandanalysisofgeologicaldisastersintheWudongcoalminebasedonWorldView-2data

WANGRuiguo

(Shenhua Geological Exploration Co.Ltd, Beijing 100085, China)

Abstract:Geological disasters caused by mining activities in the Wudong coal mine are mainly ground crevice and ground collapse. Therefore, making a thorough investigation of the type, size and distribution of geological disasters in the mining area and analyzing the causes, damage degree and development trend of the geological disasters are very important for the green mine construction and sustainable development. With the WorldView-2 data as the basis, on the basis of the establishment of remote sensing interpretation keys, by using the methods of the combination of remote sensing interpretation and field verification and the combination of human-computer interactive interpretation and computer automatic information extraction, the author delineated the geological disasters points and centralized growth areas caused by mining activities in the Wudong coal mine, and. measured the distribution direction, geometric parameters and influenced area of the geological disaster bodies. An analysis shows that the special shape and distribution features of ground crevices and ground collapses in the Wudong coal mine result from the joint action of the coal seam condition, coal mining exploitation technology and coal seam roof management mode, geotechnical engineering stability of the seam roof and floor slate. The results obtained by the author provide the data basis for prevention and control of geological disasters by Wudong coal mine’s relevant management department.

Keywords:geological disaster； remote sensing investigation； cause analysis； Wudong coal mine

doi:10.6046/gtzyyg.2016.02.21

收稿日期：2015-01-04；

修訂日期：2015-03-12

基金項(xiàng)目：神華科技創(chuàng)新項(xiàng)目“神華礦區(qū)環(huán)境調(diào)查與環(huán)境治理綜合研究一、二期工程”(編號(hào)： SHJT-11-17)資助。

中圖法分類號(hào)：TP 79； X 87； P 694

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-070X(2016)02-0132-07

作者簡(jiǎn)介：王瑞國(guó)(1979-),男,高級(jí)工程師,主要從事遙感技術(shù)應(yīng)用和礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究。Email： pourship@163.com。

引用格式： 王瑞國(guó).基于WorldView-2數(shù)據(jù)的烏東煤礦地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查及成因分析[J].國(guó)土資源遙感,2016,28(2)：132-138.(WangRG.RemotesensinginvestigationandanalysisofgeologicaldisastersintheWudongcoalminebasedonWorldView-2data[J].RemoteSensingforLandandResources,2016,28(2)：132-138.)