煤礦測繪新技術的運用

摘要：隨著經濟的快速發展，科學技術不斷取得新的突破。我國關于煤礦測繪的新技術也不斷取得新的進步，這些新型的技術給我國煤礦測繪帶來了十分巨大的幫助。在這些新型的技術中，GPS和衛星觀測已經趨向成熟，而且計算機技術的發展也給煤炭測繪提供了強有力的幫助和支持，對于我國測量技術是一次挑戰和機遇。文章針對新型測量技術進行簡要分析探討，促進煤炭測繪快速的發展。

關鍵詞：煤炭測繪；新型技術；應用

中圖分類號：P258 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0170-02

因為煤礦工程都有其復雜性以及不可預知性，測繪技術對于煤礦的開發勘探等過程起著十分重要的作用。科學高效運用新型的測繪技術，可以實現對礦區全方位多角度勘探，對煤礦質量和體積進行采集分析以及對土地資源做出相應的評估，為安全高效開發煤礦和保護土地資源提供有力的支持和保障。隨著科學技術的迅猛發展以及煤礦發展的需要，新型測繪技術開始逐步應用到煤礦的測繪當中，本文著重對GPS（全球衛星定位系統）、GIS（地理信息系統）以及全站儀等應用條件成熟的測繪技術做出分析探討。

1 全球衛星定位技術

全球衛星定位技術就是我們通常所說的GPS定位，GPS定位技術具有精度高、穩定性高以及自動化程度高等特點，已經被廣泛應用到許多的領域當中，如手機的定位、車載GPS定位燈，已經成為了一種成熟的定位測量技術。在煤礦測量當中，可以借助全球定位技術幫助建造一個立體全方位的礦區控制網，這個控制網可以幫助對礦區所有方面進行監測，主要是監測礦區是否發生沉降、礦井的巷道是否有彎曲以及對礦區周邊環境進行一定的安全性監測，還可以對礦區的設備進行定位調度，方便管理。全球定位技術對于煤礦的測量應用已經較為成熟可靠，應用此新型技術有利于工程高效準確實施，提高工程施工的效率與質量。全球衛星定位技術與傳統技術相比較，具有十分顯著的優勢，主要表現在四個方面：其一，全球衛星定位技術可以幫助礦區建立一個立體全方位的礦區體系，這個體系可以提供高精度的監測數據。其二，以全球定位系統為中心，可以在其周邊15 km進行有效監測，監測時間比傳統監測技術所消耗的時間要少得多。其三，全球衛星定位技術是新型的測量技術，成熟可靠度高，是通過電磁破測距儀進行監測，測量精度要比傳統測量方式要高得多。其四，全球衛星定位系統操作簡單方便，只要設置相應的程序，即可傻瓜式操作。最后，傳統的測量技術十分容易受到外界的環境而影響，容易造成無法測量或者測量精度不高，但是全球衛星定位技術可以全天候不受外界環境影響提供高精度準確的測量服務。

2 地理信息系統

地理信息系統簡稱GIS，這個系統可以對空間信息進行分析、處理、存儲以及顯示模擬。它可以將復雜的數據通過地圖或者是圖形等形式表現出來，而且可以對相關數據進行動態修改，便于管理。與此同時，這個系統還可以對圖形進行編輯。在煤礦的測量當中，地理新系統的主要優勢主要表現在三個方面：一是能夠簡單高效地繪制關于礦山的所有圖形。二是能夠高效管理復雜的數據，有助于工作人員對數據的管理和處理，幫助其分析數據，提升了效率。三是將地理信息系統技術和調度系統有機相結合應用，對礦井下面的情況實施立體實時的監控，這樣可以提高生產的效率而且還降低了事故發生的幾率。其中，值得強調的一點是GIS技術對于煤礦調度的數字化實現有著十分重要的意義，通過對該技術的有機合理應用，實時將空間數據引擎和監控監測系統進行結合聯機，建立了基于GIS技術的新型煤礦調度管理系統。這個系統的成功應用，使煤礦生產工作實現了可視化、數字化以及科技化操作，為煤炭生產工作提供了科學的支持，提高了生產的效率。

3 全站型電子測速儀

全站型電子測速儀簡稱為全站儀，在煤礦測繪當中被廣泛應用了，主要是將新型的光學技術和電子技術相融合，技術十分成熟、可靠和穩定，提高了煤礦開發的進度。在完整保留了電子測速儀的所有優點基礎上，還整合了新型的光學技術，應用前景十分不錯。隨著科技的不斷進步，全站儀也在不停更新換代，不斷整合更多有用的功能以及優化，其中關于其智能化的研究，使得全站儀在煤礦測繪工作當中的重要性顯得越發重要。智能化的全站儀是融合了多種新型技術的產品，具有雙向傳輸的功能，不僅能夠處理接受計算機的指令，而且還能夠自動與計算機傳輸數據，通過數字的方式顯示監測的結果，這樣的設計更具人性化和合理性。與此同時，其具有操作簡單、穩定性強以及簡單易學的特點，十分利于工作人員開展測量工作。在煤礦測繪工作當中，全站儀一般與計算機技術相結合，兩者有機結合構建出一個完整的立體三維的數據系統，使其可以實現全自動采集、分析和整理相關數據，提高工作人員的工作效率以及正確率。這樣做可以有效替代傳統的人工操作方式，避免不必要的人工操作失誤，在一定程度上提高了生產效率以及解放生產力。

4 RS 技術

RS技術就是遙感技術，采用該技術能夠收集地表的所有地理電磁波在高空范圍或外層空間，利用這些電磁波掃描、傳輸和處理信息，完成遠程識別和監控地表事物現象。將航空技術和遙感技術結合在一起，可以實現監測地表植物光譜和土壤光譜，從而了解農作物和植被的生長實況，同時可以對“地下開采可能對生態環境造成的影響”這方面提供有力科學的數據信息，同理為科學開采給與詳細參考及依據。RS技術應用于煤礦測量。煤礦測量的四個方面可以用到RS技術：第一，測出地表的沉陷情況，包括其范圍和深度。第二，測出煤矸石的情況，包括其污染范圍和程度。第三，掌握地下水的實時變化情況。第四，實時掌握露天礦的情況，尤其是其坡度的穩定情況。采用RS技術進行煤礦測量，并且進行上述四個方面的檢測，就要做到下面四個工作條件的要求：第一，一定要有一個精度值極高的坐標，這是RS基準站的首要要求。第二，為了不影響接收衛星信號，RS基準站的建站要求也很嚴格，需要建在地勢較高且周圍的障礙物高度角低于15°的地區。第三，為了保證RS傳輸數據鏈的完整性，RS基準站周圍不能存在高壓電線或大功率的無線電發送源，同時也不能存在大面積的水域或影響電磁波的物體。第四，移動站確保離基準站不大于6 km。RS技術在煤礦中發揮巨大的測量作用，絕對離不開做好以上四個方面的。

5 遙感技術

RS技術即遙感技術，是一種產生于二十世紀六十年代的探測技術。其可以利用傳感器將遠程目標輻射的電磁波信息傳輸收集起來，然后進行處理并組成圖像，實現高空對地表的所有物體進行探測和識別，是一個智能化的系統。隨著科技的不斷發展，RS技術最早使用于航天航空領域，后來逐漸應用于其他領域，現在也廣泛應用于煤礦測量中。煤礦測量中由于應用了RS技術，取得相當高的經濟效益和時間效益。GPS技術雖說也可以應用于煤礦測量中，并且和RS技術具有相當多的共同之處；由于二者各有千秋，所以建議立足于當時的礦區實際情況，擇優而行之。下面說說RS技術的四個突出的優點：第一，RS技術可以在同一時間通過衛星對礦區大面積進行檢測，如若發生特發緊急情況，能夠及時迅速作出通知。第二，RS技術可在開采煤礦過程中，對周邊環境的危險影響及范圍同時進行監測，因此可以在煤礦開采過程中能夠有效控制，將對周邊環境的危害降到最低。第三，RS技術能夠對礦區的礦山的地表沉降進行有效的監測，這是在開采煤礦的時候對該區的地理環境發揮著不可忽視的重要作用。第四，RS技術和GIS技術（地理信息系統技術）相互結合、相互補充，能夠有效發揮著監測礦區的土地利用程度，對礦區的合理開采、礦區周邊環境資源的有效利用都提供了有力數據支撐。

6 三維激光掃描技術

所謂三維激光掃描技術，通過三維激光掃描儀收集數據，把收集得來的數據和全球準坐標系融合在一起，可按照需求的格式進行輸出，還可以通過與相應設計的軟件與V.C++相結合，將數據轉換成源代碼。其用到的設備有：升降臺、GPS裝置、數碼相機和三維激光掃描儀。三維激光技術有幾個明顯的優點：能夠獲得非常詳細的數據；獲得實時三維信息；能夠觀察圖片反應出來的數據；三維空間精準度極高；高效獲取數據，減少時間成本；操作簡便，經濟效益大。由此可見，三維激光掃描技術是傳統測量方法所無法取代的。三維激光掃描技術應用于煤礦測量。三維激光掃描技術在煤礦測量中主要承擔以下幾個任務：第一，測量地質剖面并測出精準數據。第二，測量井筒的安裝和測量。第三，精確測量露天礦儲存量，方便其管理。第四，實時監測地表變化情況。

7 結 語

在煤礦開采過程中應用到的GPS、GIS、全站儀等測繪科技技術，從而為煤礦開發及測量提供了強而有力的支持。但不能忽視的是，GPS、GIS、全站儀等測繪科技技術雖說在煤礦開采中取得不斷的發展，由于煤礦開采是一項具有復雜性和不穩定性的工程，現今的技術還是不能完全滿足生產的需要，如還需要進一步研究超聲波在巖石中的傳播特性，各類測量方法還沒一個具體明細，需要一個更加嚴格的規范與標準。除此之外，還需要認真研究及改進井下安全保障預警系統。所以，我們不能滿足于當前僅有的技術，應該不斷改進優化現有技術，為煤礦測繪工作提供更為高效便捷的處理方式，保障煤礦測繪工作順利安全進行。

參考文獻：

[1] 胡直濤.淺談煤礦測量工作的重要性[J].中小企業管理與科技，2011，（19）：169.

[2] 張國清.淺談如何做好煤礦測量工作[J].企業技術開發，2011，（ 6）：169-170.

[3] 許立民.煤礦測量中常見的問題與預防[J].中國科技博覽，2012，（4）：52.