淺析礦山測量技術的創新

劉峰

摘要：隨著測繪科學技術的不斷發展，作為測繪科學、礦業科學與其他相關學科的綜合科學技術一礦山測量，也必然面臨著新的發展機遇。通過研究礦山測量的基本理論，提出了礦山測量的理論創新、技術創新和應用創新。并且以高家粱煤礦為例，分析了3S技術在高家粱煤礦的具體應用。促進了礦山測量工作的發展和完善。

關鍵詞：礦山測量；高家粱煤礦；3s技術

礦山測量是一門綜合性很強的技術科學，涉及到礦山建設和開發的每一個環節，應用于礦區管理和生產的每一個階段。伴隨著測繪技術的不斷創新和突破，礦山測量技術也出現了新的發展，在不斷發展的同時，也同樣面臨著一些問題。如何在現有的基礎條件之上，通過技術方面的革新，合理、科學地解決所顯現的問題，就要求進行相應的創新。

一、礦山測量的基本理論

礦山測量的變化、發展主要來自3方面的影響：一是礦業技術的發展；二是測繪技術的發展；三是相關學科的發展，例如測繪學、數學、裝備制造業、機械學等。在我國，給礦山測量的具體概念是：礦山地質勘探、建設、設計等各環節，對礦山地面進行測定，獲得礦山開采的空間幾何信息，而后通過對信息進行處理，對各種地下開采的圖件進行繪制，同時對礦產資源的合理開采、防護技術的理論進行研究的一項重要學科。在國外，給礦山測量的具體概念是：礦山權屬的分析和研究：礦圖的測繪、礦山測量的計算；對影響地下巖層的采礦活動進行研究：礦床儲量的調查，規劃礦山的實施活動等。

二、礦山測量技術的創新

通過對未來礦山測量的發展趨勢分析，認為應該在以下3個方面進行突破：理論創新：礦山測量是一門綜合性較強的學科，伴隨著相關學科不斷在理念、思維、應用和技術方面的創新，肯定會對礦山測量有所影響，在理論上促使礦山測量學科向前邁進。技術創新：礦山測量是一門技術含量較高的科學，應用范圍廣，貫穿于礦山生產的每一個環節和階段。在實際的生產和建設過程中，總會有新的問題不斷出現，并且要求有與之對應的解決方法。怎樣在現有的基礎條件之上，通過技術方面的革新，合理、科學地解決所顯現的問題，就必須進行技術上的突破。應用創新：礦山測量是一門不斷進步的科學，應用范圍總是處于實時的變化之中。如何一邊加強傳統的應用領域，又要開創有潛力的、嶄新的領域，這就要求在其應用管理、模塊、系統上進行突破。

三、礦山測量的技術應用

我國在世界上是為數不多的幾個能源消耗以煤炭為主的國家。在實際消費和生產中，一次用品能源消耗中煤炭大概占69.8%，并且在電力能源、化工生產能源和民用商品能源中煤炭消耗所占的比例分別是68%、71%和58%。因此這里以鄂爾多斯高家梁煤礦為例，重點討論煤礦測量的技術應用。

高家梁煤礦坐落于內蒙古自治區鄂爾多斯市東南方向的8千米處，整個煤礦的計劃年產規模大概為600萬噸。在建井期間，埋深50m～150m的運輸大巷中部，遇到一種低強度軟巖，巷道掘進與施工過程中冒頂、塌方時有發生，常規錨桿支護失效，對施工安全和進度造成很大影響。而煤礦測量技術作為煤礦建設、施工、生產過程的極其關鍵的一環，和整個煤礦的經濟、安全、效益、生產等緊密相連，并且貫穿整個煤礦生產過程。因此如何快速的、精確的利用現代煤礦測量技術，對于高家梁煤礦的基礎建設、施工安全和經濟效益有著重大的意義。

在測繪科學技術快速發展的當代，新的測繪理念為煤礦測量技術的進步提供了強有力的動力，尤其是GIS、GPS和RS的應用，使其成為了煤炭行業測量技術取得新突破的關鍵。

1、GIS在高家梁煤礦測量中的具體應用。（1）高家梁煤礦的基礎數據庫中包含了大量的地下概況數據、地質數據、地球物理數據以及地質化學試驗數據等基礎信息，這些信息反應了地下的特殊地質體和地質現象特點，他們彼此之間存在相互獨立又相互聯系的關系。通過使用GIS技術，建立了多源數據找礦模型。該模型使用了高家梁煤礦基礎數據庫中大量的信息源，可以對具體事物有一個本質、全面、綜合的認識。（2）高家梁煤礦以GIS技術為基礎，建立了三維煤礦地學模擬模型。該模型可以使相關專業的學者快速、準確的了解高家梁煤礦地下礦體的三維分布特征，更加精確的指導煤礦建設、開發和生產工作。近來，伴隨著GIS技術在模擬方面的逐步創新，建立三維煤礦地學模擬模型已經變為煤炭測量技術的前沿和熱點。

2、GPS在高家梁煤礦測量中的具體應用。由于GPS技術具有精度高、靈活、方便、智能、時段全等優點，因此在高家梁煤礦中得到廣泛的應用。主要有兩方面：地面控制測量、碎部測量。（1）高家梁煤礦地面控制測量具體表現在，以煤礦建設工程的具體特征為依托，建立特定的控制網絡，而后對其坐標進行測量，作為高家梁煤礦地下測量的基礎。GPS技術最大的優勢表現在：與常規的點位測量相比，其所測點位精度高、方便靈活，并且GPS技術在建立礦區控制網、設立控制點等方面都具有顯著的優勢。（2）高家梁煤礦地面碎部測量具體表現在，充分利用載波實時相位差分技術，繪制煤礦的測量圖，包括對地質勘探、地面物體位置的測定、以及對地形圖進行測繪。與傳統的測繪圖相比，RTK技術具有多方面的優勢：測繪精度可以精確到厘米級別：測繪工作方式靈活多變：測繪誤差不向下傳遞、不依次累積：測繪數據便于管理、儲存和應用。

3、RS在高家梁煤礦測量中的具體應用。伴隨著RS技術的發展創新，RS已經成為煤礦行業重要的調查、研究、分析與測量手段。RS技術在高家梁煤礦中的應用主要表現在，監測地面下陷程度、分析下陷原因、監測煤礦對周圍環境的污染情況、制定相應的保護措施、監測地下水流動狀況等。

總而言之，礦山測量技術要想有長足的進步，必須進行相應的理論創新、技術創新和應用創新。通過利用GIS、GPS、RS等先進的理念，并結合計算機發展的新技術，共同提升礦山測量工作的準確性。尤其是對煤礦行業的發展具有重要的意義，伴隨科學技術的不斷突破，3S技術應用更加方便靈活，可以提供更加準確的煤礦測量結果，為煤礦建設、施工、生產和開發提供可靠的技術支持，為煤礦的良好有序發展保駕護航。