煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用研究

王宇 姜明哲 張存港 王震

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等的不斷發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用在測(cè)繪工作中。特別是在煤礦測(cè)量工作中，通過(guò)使用測(cè)繪新技術(shù)不但能夠節(jié)省人力與物力，而且也可以提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而也就能夠提高煤礦開(kāi)采的效率?；诖?，本文首先將闡述煤礦測(cè)量中應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)的重要性，然后分析測(cè)繪新技術(shù)在煤礦測(cè)量中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦測(cè)量；測(cè)繪新技術(shù)；應(yīng)用

引言

煤礦資源對(duì)于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展有著非常大的推動(dòng)作用。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也越來(lái)越高，在這個(gè)大背景下，人們對(duì)于煤礦開(kāi)采效率的要求也在不斷提高。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，不管是勘測(cè)階段還是開(kāi)采階段，都應(yīng)該合理分析煤礦測(cè)量數(shù)據(jù)，以此來(lái)確保煤礦開(kāi)采工作的順利推進(jìn)。此外，因?yàn)槊旱V測(cè)量工作有一定的系統(tǒng)性與復(fù)雜性，而且也有著很高的精度要求，所以，在實(shí)際的工作開(kāi)展過(guò)程中必須要加大對(duì)測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用力度。

1 煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的重要性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的改革和不斷發(fā)展，煤礦測(cè)量中的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)成為了煤礦開(kāi)采工作中的重要任務(wù)。在傳統(tǒng)的煤礦測(cè)量過(guò)程中，因?yàn)槿狈ο冗M(jìn)的測(cè)量工具，使得測(cè)量過(guò)程中經(jīng)常存在很大的誤差，從而不但會(huì)影響到煤礦的安全，而且也會(huì)對(duì)煤礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響。近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，傳統(tǒng)的測(cè)量工具因?yàn)椴荒軡M足新的煤礦測(cè)量需求而被拋棄，在這個(gè)過(guò)程中，煤礦測(cè)繪新技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用在煤礦勘探的設(shè)計(jì)、開(kāi)采過(guò)程中，從而大大提高了煤礦測(cè)量工作的效率。從目前來(lái)看，煤礦的傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)已經(jīng)向測(cè)繪新技術(shù)不斷的轉(zhuǎn)型，并通過(guò)數(shù)據(jù)獲取到了精準(zhǔn)的信息，從而有效保證了煤礦企業(yè)的安全，并對(duì)煤礦的開(kāi)采起到了指導(dǎo)性的作用和意義，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也隨之大大提升。

2 煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用

2.1 RS 技術(shù)的應(yīng)用

RS 技術(shù)也就是遙感技術(shù)，通過(guò)使用這種技術(shù)，能夠在高空、外層空間接收地面上的各類(lèi)地理電磁波信息，在對(duì)此類(lèi)電磁波進(jìn)行掃描、處理與傳輸?shù)倪^(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)地球表面各物體的現(xiàn)象、離識(shí)等進(jìn)行的識(shí)別與控測(cè)。因此，將 RS 技術(shù)應(yīng)用于煤礦測(cè)量工作中，能夠?yàn)楹侠黹_(kāi)采提供一個(gè)更加科學(xué)的參考與依據(jù)。【1】同時(shí)，RS 技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用，可以對(duì)地表沉陷范圍、沉陷程度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)煤矸石污染范圍、污染程度的有效監(jiān)測(cè)。此外，RS 技術(shù)還可以監(jiān)測(cè)地下水的水位變化狀況以及露天煤礦的邊坡穩(wěn)定性。當(dāng)然，在煤礦測(cè)量工作中，要實(shí)現(xiàn) RS 技術(shù)的高效利用，RS 基準(zhǔn)站還需要具有較高精度的已知坐標(biāo)，并將基準(zhǔn)站建于地勢(shì)較高的地方，且周邊障礙物高度角不能夠大于 15°，以免對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收造成影響。最后，移動(dòng)站與基準(zhǔn)站周邊不能存在高壓電線、大功率無(wú)線電發(fā)送源，且在移動(dòng)站跟基準(zhǔn)站建立過(guò)程中，要保證周?chē)鷽](méi)有會(huì)吸收電磁波的物體或是大面積水域，以免數(shù)據(jù)鏈完整性造成影響，并出現(xiàn)多路效應(yīng)。只有以上這些要求，才可以更加有效地發(fā)揮RS技術(shù)的作用，并促使其更好地為煤礦測(cè)量工作服務(wù)。

2.2 GIS 技術(shù)的應(yīng)用

GIS 技術(shù)也就是地理信息系統(tǒng)，該技術(shù)可以對(duì)相關(guān)的空間信息予以存儲(chǔ)和處理，并具有分析、顯示、模擬等功能，可以通過(guò)數(shù)據(jù)、圖像、地圖等形式，把所得的數(shù)據(jù)結(jié)果通過(guò)一種合理的方式呈現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，GIS 技術(shù)還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理、實(shí)時(shí)修改，并具有圖形編輯的功能，將 GIS 技術(shù)應(yīng)用于煤礦測(cè)量，不但可以更好地繪制出礦山的各種地形圖形，而且能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的管理，為工作人員的數(shù)據(jù)處理提供了較大的便捷，并便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析，使得工作效率得到有效提升?！?】而且，將 GIS 技術(shù)與調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行充分的結(jié)合，不僅能夠?qū)γ旱V井下的生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且能夠降低安全事故發(fā)生率，提高生產(chǎn)效率。此外，需要重點(diǎn)關(guān)注的是，GIS 技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)煤礦調(diào)度圖形的數(shù)字化處理，并將相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)引擎跟監(jiān)測(cè)系統(tǒng)予以聯(lián)機(jī)處理，從而形成一個(gè)以 GIS 技術(shù)為基礎(chǔ)一個(gè)煤礦調(diào)度圖形管理系統(tǒng)，讓煤礦生產(chǎn)、安全調(diào)度實(shí)現(xiàn)了真正的可視化操作，確保煤礦生產(chǎn)的安全性。

2.3 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

三維激光掃描的主要設(shè)備包括 GPS 定位設(shè)備、三維激光掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、升降臺(tái)，其工作原理主要是利用三維激光掃描儀，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)跟全球標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系進(jìn)行融合，結(jié)合多格式輸出形式，并利用相應(yīng)軟件，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為有效的源代碼，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的高效處理。相對(duì)于普通的測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，三維激光掃描技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地獲取相關(guān)的三維信息，而且空間精確度較高，數(shù)據(jù)也比較詳細(xì)，能夠?qū)D片數(shù)據(jù)特征進(jìn)行觀察。此外，該種技術(shù)獲取數(shù)據(jù)的速度較快、精度較高，使得數(shù)據(jù)采集與分析效率得到有效提升，且操作較為方便，能夠有效節(jié)省費(fèi)用開(kāi)支?！?】在煤礦測(cè)量中使用三維激光掃描技術(shù)，可以對(duì)地質(zhì)剖面進(jìn)行更好的測(cè)量，進(jìn)而確保地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)的精確度。同時(shí)，該技術(shù)還可以對(duì)井筒安裝、斷面進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)露天煤礦的儲(chǔ)量予以精確的測(cè)算，對(duì)地表變化狀況實(shí)行高效監(jiān)測(cè)。

2.4 慣性測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

相對(duì)于GPS技術(shù)來(lái)說(shuō)，慣性測(cè)量技術(shù)的實(shí)用性更強(qiáng)，這種技術(shù)沒(méi)有GPS 系統(tǒng)信號(hào)限制局限。而且，這種測(cè)量技術(shù)能夠在不同自然環(huán)境、不同地形地貌下，采用慣性導(dǎo)航原理，來(lái)對(duì)物體距離、高程、經(jīng)緯度及重力感應(yīng)、方位角、垂線偏差等進(jìn)行高效測(cè)量。此外，慣性測(cè)量技術(shù)還可以對(duì)煤礦區(qū)及其周邊區(qū)域進(jìn)行地震預(yù)防與監(jiān)測(cè)，并檢測(cè)地表沉降與幾何形變，其有效彌補(bǔ)了 GPS 技術(shù)的缺陷，且具有較高的精度，能夠進(jìn)行全方位、全天候的定位。

2.5 GPS 定位系統(tǒng)的應(yīng)用

在煤礦測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用中，GPS定位系統(tǒng)可以創(chuàng)造出一個(gè)全面的礦區(qū)控制網(wǎng)，該網(wǎng)能夠?qū)ΦV區(qū)的每個(gè)方面進(jìn)行必要的檢測(cè)，同時(shí)，還能夠檢測(cè)整個(gè)礦區(qū)場(chǎng)地是否存在沉降、礦井以下的巷道是否彎曲、開(kāi)礦地區(qū)周邊范圍是否安全等。相對(duì)于傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)眾多。第一，在礦區(qū)中，它能夠建立一個(gè)立體化的三維坐標(biāo)體系，該坐標(biāo)體系能夠極大程度提高檢測(cè)精準(zhǔn)度。第二，利用GPS定位系統(tǒng)擴(kuò)大檢測(cè)范圍，周?chē)迩椎姆秶伎梢赃M(jìn)行檢測(cè)。第三，減少檢測(cè)時(shí)間，使檢測(cè)的效率得到極大的提高。第四，通過(guò)電磁波測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)量，提高檢測(cè)精準(zhǔn)度。第五，減少測(cè)量過(guò)程中的程序，在測(cè)量時(shí)設(shè)定好程序，利用簡(jiǎn)便的操作進(jìn)行測(cè)量，十分簡(jiǎn)單。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，煤礦測(cè)量工作比較系統(tǒng)和復(fù)雜，在實(shí)際的測(cè)量工作開(kāi)展過(guò)程中，測(cè)量的精度經(jīng)常會(huì)受到測(cè)繪人員的專業(yè)水平、測(cè)繪設(shè)備等多方面因素的影響。而對(duì)于煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)，要想在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須要加大對(duì)測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用力度，以此來(lái)提高測(cè)量工作的質(zhì)量與效率，從而也就可以給煤礦開(kāi)采工作提供更加有效的數(shù)據(jù)參考，促使煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

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