创新地面塌陷监测技术 破解塌陷变形规律难题

近日，中国地质调查局西安地质调查中心“秦岭及宁东矿产资源集中开采区地质环境调查”二级项目宁东片区项目组，组织学习了习近平总书记在全国科技创新大会上关于“为建设世界科技强国而奋斗”的讲话精神。并结合调查区实际情况，回顾了西安地调中心矿山地质环境团队的发展历程；分析了项目组成员目前在金属矿山地质环境调查、山地矿山矿渣型泥石流防治和农田土壤重金属污染治理、高寒干旱生态脆弱区矿山地质环境的调查评价等方面的经验和能力，以及工作区存在具体的难题；讨论了如何进一步采用新技术、新方法和新设备创新矿山地质环境调查方法，突破固有调查经验和思维定势的束缚，破解采煤塌陷地质灾害预防和治理工作难题。

在历年的工作中，项目组不断探索、创新调查、创新研究、创新服务。2016年，在充分利用小型无人机100-150米低空拍摄矿区煤矸石占地、构筑物破坏、植被盖度等矿山地质环境问题的同时，探索通过设立拍摄基准点，开展不同类型综采工作面地表的四旋翼无人机航测技术，与开采前大比例尺地形图或前期无人机航拍数据对比，计算采空区地表的垂向位移变化量，较好地圈定了采空塌陷区范围、地裂缝分布与垂向沉降量，得到了井下开采工作面及地表变形自动化监测数据的验证，探索了形成的快速、准确确定地面沉陷范围和沉陷量的技术方法，解决了地面塌陷区不易识别、卫星遥感影像精度不足的难题，成效显著。

科学掌握宁东综合机械化采煤形成的采空区地表沉陷变形规律，是采空塌陷区治理和土地分类利用的关键技术问题。项目组与宁夏地质环境监测站联合采用GPS地表变形自动监测网络及人工基准点，开展十余处煤矿采煤塌陷地表变形动态监测工作。连续的时间序列的监测数据和曲线很好地表征了采空塌陷地表剧烈变形、缓变变形和稳定的规律，依据定量化的科学监测数据，为矿山企业提出了不同变形阶段地表构筑物损害修复、土地复垦、生态重建对策建议，得到了矿山企业认可。以技术创新提升地质调查水平，以创新调查促进破解矿山塌陷地的防治问题。 

宁东煤炭矿区地面变形自动监测数据曲线