現代測量技術在煤礦測量中的應用分析

張留永

摘要：煤礦開采受地質因素的影響存在較高的風險，因此安全性是一直是煤礦生產管理的一大要點，要想切實保障煤礦生產安全，加強煤礦測量工作是關鍵。測繪技術體系的發展，為煤礦測量工作提供了技術支持，目前被廣泛應用于煤礦測量的現代測量技術主要有GPS技術、全站儀、三維激光技術等，這些科學技術的應用，使得煤礦測量工作的效率顯著提升，數據精確度不斷提高，有效地保障了測繪數據的準確性、真實性、全面性，為煤礦安全生產提供了信息支持。

關鍵詞：現代測量技術；煤礦測量；應用

煤炭作為我國最豐富的不可再生能源，被廣泛應用于我國居民的日常生活以及社會工業的生產制造，隨著社會的發展，人們對于煤礦的需求量不斷增加，市場需求的增長促使煤礦生產效率不斷提升[1]。在煤礦開采之前，進行礦山測量，開展礦區地質勘探工作，是一個不可或缺的程序。我國的煤炭資源大多深埋地底，需要通過井工開采的方式獲得，其技術要求比較高，必須要對該區域進行細致的地質勘察，明確礦產資源的分布，合理設計巷道掘進路線，避開瓦斯突出、斷層等危險地質因素，才能確保煤礦生產的安全性和高效性。隨著測量技術的發展，目前我國的礦山測量體系已相對完善，煤礦測量的準確性不斷提升。

一、GPS技術在煤礦測量中的應用

GPS技術是一種空間交會定點導航系統，能夠實現測繪目標的精準定位，具有全天候且不受天氣影響的優點。GPS的技術系統覆蓋全球，能夠獲得精準性極高的定位結果，在礦山測量中應用，可幫助測繪人員構建起礦區的三維控制網，實現礦區作業的實時動態監測。在GPS技術體系中，載波相位動態實時差分技術（RTK）能夠通過基準站來接受地物測繪參數，通過流動站進行數據的處理，自動生成差分觀測值，確保了模糊地物目標測繪結果的準確性，精確度可達厘米級[2]。

經過“基準站的設立→流動站的設置→RTK流動站的初始化”這幾道工序，待流動站實時接收到的衛星信號不少于4顆，GPSRTK技術系統可正式開始工作，獲取精準測繪信息，為觀測者提供測繪目標的三維動態模型，實現測量地物的實時動態定位。一般情況下，這一現代測量技術可用于礦山測量中的以下幾個模塊：①煤礦控制測量，為煤礦開采提供信息支持；②采場日常驗收測量，繪制工作掌子面平面圖，獲取相關開采面的測繪數據，計算煤礦開采量；③礦區工程測量，具體內容包括出入溝的放樣、標定爆破孔、標定采礦技術界限和邊坡界限移動監測等。在應用GPSRTK技術時，需要嚴格按照其技術流程和規范進行作業，盡量克服復雜的礦區環境給測繪結果帶來的影響，縮短基準站和流動站的間距，在測量前進行礦區已知地標位置的聯測校驗，消除測繪結果的誤差，進行外業觀測時，在作業現場繪制平面草圖，確保內業成圖的精準度。

二、全站儀在煤礦測量中的應用

全站儀，即全站型電子測距儀（Electronic Total Station），應用了光學測繪技術、電子信息技術以及機械技術，是一套具備距離（斜距、平距）、高差、垂直角、水平角等多種測量功能于一體的測繪儀器系統[3]。這一現代測量技術將光學度盤換為光電掃描度盤，具備顯示讀數并自動記錄數據的功能，而且通過測角操作的簡單化，能夠有效降低測量誤差，確保數據的精確度，因此被廣泛用于精密工程測量和變形監測領域。在煤礦測量中，應用全站儀，需要通過多方位觀測、碎部點測量、增補測站點或圖根點這幾道工序獲取礦區環境信息，明確測繪要素的三維坐標。

全站儀操作簡便，測量精度較高，具有布點方便靈活、受限程度較低、外業測量工作量小且內業平差計算簡單的優點，能夠有效保證測量單位精度。但是在實際應用過程中，需警惕軸系誤差、度盤誤差、測距誤差等因素，加強誤差產生要素的控制，比如說視準軸位置錯誤、測距儀光電信號串擾等，正確調節全站儀的位置，將其放置于兩個測量目標點的中軸線處，并嚴格按照不同程度作業的測量規范進行操作，根據實際的測量要求和測量環境選擇合適的發展級別、邊長規限以及觀測方法，確保在測量時能夠有精確的垂直角，切實保障數據的精確度。

三、三維激光技術在煤礦測量中的應用

三維激光技術能夠快速獲取物體的三維空間立體信息，是一種根據測繪需求對圖形進行數據轉換、輸出的測繪技術，其技術系統由數碼相機、激光掃描儀、GPS定位系統、升降臺、旋轉臺等組成。與傳統的測量技術相比，三維激光技術具有成本低、效率高、操作簡便、測量范圍廣的優點，且所得測繪數據具有高精度、全面性的特點，在煤礦測量中應用，更有效提高測量工作效率及質量。

在實際應用過程中，技術人員可應用三維激光技術系統對目標區域的進行測量，具體包括以下幾個方面：①檢測目標區域的地質環境，獲取地質剖面的測繪信息，全方位監測該區域地表的移動或變形；②煤礦巷道測繪。由于三維激光技術的工作環境限制較小，因此可用于煤礦井架、井筒等的測量，為巷道掘進、煤礦開采提供參考信息；③露天礦測量。現代化礦山測量要求數據的精度需達厘米級，定位中誤差需小于0.10m，高程中誤差需小于0.07m，三維激光技術的精確度可達到這一要求，可用于獲取露天礦邊坡移動信息，為邊坡穩定性判斷提供數據支持。

四、結語

煤礦開采效率的提升是社會發展的要求，但是同時也不能忽略煤礦生產的安全性和產煤質量這兩個核心要素。礦山測量工作是煤礦開采安全性與高效性的保障，通過深入全面的地質勘查工作，以及對影響礦物質開采的高危因素的分析，可以設計出合理的礦區巷道掘進路線，建立健全礦產開采安全生產監管體系[4]。作為與土地打交道的項目，通過礦山測量，詳細掌握礦區的地形信息，包括地質條件，包括地質結構、巖層組成、各巖層的硬度與穩定度等，有利于規避生產風險。而要想切實發揮礦山測量的作用，就必須不斷完善其工作機制，提高測量人員的工作素質，科學合理應用現代測量技術，確保測量數據的真實性和有效性[5]。

參考文獻

[1]曹西武.關于數字化測量信息技術在煤礦測繪中的應用研究[J].科技創新與應用，2015，06：71.

[2]程偉鵬，陳忠杰.探析GPS技術在煤礦測量中的應用[J].四川水泥，2015，08：151.

[3]滕浩洋.淺談測繪新技術在煤礦測量中的應用[J].中國新技術新產品，2016，08：108.

[4]李妍，張云慧.GPS技術在煤礦勘探平面控制測量中的應用[J].黑龍江科技信息，2013，15：156.