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遥感技术在鄂尔多斯市矿山开发占地调查与 监测中的应用

发布日期:2020-09-11  来源:中国资源综合利用  作者:章新益  浏览次数:160
         遥感技术可以应用于矿山开发占地调查与监测中,以便对矿山开发占地变化行为进行动态监测,发现矿山开采过程中的违规问题,有效保护矿山资源和地质环境。本文通过遥感技术对内蒙古自治区鄂尔多斯市矿山展开研究,通过遥感影像对其矿山占地情况和变化趋势进行几何纠正,以便获取有效信息,展开实地调研。

1 工作区概况

1.1 地理位置及交通概况

工作区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东北部,涉及东胜区、达拉特旗、准格尔旗、伊霍洛旗及陕西省神木县,总面积为 2 946 km2。工作区内交通便利,包神路、包府公路、109 国道和 210 国道贯穿全区,各乡镇间亦有简易公路连接。

1.2 遥感数据源

依据工作需求,本次遥感解译主要采用 SPOT7数据并辅以 ETM 数据开展。SPOT6 全色波段地面分辨率可达 1.5 m,同时,ETM 影像的 8 个波段可对多种地物波谱信息进行综合分析与提取,采用的影像数据满足此次 1 ∶ 50 000 工作需要。

2 矿产资源开发占地信息提取

工作区位于鄂尔多斯市东胜田北部,矿产以能源矿产为主,有煤、泥炭、建筑用砂、砖瓦用黏土和铸型用砂等,其中煤矿以储量大、煤质优而闻名。根据收集的资料,本文阐述了近年工作区矿权设置情况,分析了开采矿种、矿权颁证、开采方式和开采规模变化趋势,同时利用多期影像数据为底图,圈定了工作区矿业占地信息,分析了近年 5 年矿业占地变化趋势。

2.1 采矿权设置情况

工作区内近年来设有大量采矿权,2011-2015 年设置采矿权分别为 177 处、170 处、158 处、145 处和 128 处,其中煤矿占有较大的比例,分别占各年采矿权总量的 53.67%、54.71%、58.23%、65.52%、70.31%。从各矿种历年数量变化情况来看,煤矿、建筑用砂和砖瓦用黏土变化较大,其中煤矿采矿权数量逐年减少,于 2014 年略有反弹,建筑用砂和砖瓦用黏土采矿权数量逐年减少。从采矿权颁证部门来看,2011-2015 年工作区部级颁证的采矿权数量逐年缓慢增加,部级颁证的采矿权均为煤矿,省级颁证采矿权数量在 2014 年前呈减少趋势,2014 有所反弹之后急速下降,市级颁证采矿权数量呈逐年减少的趋势2011-2015 年工作区内由部级颁证的采矿权数量分别为 16 处、16 处、17 处、18 处和 18 处,数量无明显变化;省级颁证采矿权数量在 2014 年有所增加,其他各年度均在减少,2011-2015 年数量分别为 79 处、77 处、75 处、77 处和 72 处;市级颁证采矿权数量从 2011 年到 2015 年均有大幅度的减少,数量分别为82 处、77 处、66 处、50 处和 38 处,其中 2015 年数量相比 2011 年数量减少 44 处,减少率 53.66%,相比 2013 年数量减少 28 处,减少率为 42.42%。工作区矿产以煤矿为主,从采矿权的设计规模看,煤矿产量约是其他矿种产量总和的 150 倍。2013-2015 年,煤矿产量逐年增加,石英岩、天然英砂、建筑用砂、砖瓦用砂和砖瓦用黏土逐年减少铸型用砂、泥炭、建筑石料用灰岩、砖瓦用砂岩和建筑用凝灰岩产量无变化。从采矿权的开采方式看,2011-2015 年露天开和地下开采的采矿权数量均逐年减少,地下开采矿权量在各年采矿权总数中占的比例逐年增加,各年占比分别为 29.94%、30.59%、30.38%、33.79%、37.50%。

2.2 探矿权设置情况

工作区内仅设置煤矿探矿权,未设其他矿产勘查项目。近年来,随着煤炭产能过剩,煤炭资源的勘探工作逐年减少,2011-2015 年分别有 12 处、10 处、3 处、2 处和 3 处。其中,2015 年设有的探矿权为东胜煤田匠川板洞梁煤炭勘探(保留)、内蒙古自治区东胜煤田红海子区煤炭资源勘探(保留)、内蒙古东胜煤田青达门矿区城梁勘查区煤炭资源勘探。从探矿权的颁证部门来看,仅有部级颁证和省级颁证,其中部级颁证逐年大幅度减少,至 2014 年不再颁证;省级颁证从 2011 年到 2013 年逐年减少,之后缓慢增加。

2.3 矿产资源开发占地情况

矿山占地是指矿山开采过程中实际占用的土地,按占地用途划分为采场、中转场地、固体废弃物、矿山建筑 [1]。此次工作利用 SOPT7 数据对工作区内开采资源开发占地进行了详细解译,并参考“土地变更调查遥感数据,对 2012 年、2014 年、2015 年和 2016 年矿山占地情况开展了遥感解译与信息提取。根据解译成果,笔者对比了以往矿业开发占地情况,分析了该区矿业开发占地变化及趋势。

3 2016 年矿山占地情况

2016 年,工作区矿山占地面积为 16 620.32 hm2 ,约占内蒙古自治区矿山占地总面积(2 946 km2 )的5.64%。其 中, 正 在 利 用 的 矿 山 占 地 面 积 为 9 056.42 hm2 ,关闭或废弃的矿山占地面积为 7 563.90 hm2 。按占地类型划分,采场占地 3 198.04 hm2 ,中转场地占地2 032.29 hm2 ,固体废弃物占地 10 829.02 hm2 ,矿山建筑占地 560.97 hm2。从不同矿种矿山占地来看,煤矿为主要占地矿种,占地面积最大,高达 15 124.59 hm2 ,占该区矿山

地面积总数的 91.00%;其次为建筑用砂,占地面积为 907.86 hm2 ;砖瓦用黏土次之,面积为 473.25 hm2 ;泥炭、石英岩和铸型用砂矿山占地分别居第四、五、六,占地面积为 42.24、27.84、19.78 hm2。

4 以往矿山占地情况

4.1 2012 年矿山占地情况

2012 年工作区矿山占地面积为 11 854.20 hm2 ,约占内蒙古自治区矿山占地总面积(2 946 km2 )的 4.02%。其 中, 正 在 利 用 的 矿 山 占 地 面 积 为 7 853.70 hm2 ,关闭或废弃的矿山占地面积为 4 000.50 hm2 。按占地类型划分,采场占地 2 660.25 hm2 ,中转场地占地1 025.50 hm2 ,固体废弃物占地 7 957.70 hm2 ,矿山建筑占地 210.75 hm2。从不同矿种矿山占地来看,煤矿为主要占地矿种,占地面积最大,高达 11 232.22 hm2 ,占该区矿山占地面积总数的 94.75%;其次为砖瓦用黏土,占地面积为 384.94 hm2 ;建筑用砂次之,面积为 144.23 hm2 ;泥炭、石英岩和铸型用砂矿山占地分别居第四、五、六,占地面积为 30.80、25.49、17.51 hm2。

4.2 2014 年矿山占地情况

4 年工作区矿山占地面积为 15 874.21 hm2 ,约占内蒙古自治区矿山占地总面积(2 946 km2 )的 5.39%。其 中, 正 在 利 用 的 矿 山 占 地 面 积 为 7 479.26 hm2 ,关闭或废弃的矿山占地面积为 8 394.95 hm2 。按占地类型划分,采场占地 3 654.50 hm2 ,中转场地占地1 498.22 hm2 ,固体废弃物占地 10 490.73 hm2 ,矿山建筑占地 230.76 hm2。

4.3 2015 年矿山占地情况

2015 年工作区矿山占地面积为 16 515.81 hm2 ,约占内蒙古自治区矿山占地总面积(2 946 km2 )的 5.61%。其 中, 正 在 利 用 的 矿 山 占 地 面 积 为 7 640.52 hm2 ,关闭或废弃的矿山占地面积为 8 875.29 hm2 。按占地类型划分,采场占地 3 924.33 hm2 ,中转场地占地1 587.73 hm2 ,固体废弃物占地 10 768.79 hm2 ,矿建筑占地 234.96 hm2。

5 矿山占地变化趋势

2016 年工作区矿山占地面积为 16 620.32 hm2,相 较 2012 年、2014 年 和 2015 年, 新 增 面 积 分 别为 4 766.12、746.11、104.51 hm2 ,增长幅度分别为40.21%、4.70%、0.63%。从各年度不同矿山地物类型占地增长幅度来看,中转场地、固体废弃物和矿山建筑占地面积从 2012 年至 2016 年呈逐年增长的趋势,其中固体废弃物在 2012-2014 年增长幅度较大;采场占地面积在 2015 年前呈逐年增长的趋势,2016 年采场占地面积有所下降。从不同矿种矿山占地面积变化来看,煤矿和建筑用砂矿山占地变化幅度较大。2016 年煤矿占地面积为15 124.59 hm2 ,相较 2012 年、2014 年和 2015 年,新增面积分别为 3 892.37、422.38、26.68 hm2 ,增长幅度分别为 34.65%、2.87%、0.18%;2016 年建筑用砂占面积为 907.86 hm2 ,相较 2012 年、2014 年和 2015 年,新增面积分别为 763.63、242.98、249.78 hm2 ,增长幅度分别为 529.45%、36.54%、37.96%。

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