浅谈遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

Ｍ　洲…　

浅谈遥感技术在矿山地质环境调查中的应用　

廖志坚，杨静远，王昱询　（云南省地质技术信息中心，云南昆明６５００５１）　

摘要：随着电子信息技术的不断发展，遥感技术也取得极大地进步，对于矿山开采项目而言，前期地质环境调查有着重要意　义，而遥感技术可以提高地质调查的效率，将调查人员从重复枯燥的工作中脱离出来。本文从遥感技术的应用对于矿山地质环　境调查的意义入手，讨论矿山地质存在的问题，最后提出一些具体在矿山地质调查中的应用措施。　关键词：遥感技术；矿山开发；地质环境调查　中图分类号：ＴＤ１６７　文献标识码：Ａ　文章编号：１１—５００４（２０１８）０２—０１７３—２　

我国地大物博，矿藏丰富，矿产资源的开发是我国的资源开　

发的重点领域，提高矿山开采的效率有着极大的现实意义，而对　

于野外作业。地质环境对于施工质量与施工安全有很大的影响。　

为了提高工作质量，同时也减轻施工人员的工作压力，合理利用　

新的技术。　

遥感技术利用远程对于地质情况进行监控分析，帮助提高　

地质环境调查与施工质量。　

１进行矿山地质环境调查的必要性　我国地域辽阔，矿山资源丰富，但是由于各处矿山的具体地　质环境千差万别，对于宴际矿山开采的影响很大，因此需要进行　

细致的调查分析，因地制宜制作开采方案。我国遥感技术应用时　

间相对国外较短，但是发展非常迅速，在分辨率、探测范围、使　

用周期以及数据的获取记录等方面已经有了一定的优势，对于　

矿山地质环境的调查有很大的帮助。　

在具体的采矿工作中，要提前进行地质环境监控调查，避免　

因为矿山开采造成不可逆的环境破坏，也预防一些可能的事故　发生。　

２我国矿山开发存在的地质环境问题　

２＿１资源问题　我国地大物博，但是也人口众多，因此我国许多的矿山资源　

都处在居民区内，矿山资源的开发可能对附加的耕地、林地造成　

不好的影响。　

通过实际调查，矿山开采的最重要的问题在于固体废弃物　

的处理问题，矿山开采施工会产生大量的固体废弃物，一般会直　接堆放在露天环境中，野外作业难以规范，对于附加的耕地、林　

地资源会造成极大的影响。　

（１）很可能会直接占用林地、耕地，并且即使后期清理也会　

造成短时间内难以恢复的破坏；（２）矿山的开采废弃物不能保　

证无毒无害，通常很可能含有大量的重金属已经含硫化合物，在　

会对于水源、土地等造成极大的危害，严重时可能还对附加居民　

的身体健康造成直接危害。　２．２地质环境问题　

即使是远离人烟的矿山，在开采过程中也会出现问题，主要　

的地质问题有三大类：（１）滑坡灾害，这是一种十分常见的地质　

收稿日期：２０１８－０１　作者简介：廖志坚，男，生于１９８４年，汉族，四川会理人，工程硕士，地质工程　师，研究方向：地理信息系统、国土资源信息技术、遥感。　灾害，对于矿山的地质环境会造成不可轻视的损害，根据矿山的　

数据统计，一般可能的原因有两个，第一是过度的露天开采，植　

被与土层被严重破坏，另一种是矿山开采的固体废弃物堆积，它　

堆积而成的斜坡远谈不上稳固，这一问题平时可能并不严重，但　

是一旦在雨水充足的季节，对于施工可能造成的影响是很大的，　

运输道路阻塞、施工设备损坏乃至人员伤亡滑。（２）地表灾害，　

它是指发生地陷等局部地貌改变的现象，对于道路地基造成严　

重的不可逆破坏，它的可能原因有在开采过程中使用井工仓储　

式的开采工作方式，由于高强度的挖掘行为，对于地下水的分布　

造成极大的破坏，会加快地表的变形，这会破坏地质平衡，造成　地面沉降。造成施工事故，也会对附近的主要道路造成巨大的影　

响。（３）地表裂缝灾害。这是最为严重的地质破坏，由于开采不　

合理造成地质破坏，导致地表裂缝的出现，明显裂缝有大有小，　

最长可以达到数千米，这是永久性的损害，不但难以修复，并且　

对于矿山开采的基础设施损害巨大，造成矿山施工的中断。　

３遥感技术的具体应用措施　

针对上述存在的问题，利用遥感技术进行地质环境监控调　

查可以得到有效控制。通过遥感技术及时发现可能的地质灾害，　

及时解决还未严重的问题，做到防患于未然，提高矿山开采作业　

的效率与安全性。　３１将遥感技术应用到对损坏资源的探测中　要利用遥感技术进行地质环境调查，首先必须确定一个进　

行参照的检测因子，如矿石、自然景观等。在施工中，利用遥感　

技术扩大检测的范围，同时提高检测的效率与准确度如：无需　实地考察找到损坏资源的具体位置，对于可能出现塌陷的坑洞　

进行预警。　

同时遥感技术还有一个突出优势，多光谱数据功能，这一功　

能主要用于固体废弃物，对于废弃物的具体成分以及实际位置　

做出准确判断，如此就可以通过地图分析出对于附加耕地等资　

源的可能影响。　对于现在的遥感技术而言，最为重要的技术是高精度的　

ＤＲＭ功能，在施工中，它可以将矿山环境的具体特征收集转化　

为数据图像，通过数据图像将认为调查失误的可能性降到最低。　

此外，对于一些矿山开采要注意其矿产自身的特点，如煤矿的开　

采，煤矿会有不同程度上的热辐射，利用这一特点，遥感技术将　

热辐射情况记录分析，可以清楚地找到煤矿的具体分布特点，帮　

助更加高效的开采施工。　

３．２将遥感技术应用到对地质灾害的监测中　对于矿山开采可能造成的各种地质灾害，利用遥感技术也　

可以得到有效监测。第一，对滑坡灾害的监测。对于这一类灾　

１７３　Ｍ　硼…　

害，遥感技术的监测手段已经比较成熟，主要对两个方面进行监　测：第一是灾害主体进行直接监测，另外一个就是对于灾害主　

体涉及的其他相关信息，例如土层的水分含量等等。监测以地形　

地貌覆盖以及影像光谱信息为技术支持，工作人员利用设备，对　

于灾害主体与及其相关信息实时监测，对于施工操作而言不仅　

仅是提高了工作效率，也提高了施工安全。工作人员通过专业培　

训与经验积累，甚至可以通过传输回来的遥感图像将滑坡乃至　

于其他可能的地质灾害分辨出来，判断他们的灾害类型、规模　

以及具体位置调差水平有极大地提高。第二，对于地表灾害的监　

测。在没有遥感技术的时期，为了调查这些灾害要求调查人员深　

入矿山内部，这不但有很大的操作难度，而且效果不理想、对于　调查人员的安全也难以保证。利用遥感技术就很好的改善这一　

处境，基于雷达波相位差原理，施工人员可以直接看到矿山中的　

物质的ＳＡＲ影像，这一技术不会受到大气效应的干扰，精确度　

较高，这一技术还可以用来检测地表裂缝，地表裂缝会议灰色细　

条纹的形态表现在图像上。　

３．３　将遥感技术应用到矿上地质灾害的评估及预警　

对于矿山开采可能出现的灾害，我们要以预防为主，力求避　

免灾害的发生。　

一股而言，施工时将划分易发区、危险区以及预警三种遥感　

监测等级，这也体现了矿山的地质环境灾害的出现过程，遥感技　

术可以对一整个过程进行监测，对于存在的危险进行评估，做出　

相应的处理措施。　在实际监测中要重点关注裂缝、斜坡以及地表变形等常见　

的地质灾害类型，为此要选取对应的监测因子，利用地理信息系　统技术、多期遥感影像监测技术对于灾害的类型等级进行严格　

划分，及时处理，保证将地质灾害扼杀在萌芽阶段。形成一套完　

整合理的灾害分级标准与处理规范，利用新技术保证矿山开采　

的安全与长久开发。　因此要重视矿山地质灾害的分级评估及预警，利用遥感技　

术防患于来然　

４结语　我国的发展形势要求我们不但要发展的快还要保证可持续　

的长久发展。对于矿山开采而言，要保证矿区环境不被破坏。为　

此我们耍充分认识到遥感技术在矿山地质环境的调查中的重要　

地位，要积极主动的推动遥感技术的不断发展。针对现存的一些　问题，相关技术人员要不断寻求突破，将技术合理运用于实际生　

产开发中，实现更好更健康的矿山开采施工，实现人与自然的和　

谐发展。图　

参考文献　［１】　欧义．浅谈遥感技术在矿】ＪＩ地暖环境调查中的应用【ｊ］．世界有色金　属，２０１６（１（））：ｌ３４－－ｉ　３５　［２］　赵红娟．浅谈遥感技术在矿Ｉ¨地质．ｔ／ｌ＜５－￣调查中的应用【ＪＪ：［一程技术：文摘　版，２Ｏｌ６（１２）：（）０２６５一ＯＯ２６５．　【３】　赵金召，刘玉．浅谈遥感技术在矿山地质中环境凋查的应用…．：ｒ业　ｂ，２０】７（２）：００３１　３－００３１３．　［４】　郝明辉．遥感技术在矿ｌＪｊ地质环境嗣查中的应用分析［Ｉｆ］．建材发展导向：　上，２０１　７，ｌ５（２）：３ｌ６—３１　７．　【５］　Ｉｉｌ；Ｙｔ￣强，马忠胜，杨丽平．遥感技术在新乡丽矿山地顷环境调肖中的应用【Ｊ】　工程建设与设计，２Ｏ】６（Ｓ）：ｌ７５－１７６　

（上接１７２页）　Ⅱ号含矿层基本为炭质板岩，赋存矿区主钒矿层；Ⅲ号含　矿层中，当夹有厚大炭质板岩时，则购成厚度较大的凸镜状钒　

矿体；Ｉ号含矿层有薄而小的钒矿体，赋矿岩石含炭质相对较　

高。根据提钒试验报告对矿石的化学分析：Ｃ全８．９５　Ｘ　１０一、ｃ有　７．５２　Ｘ　１０，Ｃ目则为８．９５—７．５２＝１．４３　Ｘ　１０～。炭是有机炭。水里　

应该有大量的生物，它们的遗体会进化成有机炭。许多生物可以　在泻湖或断块盆地中生存，而且水很浅。水温较高，海水为弱酸　

性或酸性，沉积作用也在不断进行，适宜地将有机生物遗体掩埋　

分解。炭和粘土质强吸附海水中的钒、磷胶体物，而沉积。经成　

岩作用形成沉积型弱石煤质钒矿床。　在成岩作用和区域变质作用下，９８％－９９％的钒进入到　

粘土矿物中，形成钒丝状钒矿和含钒的白云母，极易出现含　钒高岭石。只有１％－３％的钒还呈吸附状态。含钒绢云母含　

Ｖ　Ｏ　３．４０　Ｘ　１０～，以类质同像形式存在，Ｖ　主要置换Ａ１　；钒　

电气石中含Ｖ　Ｏ　９．６０　Ｘ　１０＿　，也以类质同像形式存在。褐铁矿　

中含Ｖ　Ｏ５２．７９　Ｘ　１０，以吸附形式存在。　

红柱石和堇青石的丰度表明，区域变质作用是低压和中间变　

质作用，大量的弹珠出现了闪石和透辉石，表明为中间变质作用。　

而钒电气石的变质成因，可说明区域变质作用为高压外，其温度　

是较高的。据炭质的石墨化程度较低，其区域变质温度高到何种　

程度，尚难断定。钒榴石、金红石的大量出现，是否为高级变质？　

由于炭质的强吸附作用，并将铀等元素吸附沉积，呈分散状　态赋存于钒矿石和夹石中；在炭质板岩中见有散点状、细脉状　及团块状的黄铁矿普遍存在，它是在强还原环境中沉积生成，并　

在成岩、特别是区域变质中再结晶而存在。研究者认为，富含黄　

铁矿的炭、泥质物，对于许多金属具有强的吸附作用，因而在炭　

１７４　质板岩型钒矿石中，见有镍、钼、银、铜、锌、钴、铀及稀土、镓、　

镉、金、铂族等十余种元素的组合。　

炭质板岩型、含炭粉砂质板岩型磷矿石中，含Ｖ　Ｏ　０　２—　

０．３×１０－　，很少有达０．５０　Ｘ　１０Ｉ２者，而碳酸质磷矿石中，Ｖ　０　

含量特低，这是由于成矿环境决定的，即磷酸盐的沉积要求在弱　

碱性环境中。　由于钒的变价多，适应沉积的ＰＨ值范围广。研究者实验结　

果．钒在ＰＨ＝２—７的范围内沉淀率都在７０％以上。因此，在平　台山矿区，钒分布于除碳酸盐岩石以外的其它岩石中，如含炭　

硅质板岩、含炭粘板岩、含炭粉砂质粘板岩中Ｖ　ｏ　含量０．１０—　

０．３×１０　间，碳酸盐岩石中除含炭大理岩有Ｖ　Ｏ　极少含量外，　

一般均不含钒。　综上，平台山钒矿床是典型的黑色页岩型磷和钒矿床，因其　

层积性为沉积变质矿床。炭吸附在沉积过程中起着至关重要的