基于無(wú)人機(jī)技術(shù)的安家?guī)X露天礦內(nèi)排土場(chǎng)火區(qū)遙感探測(cè)

解廷堃

（中煤平朔集團(tuán)有限公司 安家?guī)X露天礦，山西 朔州 036000）

煤矸石是指煤礦采掘過(guò)程中或原煤經(jīng)篩選、洗煤、加工過(guò)程后排放的廢棄固體產(chǎn)物，主要由低變質(zhì)程度煤、黏土、砂巖等礦物組成，是我國(guó)排放量最大的工業(yè)廢料之一[1]。有資料顯示，目前國(guó)有重點(diǎn)煤礦堆積的1 500 多座矸石山中，有389 座長(zhǎng)期處于自燃狀態(tài)[2]。煤矸石燃燒釋放的大量有毒有害氣體和熱量不僅導(dǎo)致了空氣污染、植被退化、地下水污染[3-5]，還嚴(yán)重威脅著礦區(qū)作業(yè)人員的生命安全，對(duì)礦山安全生產(chǎn)方針的貫徹落實(shí)提出了挑戰(zhàn)，成為安全生產(chǎn)主抓的突出問(wèn)題之一。然而，由于煤矸石山自燃火源位置具有不確定性，在無(wú)法準(zhǔn)確判斷燃燒程度及定位高溫區(qū)范圍的情況下，控制和撲滅火災(zāi)異常困難。

目前，針對(duì)煤矸石山火災(zāi)的探測(cè)主要采用鉆探法、地球物理探測(cè)法和遙感法[6-9]。鉆探法需要布設(shè)大量鉆孔、鉆進(jìn)工程量大、人力成本高、耗時(shí)長(zhǎng)；地球物理探測(cè)方法需要人工在火區(qū)地表布設(shè)測(cè)線和測(cè)點(diǎn)，在未掌握現(xiàn)場(chǎng)火區(qū)范圍及燃燒程度的情況下，派遣人員貿(mào)然開(kāi)展探測(cè)工作存在安全隱患；遙感技術(shù)可以獲得豐富的多光譜和熱紅外數(shù)據(jù)，其中熱紅外數(shù)據(jù)因能直接反映火災(zāi)溫度變化趨勢(shì)而被研究人員用于火災(zāi)的探測(cè)。近年來(lái)，由于無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了航空攝影測(cè)量與熱紅外成像技術(shù)在煤矸石山火災(zāi)探測(cè)領(lǐng)域的交叉應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，采用無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載熱紅外成像裝備是確定火區(qū)發(fā)展最有效的遙感方法[10-12]。……