測繪技術在煤礦測量中的應用及發展

◎任守敏

前言：煤礦測量技術存煤礦生產過程中發揮著鶯要的作用。煤礦測量的現代任務是：在煤礦勘探、設計、開發和生產運營的各個階段，對礦區地面和地下的空間、資源（以礦產和土地資源為主）和環境信息進行采集、存儲、處理、顯示和利用。為合理、有效、開發資源、保護環境和治理環境服務，為工礦區的特續發展報務。為了實現礦井的高產高效。煤礦測量必須充分應用現代測繪儀器和技術，將先進的現代技術同煤礦測量的實際工作相結合．拓寬煤礦測量的生存空間和業務范圍。促進煤礦測量的改革和發展。適應市場經濟體制和煤礦體制改革的需要。本文介紹了GPS技術、GIS技術、RS技術及三維激光掃描技術在煤礦測量中的應用。

一、GPS技術及其在煤礦測量中的應用

（一）GPS技術簡介。全球定位系統GPS（GlobalPositioningSystem）全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管制、地殼運動監測、工程變形監測等多種學科。（二）GPS技術在煤礦測量中的應用。1.建立礦區控制網。2.礦區大面積沉陷監測。3.建筑物及井筒變形監測。4.露天礦邊坡穩定測。5.露天礦車輛實時調度等

二、GIS技術及其在煤礦測量中的應用

（一）GLS技術簡介。地理信息系統GIS（GeographicInformationSystem）是空間信息存儲、編輯、處理、評價、分析、顯示、模擬等的技術，并能以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果，具有實時動態修改數據、進行圖形編輯的功能。（二）GIS技術在煤礦測量中的應用。1.礦山各種圖形的繪制。2.各種數據管理、查詢、分析。3.與調度系統結合，井下生產實時監控。

三、遙感技術RS及其在煤礦測量中的應用

（一）RS技術簡介。通過航空和航天遙感監測地表土壤光譜與植被光譜變化，獲得塌陷范圍、農作物、植被生長情況，從而研究地下開采對生態環境的影響，尋求合理的開采措施和方法，保護地面生態環境。（二）RS技術在煤礦測量中的應用。1.地表沉陷范圍、沉陷程度監測。2.煤矸石范圍、污染程度監測。3.城市熱輻射監測。4.地位變化監測。5.露天礦邊坡穩定性監測等。

四、三維激光掃描技術及其在煤礦測量中的應用

（一）三維激光掃描技術簡介。由三維激光掃描儀、數碼相機、GPS定位裝置、降臺、旋轉平臺、軟件及附件構成。用其采集的數據與全球標準的坐標系融合，并可以多種不同的格式輸出，還可以通過軟件與V。C++結合轉換成原代碼。與傳統測量方法相比，具有以下優點：1.使用簡單、應用范圍廣泛，速度快，費用省。2.空間精確度比傳統的測量方法定位精度高。3.獲得實時三維信息。4.數據非常詳細，高質量圖像并可觀察圖片的據特征。5.精確高速的數據捕獲、可有效減少數據采集分析的回轉次數。6.多層次組合，可對實景進行完全的覆蓋和細微的揭露。7.圖像能夠實現地質結構圖中的紋理顯示。（二）三維激光掃描技術在煤礦測量中的應用。1.地質剖面測量。2.露天礦邊坡穩定性監控。3.地表移動變形監測。4.井筒安裝及斷面測量。5.井架安裝及變形測量。6.巷道斷面測量。7.露天量測量及管理。

五、煤礦測量技術發展中的困難

3S技術已在除煤礦、地下工程等以外的其他領域得到了迅速發展，但在煤礦測量中，因大量的日常測量工作是在井下進行的，而井下無法接收GPS衛星信號，使其應用極大限制。要將衛星發射的信息用于井下測量中，需解決巖層中的通信問題。可以采用的通信手段是以超聲波作為載波，將信號通過巖層傳到井下，實現井下的實時定位。要做到這一點，目前還有大量的研究工作需要做，其中最難，工作量最大的是分析超聲波在各種巖性的巖石中傳播的特性，以及準確及時的巖性物探方法。巖層通信技術如能研究成功，對井下安全保障將會極大改善，亦可及時掌握礦井災害情況，為災害救援及時提供信息。

六、結束語

煤礦測量作為一門交叉性學科，其發展和進步與采礦技術和礦業工程的發展、測饋科學技術與儀器設備的發展、其他學科如數理科學、計算機科學等的發展密切相關。現代測繪技術是建立在電子技術、空間技術、光學技術、計算機技術等基礎上的綜合性技術，并具有智能化、自動化等一系列優點。現代測繪科學技術迅猛發展，必然會促進煤礦測量的進一步發展。以現代測繪技術、礦業工程技術和相關科學技術為基礎的煤礦測量，必將會形成集數據采集、處理、管理、傳輸、分析、表達、應用、輸出為一體的智能化、自動化的技術系統，為礦區資源環境信息系統的建立提供基礎性的資料，促進煤礦可持續發展。