[发明专利]一种基于卫星遥感的煤矿火灾监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于卫星遥感的煤矿火灾监测方法。

背景技术

根据原能源部环保司1992年颁布的《煤田火灾灭火规范》，提出了在火区勘查中，应以自然电场法、磁法、红外测温和钻探为主要煤火探测技术手段。80年代以来，随着航空航天遥感技术、热红外成像技术和同位素测氡等技术陆续应用到煤矿火灾勘查中，使煤矿火灾特别是大区域煤田火灾的勘查有了飞跃的发展，煤火勘查技术正朝着多元化和成系列化方向前进。

航天遥感技术作为煤矿(田)火区探测技术，由于分辨率低一直处于研究应用阶段，到现在也没有能够作为一种煤火探测新技术而得到推广和国家有关部门认可。

根据《煤田火灾灭火规范》限定的煤火探测技术，自然电法主要是探测地下空洞位置，以此确定火区范围。但煤矿采空区都存在地下空洞或破碎带，但不是所有采空区空洞或破碎带都存在煤火燃烧，用自然电法进行煤矿火灾监测显然是不可行的。这种方法在乌达煤火调查中也证明了勘测效果的不理想；磁法勘探是利用地下煤火燃烧，由于长期遭受煤火烘烤的上覆岩层中的三氧化二铁转化成具有磁性的四氧化三铁，通过磁力仪从地面测量所获得的地下磁异常特征，在圈定地下烧变岩范围的基础上，间接进行火区范围解译。由于烧变岩的形成需要经历煤火长期、强烈的烘烤才能形成，当煤矿采空区没有出现强烈煤火和经历长期烘烤，没有大量烧变岩形成磁异常，作为磁法探探技术也是无法实现对采空区煤火监测的；利用钻孔了解地下煤火燃烧情况效果最好，但一个钻孔只能表现一个小范围的地下温度情况，打多了成本太高。另外，如果钻孔后期封闭不好，都将成为地下煤火的拔火筒，这种现象在一些煤火区经常出现。

近年，同位素测氡作为煤矿(田)火区探测新技术在一些煤矿火灾调查中得到使用。煤层燃烧造成上覆岩层孔隙度增大、温度和压力升高，燃烧产生的CO、CO₂、SO₂以及热蒸汽等将岩石中的氡气向上拖拽，造成氡气向地表运移的数量和速度明显增加，在火区上方形成氡气浓度的相对高值区。同位素测氡技术就是利用地下氡气在岩层中的运移特征与规律，通过相应仪器从地表获取氡气浓度特征来达到确定地下煤火燃烧状态的一种煤火探测技术。但是，因火区形成的地质、采矿条件差异较大，煤火上方岩石塌陷裂隙分布差异，该技术在实际煤火调查中存在较大的监测误差，且探测成本较高，不能大面积、多期次使用，对非煤火采空区探测意义不大，所以不能用作煤矿(田)火区的长期监测技术。

现有技术中存在煤火监测误差较大和成本较高的问题，对于该问题目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于卫星遥感的煤矿火灾监测方法，以解决现有技术中煤火监测误差较大和成本较高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明通过以下技术方案实现：

一种基于卫星遥感的煤矿火灾监测方法，包括：通过卫星遥感获取卫星监测地表信息，根据所获取的卫星监测地表信息获取煤火异常信息，以及根据所述煤火异常信息进行所述火灾监测。

进一步地，所述获取卫星监测地表信息包括：获取卫星可见光监测信息、获取卫星热红外监测信息以及获取卫星微波监测信息。

进一步地，所述获取卫星可见光监测信息包括：获取地表塌陷信息、获取地表裂隙信息和获取地表燃烧信息。

进一步地，所述获取煤火异常信息包括：根据所述卫星可见光监测信息、煤矿地质资料以及采矿工程资料获取煤火环境异常信息。

进一步地，所述获取卫星热红外监测信息包括：获取地表高温信息、获取地表中温信息和获取地表常温信息。

进一步地，所述获取煤火异常信息还包括：根据所述卫星热红外监测信息获取煤火异常信息。

进一步地，所述获取卫星微波监测信息包括：获取地表强沉降信息、获取地表中沉降和获取地表低沉降信息。

进一步地，在所述获取卫星微波监测信息之前，所述方法还包括建立监测区固定高程校正点。

进一步地，所述获取煤火异常信息还包括：根据卫星微波监测信息以及所述监测区固定高程校正点获取煤火异常空间信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用卫星可见光、热红外、微波影像获取煤矿地表采空区地表环境、热异常和沉降探测信息，通过信息融合与综合分析，实现低成本，高效率的煤矿火灾监测工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明型的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例所述一种基于卫星遥感的煤矿火灾监测方法的主要流程图；