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煤田火区扩散机理与煤岩裂隙发育规律研究进展 被引量:10
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作者 徐永亮 王兰云 +1 位作者 褚廷湘 余明高 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第6期668-672,共5页
煤田火是煤炭开采过程中遇到的主要灾害之一,也是世界性灾害之一.但煤田火区扩散机理及相关影响因素的研究则仍未完善,其中近地表煤岩裂隙的产生和发育为煤田火的燃烧和扩散提供了持续可靠的的供氧通道.国内外学者对煤田火区的燃烧机理... 煤田火是煤炭开采过程中遇到的主要灾害之一,也是世界性灾害之一.但煤田火区扩散机理及相关影响因素的研究则仍未完善,其中近地表煤岩裂隙的产生和发育为煤田火的燃烧和扩散提供了持续可靠的的供氧通道.国内外学者对煤田火区的燃烧机理、燃烧气体在裂隙中的运移特征与煤田火燃烧特性之间的关系,以及煤岩裂隙发育特征等方面的分析与研究,对于煤田火燃烧的认识存在不足之处,通过分析煤田火区扩散的相关影响因素为煤田火区的治理提供了依据. 展开更多
关键词 煤田 煤岩裂隙发育 耦合机理 气体渗流 燃烧机理
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煤自燃高温贫氧氧化燃烧特性参数的实验研究 被引量:94
2
作者 金永飞 郭军 +3 位作者 文虎 刘文永 王凯 马晓峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期596-602,共7页
针对现有煤自燃特性参数测试装置的特点和不足,根据煤田火区高温、贫氧的燃烧特点,设计建造了XKGW-1型煤田火区燃烧特性参数测试实验装置。利用该实验装置模拟了煤田火区的燃烧过程,得到了煤样从常温到600℃高温过程中的宏观特性参数规... 针对现有煤自燃特性参数测试装置的特点和不足,根据煤田火区高温、贫氧的燃烧特点,设计建造了XKGW-1型煤田火区燃烧特性参数测试实验装置。利用该实验装置模拟了煤田火区的燃烧过程,得到了煤样从常温到600℃高温过程中的宏观特性参数规律。实验结果表明,煤样可以在高温、贫氧浓度条件下,继续发生反应,放出大量的热量,维持火区的发展扩大。在火区发展演化的过程中,煤样的升温速率会因水分蒸发等原因出现减小的现象,但总体呈增大趋势;煤样的耗氧速度在50℃之前特别缓慢,之后迅速增大,氧浓度急剧减小,当煤温升高到约130℃左右,氧气浓度降低到3%以下,并持续缓慢降低;CO和CH4的产生量的变化规律相似,都随煤温的升高而升高,并且在110℃之前产生速率较慢,之后逐渐增大;CO2,C2H4,C2H6的产生量的变化规律相似,均随煤温的升高先增大后减小,但峰值点所对应的煤温有所不同。 展开更多
关键词 煤自燃 高温贫氧氧化 燃烧特性参数 煤田 程序升温
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内蒙古乌达煤田火区相关裂隙研究 被引量:37
3
作者 曹代勇 樊新杰 +1 位作者 吴查查 王国林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1009-1014,共6页
针对当前煤层自燃研究中的薄弱环节,以强化地质因素研究为切入点,选择内蒙古乌达石炭二叠系煤田为工作区,深入研究裂隙系统在煤田火区形成的点→线→面扩展演化动力学过程中所起的重要作用.从成因角度将与煤田火区相关的裂隙划分为构造... 针对当前煤层自燃研究中的薄弱环节,以强化地质因素研究为切入点,选择内蒙古乌达石炭二叠系煤田为工作区,深入研究裂隙系统在煤田火区形成的点→线→面扩展演化动力学过程中所起的重要作用.从成因角度将与煤田火区相关的裂隙划分为构造裂隙、采动塌陷裂隙、燃烧裂隙等3种基本类型和5种复合类型.其中,构造裂隙对采动塌陷裂隙和燃烧裂隙具有控制作用,燃烧裂隙通常在构造裂隙和塌陷裂隙基础上发育,单独的燃烧裂隙少见.野外调查和高分辨遥感解译证实,乌达煤田火区分布在裂隙密度较大的区域,裂隙类型与火区类型具有良好的相关性. 展开更多
关键词 乌达煤田 煤田 构造裂隙 采动塌陷裂隙 燃烧裂隙
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煤田火区环境效应分析 被引量:31
4
作者 曹代勇 时孝磊 +1 位作者 樊新杰 吴查查 《中国矿业》 北大核心 2007年第7期40-42,共3页
煤层自燃形成的煤田火区是煤矿区重要灾害之一,中国北方大规模的煤层自燃,不仅直接烧毁宝贵的煤炭资源,危及矿井安全生产,而且还带来一系列环境问题,对我国煤炭工业可持续发展构成严峻挑战。本文结合实际,从地质、大气、水、土壤、生态... 煤层自燃形成的煤田火区是煤矿区重要灾害之一,中国北方大规模的煤层自燃,不仅直接烧毁宝贵的煤炭资源,危及矿井安全生产,而且还带来一系列环境问题,对我国煤炭工业可持续发展构成严峻挑战。本文结合实际,从地质、大气、水、土壤、生态和人类健康影响等方面,对煤田火区的环境效应进行了系统分析,提出了煤火环境治理的建议。 展开更多
关键词 煤田 自燃 环境效应 环境灾害
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基于遥感技术的乌达煤田火区变化监测 被引量:29
5
作者 蒋卫国 武建军 +2 位作者 顾磊 刘晓晨 李晓秀 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期964-968,共5页
采用遥感反演、自然间隔点分割与空间叠加分析等技术手段,提取1989、2001、2005年的乌达煤田火区范围,分析煤田火区的空间分布格局、空间演变态势、变化速度与变化趋势。研究结果表明:1989—2005年乌达煤田火区面积增加了98.10万m2,每... 采用遥感反演、自然间隔点分割与空间叠加分析等技术手段,提取1989、2001、2005年的乌达煤田火区范围,分析煤田火区的空间分布格局、空间演变态势、变化速度与变化趋势。研究结果表明:1989—2005年乌达煤田火区面积增加了98.10万m2,每年新增约6.13万m2,年增加率为2.48%,乌达煤田南部的A(12、13与14号)火区面积在逐渐减少,其他火区的面积在逐渐增加,并向四周扩散蔓延形成新的燃烧带。 展开更多
关键词 遥感 乌达煤田 变化监测
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煤田火区裂隙场及其透气率分布特征 被引量:26
6
作者 曾强 王德明 蔡忠勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1670-1673,共4页
在分析煤火控制体范围及其介质属性特征的基础上,结合煤层开采上覆岩层移动规律,确定了煤火控制体内不同裂隙区域空间范围及其透气率的计算方法。提出了单元煤田火区烟气流场模型等效透气率Ke的计算方法。在此基础上,提出了单元火区单... 在分析煤火控制体范围及其介质属性特征的基础上,结合煤层开采上覆岩层移动规律,确定了煤火控制体内不同裂隙区域空间范围及其透气率的计算方法。提出了单元煤田火区烟气流场模型等效透气率Ke的计算方法。在此基础上,提出了单元火区单位时间耗氧量的计算方法。 展开更多
关键词 煤田 裂隙场 透气率 等效透气率Ke
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新疆煤田火区火风压模式研究及其应用 被引量:21
7
作者 曾强 常心坦 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期955-958,共4页
通过对新疆煤田火区火风压物理过程的分析,提出煤田火区火风压由地上、地下区域组成.地上、地下区域火风压主要是由空气柱内外温度差形成的密度差导致对流作用产生的.同时认为地下区域箱体内存在烟气的多变膨胀效应.基于上述作用机理,... 通过对新疆煤田火区火风压物理过程的分析,提出煤田火区火风压由地上、地下区域组成.地上、地下区域火风压主要是由空气柱内外温度差形成的密度差导致对流作用产生的.同时认为地下区域箱体内存在烟气的多变膨胀效应.基于上述作用机理,提出了新疆煤田火区火风压计算模型,并对火区状态系数C进行了分析.从确定火区地面覆盖层厚度和估算火区温室效应气体排放量2个方面对该模型进行了应用分析,初次提出了火区温室效应气体排放量的估算模型. 展开更多
关键词 煤田 风压 区气体排放
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磁导成像方法研究及在宁夏汝箕沟煤田火区探测中的应用 被引量:17
8
作者 宁靖 张建民 宁书年 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期225-229,共5页
资源与环境是人类赖以生存的基本条件 ,煤田火区灾害破坏了资源和恶化了环境 .根据煤田火区环境治理工程的需要 ,基于煤田火区高精度磁法探测实践和小波分析方法的研究 ,提出适于煤层自燃条件下物理场特征的小波核函数模型和以常规方法... 资源与环境是人类赖以生存的基本条件 ,煤田火区灾害破坏了资源和恶化了环境 .根据煤田火区环境治理工程的需要 ,基于煤田火区高精度磁法探测实践和小波分析方法的研究 ,提出适于煤层自燃条件下物理场特征的小波核函数模型和以常规方法为基础的煤田火区深部信息提取方法 ,建立了磁导数字成像方法 .通过宁夏汝箕沟煤田火区的实验效果和工程验证 。 展开更多
关键词 煤层自燃 煤田 小波函数 磁导成像 动态监测
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新疆第五次煤田火区普查成果分析 被引量:9
9
作者 包兴东 《能源与环保》 2021年第2期1-4,共4页
相较于2013年新疆开展的第四次煤田火区普查成果,新疆新生煤田火区增加,部分未治理的煤田火区面积扩大以及责任主体灭失,给新疆煤炭工业的能源基地建设、井田划分、矿区规划、矿井安全生产、生态环境保护带来严重影响。2019年,新疆开展... 相较于2013年新疆开展的第四次煤田火区普查成果,新疆新生煤田火区增加,部分未治理的煤田火区面积扩大以及责任主体灭失,给新疆煤炭工业的能源基地建设、井田划分、矿区规划、矿井安全生产、生态环境保护带来严重影响。2019年,新疆开展了第五次煤田火区普查,以新疆第五次煤田火区普查结果为研究对象,分析了新疆煤田火区的特点、变化原因、危害和影响。新疆煤田火灾存在分布广、发展快、新火区产生快、易发煤火风险区域多等特点,煤田火区的持续燃烧造成损失煤炭资源、污染大气环境、破坏土壤环境、污染水资源、易发地质灾害等危害。针对上述特点和危害,提出了新疆煤田火区治理措施,为新疆煤田火区治理规划提供了基础资料和决策依据。 展开更多
关键词 煤田 第五次煤田区普查 煤田区治理 煤炭资源
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基于DS-InSAR的乌达煤田火区长时序地表形变监测与分析 被引量:10
10
作者 李柱 范洪冬 +1 位作者 高彦涛 许耀宗 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2022年第3期138-145,共8页
煤火燃烧不仅浪费了大量煤炭资源,而且严重破坏了火区生态环境,而传统监测方法存在范围小、频率低、成本高、危险大等问题。为此,研究了一种基于分布式目标合成孔径雷达干涉测量(distributed scatterer interferometric synthetic apert... 煤火燃烧不仅浪费了大量煤炭资源,而且严重破坏了火区生态环境,而传统监测方法存在范围小、频率低、成本高、危险大等问题。为此,研究了一种基于分布式目标合成孔径雷达干涉测量(distributed scatterer interferometric synthetic aperture Radar,DS-InSAR)技术的煤田火区监测方法。该方法通过快速同质点识别算法(fast statistically homogeneous pixels selection,FaSHPS)选取同质点,然后利用特征值分解方法对这些同质点进行相位优化,并根据时间相干性获取最终的分布式目标,最后结合短基线集(small baseline subsets,SBAS)InSAR处理步骤解算时序地表形变。以2017年3月—2019年4月63景Sentinel-1A影像为数据源,利用本文方法获取了乌达煤田时序地表沉降,并与临时相干点合成孔径雷达干涉测量(temporarily coherent point interferometric synthetic aperture Radar,TCP-InSAR)技术监测结果进行了可靠性验证,结果表明:两者间的相关系数为0.84,监测点位密度比TCP-InSAR提高1.24倍;乌达煤田存在严重的地表形变现象,研究区域内最大形变速率为-215 mm/a;煤火区在秋冬季节地表形变变化相对较快,且具有多个形变延伸方向及发育程度不同的沉降中心。 展开更多
关键词 DS-InSAR 形变监测 监测 长时序 乌达煤田
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工程项目应用于本科实验教学的研究与探索 被引量:10
11
作者 陈世海 王军 +3 位作者 代伟 王艳芬 毛会琼 李明 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第8期178-181,共4页
以《工程教育认证标准》为指导思想,结合通信电子电路实验教学大纲,以"煤田火区监测项目"为蓝本,提炼项目关键工程技术问题,将工程项目转化为本科实验教学案例。实验要求、实验内容及实验步骤均参照实际工程要求及实施过程设... 以《工程教育认证标准》为指导思想,结合通信电子电路实验教学大纲,以"煤田火区监测项目"为蓝本,提炼项目关键工程技术问题,将工程项目转化为本科实验教学案例。实验要求、实验内容及实验步骤均参照实际工程要求及实施过程设置;同时,采用具有反馈机制的过程性评价方法,确保学生在实验各阶段,都能有效达成与毕业要求相对应的能力培养目标。采用源于实际工程项目的实验内容和参照实际工程项目建设流程的实验步骤,不仅能给学生提供近似真实的工程体验,而且对培养学生解决复杂工程问题的能力、达成毕业要求具有重要意义。 展开更多
关键词 工程教育认证 工程项目 煤田区监测
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煤田火区有害气体排放的环境影响评估方法研究 被引量:9
12
作者 陈晓坤 桑长波 李珍宝 《安全与环境工程》 CAS 2016年第2期55-59,共5页
煤田火区有害气体的排放非常显著,已经引起广泛关注。基于目前的研究进展,分析了煤田火区有害气体排放的影响因素,在此基础上建立了煤田火区有害气体排放的现场调查方案,分析了适用于煤田火区有害气体扩散计算的数学模型,提出煤田火区... 煤田火区有害气体的排放非常显著,已经引起广泛关注。基于目前的研究进展,分析了煤田火区有害气体排放的影响因素,在此基础上建立了煤田火区有害气体排放的现场调查方案,分析了适用于煤田火区有害气体扩散计算的数学模型,提出煤田火区有害气体排放的环境影响评估方法以及防治对策,并展望了其评估方法的应用前景,以为煤田火区区域大气污染的治理效果分析提供科学依据。 展开更多
关键词 煤田 有害气体 扩散模型 环境影响评估方法
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基于DEM的煤火自燃温度反演算法研究 被引量:9
13
作者 谭琨 廖志宏 杜培军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A01期105-111,共7页
为了研究乌达煤矿煤火特征的分布及变化,采用3种不同的遥感反演温度算法(单窗算法、单通道算法、Artis算法),并通过阈值分割法提取2005年的乌达煤田火区温度,与叠加的实测煤火矢量图进行对比分析。结果表明,提取的温度异常区域与直接采... 为了研究乌达煤矿煤火特征的分布及变化,采用3种不同的遥感反演温度算法(单窗算法、单通道算法、Artis算法),并通过阈值分割法提取2005年的乌达煤田火区温度,与叠加的实测煤火矢量图进行对比分析。结果表明,提取的温度异常区域与直接采用星上亮度温度图提取区域基本相同,其中Artis算法重叠度最低,单窗算法和单通道算法重叠度相同,而直接用星上亮度温度重叠度最高。通过比对分析该地区的地表覆盖类型和数字高程模型(DEM),发现乌达煤矿出现的北部高温异常和中部低温异常与地表覆盖类型和地形变化相关,在南部受干扰较小的区域与实测区重叠度达60%以上。选择该地区11号煤火区为研究区域,对比2005—2012年的煤火时空变化,结果表明2005—2010年的煤火温度异常的范围表现为波动的变化,2010年后的煤火范围缩小,煤火得到一定控制,未发生明显反复。 展开更多
关键词 数字高程模型(DEM) 温度反演 乌达煤田 遥感
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新疆煤田火灾现状及其应对措施 被引量:8
14
作者 蔡忠勇 魏军 《中国煤炭》 北大核心 2008年第10期93-94,共2页
介绍了新疆煤田火灾的现状和治理成果,分析了新疆煤火治理的困难和挑战,并提出应对措施和建议。
关键词 煤田 区治理 新疆
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多源遥感技术在汝箕沟煤田火区动态监测中的应用 被引量:8
15
作者 王晓鹏 万余庆 +4 位作者 张光超 林燕 张忠富 王军 曹主军 《中国煤田地质》 2005年第5期28-31,共4页
以高空间分辨率的Quickbird卫星图像和高光谱分辨率的OMISⅠ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... 以高空间分辨率的Quickbird卫星图像和高光谱分辨率的OMISⅠ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。 展开更多
关键词 多源遥感技术 定量遥感 煤田
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大面积煤田火区热能的提取与转换方法 被引量:7
16
作者 仲晓星 汤研 田绪沛 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第10期161-164,共4页
针对传统的剥离、注水与注浆等煤田火区治理方法治理过程中火区蕴含的热能全部被废弃的缺陷,提出了将煤田火区的热能作为一种清洁能源进行提取利用来实现治理目的的"以用代治"煤火治理新思路。分析了不同热提取媒质(热媒)、... 针对传统的剥离、注水与注浆等煤田火区治理方法治理过程中火区蕴含的热能全部被废弃的缺陷,提出了将煤田火区的热能作为一种清洁能源进行提取利用来实现治理目的的"以用代治"煤火治理新思路。分析了不同热提取媒质(热媒)、热提取方法以及热电转换方式对煤田火区的适用性,提出了以低温气体作为主要热媒,采用多孔压入式导向性热提取方式对火区地下高温区采热,并配以有机朗肯循环系统进行发电的火区热能的提取与转化方法。并对现场应用前所需进一步解决的问题进行了探讨。 展开更多
关键词 煤田 区治理 热能提取 热电转换 多孔压入
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新疆煤田火区地质灾害治理方法研究 被引量:7
17
作者 包兴东 《煤炭工程》 北大核心 2017年第12期133-135,共3页
为了解决新疆煤田火区所发生的地质灾害问题,分析了新疆煤田火区治理的前、中、后各个阶段所产生的地质灾害原因,建立了煤田火区地质灾害危险性评价机制,提出了煤田火区地质灾害的预防手段,并研究了煤田火区治理的前、中、后各个阶段的... 为了解决新疆煤田火区所发生的地质灾害问题,分析了新疆煤田火区治理的前、中、后各个阶段所产生的地质灾害原因,建立了煤田火区地质灾害危险性评价机制,提出了煤田火区地质灾害的预防手段,并研究了煤田火区治理的前、中、后各个阶段的治理方法,为解决新疆煤田火区的地质灾害问题提出了可行性思路。 展开更多
关键词 新疆 煤田 地质灾害 治理方法
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双频激电法在圈定煤矿火区中的应用 被引量:7
18
作者 余传涛 刘鸿福 张新军 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期223-225,共3页
运用双频激电法在煤矿火区做了探索性的试验,并辅以活性炭测氡法,两种方法的结果吻合较好,得到了钻孔验证。结果表明:煤矿火区上方双频激电法异常反应非常明显,视幅频率数值是正常区背景值的2倍,呈高视幅频率特征;而视电阻值则是正常... 运用双频激电法在煤矿火区做了探索性的试验,并辅以活性炭测氡法,两种方法的结果吻合较好,得到了钻孔验证。结果表明:煤矿火区上方双频激电法异常反应非常明显,视幅频率数值是正常区背景值的2倍,呈高视幅频率特征;而视电阻值则是正常区背景值的50%~75%,呈低视电阻率异常特征;同时在火区上方出现高氡值异常,且氡值波动较大。试验证明,运用双频激电法可探测不同埋深的煤矿火区,是值得推广的。该方法还可用于对煤矿火区范围的动态监测。 展开更多
关键词 双频激电法 活性炭测氡法 煤田 监测
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新疆煤田火区现状调查研究--小尺度区域热辐射信息分析 被引量:6
19
作者 钟茂华 符泰然 胡忠斌 《中国工程科学》 2010年第1期12-17,共6页
开展煤田火区现状调查,研究其对区域气候变化、生态响应系统的影响是评估自然灾害研究中的重要方面。选择新疆部分煤田火区进行了实地考察,开展了小尺度区域热辐射信息分析,依据现场实测资料分析,给出煤田热隐患状态的适度评定。分析结... 开展煤田火区现状调查,研究其对区域气候变化、生态响应系统的影响是评估自然灾害研究中的重要方面。选择新疆部分煤田火区进行了实地考察,开展了小尺度区域热辐射信息分析,依据现场实测资料分析,给出煤田热隐患状态的适度评定。分析结果表明:小尺度区域热辐射测量方法可用于判别已灭煤田火区的灭火效果分析及新形成火区探测;对于正在燃烧的煤田火区可判断火区的范围并为灭火提供参考依据。 展开更多
关键词 煤田 热辐射信息 温度 小尺度 热像仪
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遥感方法在宁武煤田煤火识别中的应用 被引量:5
20
作者 高玉荣 隋刚 +2 位作者 张新军 孔嘉嫄 张和生 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期133-139,共7页
煤火燃烧会对周围地区的环境、经济和安全造成严重影响,准确识别煤田自燃引起的火区范围对于监测与治理煤火具有重要意义。相关学者分别通过提取地表热异常或地表形变信息来识别煤火范围,但由于方法及手段单一,而引起煤火发生因素众多,... 煤火燃烧会对周围地区的环境、经济和安全造成严重影响,准确识别煤田自燃引起的火区范围对于监测与治理煤火具有重要意义。相关学者分别通过提取地表热异常或地表形变信息来识别煤火范围,但由于方法及手段单一,而引起煤火发生因素众多,导致试验结果不够准确。为提高煤火识别准确性,通过实际应用研究,利用融合卫星热红外技术与雷达技术的煤火识别方法,应用于山西省宁武煤田的火区识别。首先采用ASTER–TES(Temperature-Emissivity Separation)算法对ASTER夜间热红外数据进行地表温度反演,同时利用SBAS–InSAR(Small Baseline Subset InSAR)技术对Sentinel-1数据进行地表沉降信息反演,然后通过阈值分割法提取研究区域中的高温异常区域和沉降异常区域,进而融合处理,获得疑似煤田火区范围,最后利用测氡的实地勘测方法所确定的煤火范围对试验结果进行对比验证分析。结果显示:研究提出的方法对宁武煤田火区范围的识别准确率高达93.78%,较单一的温度反演方法与沉降异常方法提高43.29%和62.23%,但有部分火区未被识别,原因在于利用地表形变识别火区的阈值难以获取。结果表明:热红外技术与雷达技术协同识别方法能够有效克服单一识别方法的不足,显著提高煤火范围的识别精度,为准确圈定火区的治理范围提供有力参考,今后应深入研究地表形变探测火区的方法特性,从而获得更加全面准确的煤火范围。 展开更多
关键词 煤田 多源遥感 夜间热红外遥感 温度异常 地表沉降
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