煤礦地測管理信息系統的構建初探

【摘 要】隨著煤礦現代化的發展，煤礦地測信息系統已成為礦山信息系統的重要組成部分，是煤礦地質測量管理和生產的核心，同時也把以前繁瑣的手工勞作簡化為以計算機為中心的自動化管理。本文對地測系統的特點以及應用實踐做了簡要的探討。

【關鍵詞】煤礦；信息系統；地測

煤礦作為礦山資源的一種，是一種特殊的地理區域，規模龐大，面積較廣，地質條件和煤層賦存條件差別很大。隨著煤礦現代化的發展，煤礦地測信息系統已成為礦山信息系統的重要組成部分，是煤礦地質測量管理和生產的核心。基礎地測數據資料與圖紙資料是礦山建設、生產、改造和編制長遠發展規劃等各項工作的基礎，地測信息系統的首要任務之一就是為礦山建設、生產提供可靠的數據和圖紙、圖形資料。地測信息系統把以前繁瑣的手工勞作簡化為以計算機為中心的自動化管理。

一、煤礦地測管理信息系統的構建意義

煤礦安全信息是一種活躍的、動態變化的、與空間位置密切相關的信息，其預測和防治研究是一項系統工程，所涉及的數據信息量十分巨大，科學、高效、實時地管理安全信息備受重視。但是，煤炭行業因其專業需求的復雜性和空間數據的不可預測性導致煤礦管理系統的應用與開發相對落后，而以空間信息為主的煤礦安全生產信息又離不開GIS的管理與應用。即使一些系統采用了商業化的地理信息系統，如MapInfo、MapGIS，但這些系統都是通用平臺，并非根據煤礦生產的具體特點量身設計的，無論是數據模型還是數據結構都有不適合煤礦之處，這就使得系統的實用性受到了影響。

為此，根據煤礦生產積累的地質數據和測量數據，從原始的基礎數據（如鉆孔數據、導線點數據）自動生成并動態修改礦山地測工作的各類圖件，實現地質勘探線剖面圖、采掘工程平面圖、底板等高線及儲量計算圖的自動繪制，實現地質數據庫和測量數據庫的快速更新，可以為礦山提供查詢系統和決策系統，從而對未開采區和采掘工作面前方的地質構造、煤層變換及其它開采條件進行預報預測。煤礦地測信息系統因此應運而生，它的應用可優化礦井設計，合理部署采掘布局，提高工作效率，降低生產成本，增加礦井效益。另外由于該系統將礦井地測數據資料、圖紙資料實現了動態管理，健全和完善了礦井地測保障系統，使礦井地測工作更加規范化、標準化、自動化，提高了工作效率和使用效率，利用通訊中心建立的內部局域網絡，及時地給礦領導、公司領導和各職能部室提供準確、更新、動態的地測資料，為領導們及時決策、更新執導生產提供更準確、便捷的服務。煤礦地測信息系統應用，具有良好的經濟效益和深遠的社會意義。可見，建立一套適合煤礦生產和管理的地測管理信息系統是大勢所趨、勢在必行。

二、煤礦地測管理信息系統的構建

（一）系統的需求和結構分析

煤礦常處于地質條件復雜，斷層較多的山區，礦井之間相距也遠，再加上煤礦的數據量大，所配備的技術工作人員的文化層次和經驗素質不同，有的操作員不具備計算機圖像處理的能力，因此需要開發一套窗口化的系統來實現對煤礦的信息化管理，即一般的操作員只需在系統中輸入測量已有的鉆探數據、斷層的傾角數據以及導線點數據等就可以自動生成地測圖，從而可以得知井下煤礦的地質情況、礦產資源的開采情況以及巷道的走向等。

煤礦地測管理信息系統的構建要實現煤礦勘探線剖面圖、采掘工程平面圖等的自動繪制，實現地質數據庫的快速更新，為礦山提供全新的顯示系統、查詢系統和決策系統，從而對未開采區和采掘工作面前方的地質構造、煤層變換及其它開采條件進行預報預測。煤礦地測管理信息系統分為兩大部分：一是數據庫系統，二是圖形系統。數據庫系統分為地質數據庫和測量數據庫，功能主要是對礦井地質和測量數據庫的管理。圖形系統分為四個子系統，平面圖子系統：主要處理儲量計算圖、水文圖、各種等值線圖等平面圖形及剖面圖形。從服務器數據庫中提取地質數據到客戶機，利用這些數據自動生成勘探線地質剖面圖、煤層儲量計算圖、水文相關曲線圖等，并可以對圖進行動態修改。測量圖子系統：主要處理采掘工程平面圖形等。從服務器數據庫中提取測量數據到客戶機，利用這些數據自動生成巷道圖。巷道可以往任意方向延伸，確定切眼基點繪月末工作線，繪采空區顏色以及延伸采空區顏色，填充采空區圖例、繪小斷層、填繪小柱狀等。素描圖形子系統：主要處理工作面地質說明書等圖形。從服務器數據庫中提取地質數據和測量數據到客戶機。利用測量數據繪制煤層底板線和煤層頂板線，讀入素描圖編錄數據繪制地層分界線，繪制斷層，繪出巷道素描圖；利用測量數據生成該工作面底板等高線圖；利用地質數據自動生成綜合柱狀圖。將幾部分合并在同一圖中，即完成一幅完整的素描圖。圖例庫子系統：該系統根據煤炭系統標準圖例和線性作有圖例庫，基本上能夠滿足全國各礦區需要，如果這些圖例或線性仍不能滿足您的需要，用戶可以自己制作添加。各子系統相互獨立，分別具有不同的功能，但是各系統中的圖形可以相互調用。

（二）在生產實踐中的應用

北京龍軟科技公司開發的地測空間管理信息系統軟件在煤礦地測行業應用較多。該系統在充分分析國內外礦山計算機應用現狀的基礎上，吸取最新的地理信息系統（GIS）、計算幾何、礦山各領域專題研究的理論和方法，在Windows環境下，利用面向對象的編程技術（Visual C++）研制出的地測信息管理系統；該系統能夠實現從原始的基礎數據（如鉆孔數據、導線點數據等）自動生成并動態修改，建立一整套地測信息及地測工作管理的數據庫，自動生成礦山地測工作的各類圖件及報表，如地質勘探線剖面圖、采掘工程平面圖、底板等高線及儲量計算圖、工作面地質說明書、任意剖面的切割等、各種業務聯系單、報表等。能夠把各種圖件轉換為CAD格式和其他GIS圖形格式，具有較好的實用性。

該信息系統針對煤炭專業業務處理的具體特點，首次將CAD軟件強大、方便、實用的圖形編輯功能與GIS軟件直觀、高效、靈活的數據管理、查詢和空間分析功能有機完美地結合起來。系統采用了先進的組件式開發技術，減輕了系統維護的工作量、增強了系統的穩定性與可擴展性，同時也實現了地質、測量等專業功能的組件化，用戶可依功能需求實現靈活定制。系統提供了靈活的數據存儲方式，完全支持空間數據庫，實現了真正意義上的煤炭各專業數據共享與多源數據無縫集成。系統提供了全自動、交互式等地圖矢量化功能，并且首次提出了面向地質對象的矢量化方法，完美解決了煤炭信息化中數據采集的瓶頸問題。另外，系統還建立了完善的、利用測量數據庫，可以全自動延伸整個水平、采區、工作面的巷道，并可以自動處理巷道間的空間關系。

此外，為實現地測作業內外業信息一體化，還可添置先進的地質測量儀器，把成果資料及圖紙數字化，外業采用電子測量儀器或電子記錄，以數字形式實現礦山地測信息的獲取、變換傳輸、識別、存儲、處理、顯示、編輯成果的數字化，通過統一的數據載體和相應的軟件，實現地測數據共享，逐步實現地測信息系統的一體化。

參 考 文 獻

[1]李士剛.煤礦地測信息系統在新集一礦的實踐與應用[J].中小企業管理與科技.2010（1）

[2]趙鴻霞.淺析地測地理信息系統在煤礦繪圖中的應用[J].山西科技.2010（3）

[3]趙競凱.地測空間管理信息系統在漳村煤礦的應用[J].煤.2008（10）