Análisis basado en wavelets de patrones de subsidencia y delimitación de zonas de alto riesgo en áreas de minería subterránea de metales utilizando SBAS-InSAR
Autores: Li, Jiang; Tan, Zhuoying; Zeng, Nuobei; Xu, Linsen; Yang, Yinglin; Siddique, Aboubakar; Dang, Junfeng; Zhang, Jianbing; Wang, Xin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Minas subterráneas
Colapsos en la superficie
Tasas de asentamiento
Tecnología InSAR
Deformación de la superficie
Zonas de colapso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Las minas de metal subterráneas que operan utilizando el método de hundimiento natural a menudo resultan en colapsos significativos en la superficie. Parámetros clave como la magnitud del asentamiento, la tasa de asentamiento, la extensión del asentamiento y la influencia de la minería subterránea en la deformación de la superficie merecen una atención seria. Sin embargo, debido al largo período operativo de las minas y a la falta de datos de eventos de colapso tempranos, junto con la inaccesibilidad de las zonas de colapso para mediciones de campo, es un desafío obtener datos de desplazamiento precisos, lo que plantea dificultades significativas para la investigación posterior. Este estudio emplea la tecnología de InSAR de subconjunto de pequeña base (SBAS-InSAR) para recuperar datos de series temporales sobre el desplazamiento y las tasas de deformación de la superficie en áreas de colapso, compensando así la falta de datos históricos y eliminando los riesgos de seguridad asociados con las mediciones en el sitio. El percentil 5 de las tasas de asentamiento en todos los puntos de monitoreo se utiliza para definir el umbral de asentamiento severo, determinado en -42.1 mm/año. Se aplica la transformada continua de wavelet (CWT) para calcular el espectro de potencia de la serie temporal, lo que permite el análisis de patrones de asentamiento estables y periódicos a largo plazo en el área de colapso. Se identifica la tasa de cambio instantánea en cada punto del área de estudio. Usando el percentil 97 de las tasas de cambio en la serie temporal, se determina el número de eventos de cambio severo en cada punto. Las zonas de alta incidencia de deformación súbita de la superficie se visualizan a través de la agrupación de mapas de calor en QGIS 3.16. El área de colapso de alto riesgo, identificada al integrar tanto el asentamiento estable a largo plazo como los patrones de deformación súbita de la superficie, abarca múltiples modos de deformación. Esto proporciona un sólido apoyo técnico para la gestión de las zonas de colapso de minas y ofrece una importante guía teórica.
Descripción
Las minas de metal subterráneas que operan utilizando el método de hundimiento natural a menudo resultan en colapsos significativos en la superficie. Parámetros clave como la magnitud del asentamiento, la tasa de asentamiento, la extensión del asentamiento y la influencia de la minería subterránea en la deformación de la superficie merecen una atención seria. Sin embargo, debido al largo período operativo de las minas y a la falta de datos de eventos de colapso tempranos, junto con la inaccesibilidad de las zonas de colapso para mediciones de campo, es un desafío obtener datos de desplazamiento precisos, lo que plantea dificultades significativas para la investigación posterior. Este estudio emplea la tecnología de InSAR de subconjunto de pequeña base (SBAS-InSAR) para recuperar datos de series temporales sobre el desplazamiento y las tasas de deformación de la superficie en áreas de colapso, compensando así la falta de datos históricos y eliminando los riesgos de seguridad asociados con las mediciones en el sitio. El percentil 5 de las tasas de asentamiento en todos los puntos de monitoreo se utiliza para definir el umbral de asentamiento severo, determinado en -42.1 mm/año. Se aplica la transformada continua de wavelet (CWT) para calcular el espectro de potencia de la serie temporal, lo que permite el análisis de patrones de asentamiento estables y periódicos a largo plazo en el área de colapso. Se identifica la tasa de cambio instantánea en cada punto del área de estudio. Usando el percentil 97 de las tasas de cambio en la serie temporal, se determina el número de eventos de cambio severo en cada punto. Las zonas de alta incidencia de deformación súbita de la superficie se visualizan a través de la agrupación de mapas de calor en QGIS 3.16. El área de colapso de alto riesgo, identificada al integrar tanto el asentamiento estable a largo plazo como los patrones de deformación súbita de la superficie, abarca múltiples modos de deformación. Esto proporciona un sólido apoyo técnico para la gestión de las zonas de colapso de minas y ofrece una importante guía teórica.