InSAR助力矿区安全风险排查｜“天空地深”一体化采空区风险防治综合解决方案
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InSAR助力矿区安全风险排查｜“天空地深”一体化采空区风险防治综合解决方案
采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的"空洞”，也是公认的矿山三大危害之首。随着对矿产资源开采规模的逐年增加，人为开采过程中形成的采空区也随之增多。其具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、顶板冒落塌陷情况难以预测等特点，不仅容易引发地表形变、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害，还可能影响地下水的流动和分布，对矿山周边地区的建筑物、生态环境等造成了一定的安全隐患。加之矿山不同类型采空区的空间特征、周围岩体的变形破坏规律以及沉陷机理均不相同，给采空区的治理工作带来了一定难度。因此，亟需构建一套科学、完善的采空区风险防治综合解决方案，为采空区安全管理提供一体化技术服务，为矿山行业实现高质量发展提供有力技术支撑。
基于卫星遥感+无人机+物联网设备打造的“天空地深“一体化智能监测体系，能够对以往的采空区风险管控效果进行回溯验证、对未来采空情况进行全方位连续的监控。通过采用信息化的手段实现采空区风险管控的全过程管理，填补了现有人工监测的盲区，能够以科学且客观的方式对潜在风险隐患进行预测预警，为采空区的风险防治提供智能、高效的综合解决方案。
（1）基于卫星遥感数据，利用InSAR技术获取历史地表形变信息，通过开展多年的回溯遥感观测，反演历史采空区隐患，得出历史采空区内建（构）筑物的现今稳定性、综采区的地表塌陷范围、地表复垦变化等图件信息。
（2）针对地下探测，东方至远基于探地雷达技术构建了以物探装备和自研算法相结合的高精度地下采空区探测体系，形成了整体解决方案，可获得地下结构信息，包括空洞、裂缝等。
（3）通过整合采空区InSAR地表形变监测数据、综合风险管控监测相关本底数据和动态监测数据，上传至搭建好的地质大数据云计算平台，通过云计算和数据分析，在线生成危险性评估报告，实现对采空区安全、长期、有效的监管。
伊金霍洛旗具有得天独厚的资源优势，矿产资源丰富。但在矿产资源开发利用过程中，不可避免地造成了资源破坏、环境污染、地质灾害等一系列复杂的矿区地质环境问题，以采空区塌陷为主的地质灾害严重影响了矿区生产安全。
针对采空区采用InSAR变形观测、地表现场调查、无人机航飞、主被动源地震勘探、钻探验证的方法，勘探采空区的地下踩空和塌陷情况，评价其危险性。
1.InSAR变形观测与分析：提供长时序、多阶段的采煤地表变形观测服务，并深入分析采掘活动与地表变形的对应关系，为精准掌握矿区变形动态提供科学依据。
2.无人机航拍与数据解译：基于无人机正射影像，对地物、地表灾害进行精细解译，为灾害识别与评估提供直观、准确的视觉支持。
3.物探数据采集与解译：结合主动源与被动源地震物探剖面技术，勘探地下采空区及塌陷情况，为揭示地下结构特征提供有力工具。
4.现场实地调查：深入现场及周边区域，对地表和建筑的变形破坏、地层岩性、潜在受灾体进行全面调查，为综合评估提供详实的基础数据。
5.综合评估与风险分析：基于上述调查、物探、钻探、航飞、遥感数据结果，结合煤田地质条件和开采工况，进行场地的地面塌陷地质稳定性评估和人员财产风险性评估，为决策制定提供科学依据。
通过采用新技术、新方法、新装备，汇聚伊金霍洛旗采空区的相关数据，建立“天空地”一体化监测体系，综合应用现有信息技术构建一套满足采空区监测的系统，在探测过程中以较低成本实现了高精度、高效、环保、无损探测，并且能够基于探测结果构建地下三维结构模型，实现了采空区排查监测的信息化、智能化。
针对当前采空区监测设备单一、监测成本高、潜在地表塌陷风险难以预测等监管难题，“天空地深”一体化智能监测解决方案通过遥感、物探、钻探等手段，利用InSAR地表形变监测数据及无人机航飞、主被动源地震勘探、钻探验证数据实现了对采空区进行安全、长期、有效的风险监测，为采空区风险防治提供了一体化综合解决方案。未来，东方至远将持续聚焦矿区综合风险防治领域，依托世界级雷达卫星数据处理算法与覆盖全球的高精度雷达卫星数据库，为多种矿山地质灾害提供更多的综合排查与智能监测解决方案，为行业实现高质量发展提供有力技术支撑。
