science >> Wetenschap >  >> Natuur

Betere monitoring voor dagbouwmijnen

Gemiddelde vervormingssnelheden over de dagbouwmijn Hambach in Noordrijn-Westfalen, Duitsland, opgehaald van verschillende SAR-satellieten. Negatieve en positieve waarden komen overeen met bodemdaling en opheffing in de zichtlijn (LOS) richting van de satelliet naar de grond. Krediet:Wei Tang, Mahdi Motagh, Wei Zhan

Als het gaat om veiligheid in dagbouw, bodemstabiliteit is een van de meest kritische factoren. Verzakking van de grond of wegglijden van hellingen vormt een groot risico voor gebouwen en mensen. Nu Mahdi Motagh van het Duitse onderzoekscentrum voor geowetenschappen GFZ, in samenwerking met Chinese wetenschappers, heeft gegevens van de Sentinel 1-missie van het Copernicus-programma van de Europese Unie geëvalueerd en zo nieuwe mogelijkheden aangetoond voor het monitoren van mijngebieden. De drie onderzoekers gebruikten een speciale radarmethode, de Synthetic Aperture Radar Interferometrie (InSAR), om bruinkoolgebieden in Noordrijn-Westfalen in Duitsland te onderzoeken. Ze berichtten hierover in de International Journal of Applied Earth Observation and Geo-informatie .

De InSAR-methode is op zich niet nieuw en wordt op veel plaatsen gebruikt om bodemvervormingen op te sporen, hetzij na aardbevingen of verzakkingen als gevolg van overexploitatie van ondergrondse waterreservoirs. Echter, het had één beslissend nadeel:InSAR-satellieten zoals ERS of ENVISAT registreren slechts een bepaalde regio gemiddeld één keer per maand of minder. "Met zijn zesdaagse herhalingstijdsinterval en kleine orbitale buis, de Sentinel 1-missie levert SAR-gegevens die ons helpen om gevaren in zeer specifieke mijngebieden in Duitsland veel gedetailleerder te onderzoeken in termen van tijd en ruimte dan voorheen, " meldt Mahdi Motagh, "en we kunnen dit in bijna realtime doen." De missie is ook in staat om een ​​uitgebreid overzicht te geven van de situatie in de mijnbouw. Door de resultaten van deze nieuwe technologie te combineren met andere metingen op locatie en SAR-systemen met hoge resolutie, zoals de Duitse TerraSAR-X, het geotechnische risico van dagbouwmijnen kon veel vollediger worden ingeschat dan voorheen.

Het werk toont aan dat er aanzienlijke bodemdaling is in de dagbouwgebieden van Hambach, Garzweiler en Inden. De reden hiervoor is het verdichtingsproces van de deklaag boven opgevulde gebieden met verzakkingssnelheden variërend tussen 30-50 centimeter per jaar boven Inden, Hambach en Garzweiler. Satellietgegevens toonden ook een significante horizontale verschuiving van maximaal 12 centimeter per jaar bij één mijnwand. Ook de voormalige open mijnen Fortuna-Garsdorf en Berghein in het oostelijk deel van de Rijnlandse kolenvelden, die al zijn teruggewonnen voor de landbouw, vertonen bodemdalingen tot 10 centimeter per jaar.