煤礦測量中測繪新技術(shù)的應(yīng)用研究

王宇 姜明哲 張存港 王震

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

關(guān)鍵詞：煤礦測量；測繪新技術(shù)；應(yīng)用

引言

煤礦資源對于我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展有著非常大的推動作用。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也越來越高，在這個大背景下，人們對于煤礦開采效率的要求也在不斷提高。在煤礦開采過程中，不管是勘測階段還是開采階段，都應(yīng)該合理分析煤礦測量數(shù)據(jù)，以此來確保煤礦開采工作的順利推進(jìn)。此外，因為煤礦測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，在實際的工作開展過程中必須要加大對測繪新技術(shù)的應(yīng)用力度。

1 煤礦測量中測繪新技術(shù)的重要性

隨著我國經(jīng)濟(jì)體制的改革和不斷發(fā)展，煤礦測量中的測繪技術(shù)已經(jīng)成為了煤礦開采工作中的重要任務(wù)。在傳統(tǒng)的煤礦測量過程中，因為缺乏先進(jìn)的測量工具，使得測量過程中經(jīng)常存在很大的誤差，從而不但會影響到煤礦的安全，而且也會對煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響。近年來，隨著社會的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，傳統(tǒng)的測量工具因為不能滿足新的煤礦測量需求而被拋棄，在這個過程中，煤礦測繪新技術(shù)開始出現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用在煤礦勘探的設(shè)計、開采過程中，從而大大提高了煤礦測量工作的效率。從目前來看，煤礦的傳統(tǒng)測量技術(shù)已經(jīng)向測繪新技術(shù)不斷的轉(zhuǎn)型，并通過數(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，并對煤礦的開采起到了指導(dǎo)性的作用和意義，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益也隨之大大提升。

2 煤礦測量中測繪新技術(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)，通過使用這種技術(shù)，能夠在高空、外層空間接收地面上的各類地理電磁波信息，在對此類電磁波進(jìn)行掃描、處理與傳輸?shù)倪^程中，實現(xiàn)對地球表面各物體的現(xiàn)象、離識等進(jìn)行的識別與控測。因此，將 RS 技術(shù)應(yīng)用于煤礦測量工作中，能夠為合理開采提供一個更加科學(xué)的參考與依據(jù)。【1】同時，RS 技術(shù)在煤礦測量中的應(yīng)用，可以對地表沉陷范圍、沉陷程度等進(jìn)行監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對對煤矸石污染范圍、污染程度的有效監(jiān)測。此外，RS 技術(shù)還可以監(jiān)測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，在煤礦測量工作中，要實現(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)站建于地勢較高的地方，且周邊障礙物高度角不能夠大于 15°，以免對衛(wèi)星信號的接收造成影響。最后，移動站與基準(zhǔn)站周邊不能存在高壓電線、大功率無線電發(fā)送源，且在移動站跟基準(zhǔn)站建立過程中，要保證周圍沒有會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)可以對相關(guān)的空間信息予以存儲和處理，并具有分析、顯示、模擬等功能，可以通過數(shù)據(jù)、圖像、地圖等形式，把所得的數(shù)據(jù)結(jié)果通過一種合理的方式呈現(xiàn)出來。同時，GIS 技術(shù)還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時動態(tài)管理、實時修改，并具有圖形編輯的功能，將 GIS 技術(shù)應(yīng)用于煤礦測量，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，并便于對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析，使得工作效率得到有效提升。【2】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)行實時監(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，需要重點關(guān)注的是，GIS 技術(shù)在煤礦測量中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)煤礦調(diào)度圖形的數(shù)字化處理，并將相關(guān)的實時數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)引擎跟監(jiān)測系統(tǒng)予以聯(lián)機(jī)處理，從而形成一個以 GIS 技術(shù)為基礎(chǔ)一個煤礦調(diào)度圖形管理系統(tǒng)，讓煤礦生產(chǎn)、安全調(diào)度實現(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，其工作原理主要是利用三維激光掃描儀，對相關(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。相對于普通的測量技術(shù)來說，三維激光掃描技術(shù)能夠?qū)崟r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)省費用開支。【3】在煤礦測量中使用三維激光掃描技術(shù)，可以對地質(zhì)剖面進(jìn)行更好的測量，進(jìn)而確保地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)的精確度。同時，該技術(shù)還可以對井筒安裝、斷面進(jìn)行測量，并對露天煤礦的儲量予以精確的測算，對地表變化狀況實行高效監(jiān)測。

2.4 慣性測量技術(shù)的應(yīng)用

相對于GPS技術(shù)來說，慣性測量技術(shù)的實用性更強(qiáng)，這種技術(shù)沒有GPS 系統(tǒng)信號限制局限。而且，這種測量技術(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，來對物體距離、高程、經(jīng)緯度及重力感應(yīng)、方位角、垂線偏差等進(jìn)行高效測量。此外，慣性測量技術(shù)還可以對煤礦區(qū)及其周邊區(qū)域進(jìn)行地震預(yù)防與監(jiān)測，并檢測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

在煤礦測量技術(shù)的應(yīng)用中，GPS定位系統(tǒng)可以創(chuàng)造出一個全面的礦區(qū)控制網(wǎng)，該網(wǎng)能夠?qū)ΦV區(qū)的每個方面進(jìn)行必要的檢測，同時，還能夠檢測整個礦區(qū)場地是否存在沉降、礦井以下的巷道是否彎曲、開礦地區(qū)周邊范圍是否安全等。相對于傳統(tǒng)的檢測技術(shù)來說，GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)點眾多。第一，在礦區(qū)中，它能夠建立一個立體化的三維坐標(biāo)體系，該坐標(biāo)體系能夠極大程度提高檢測精準(zhǔn)度。第二，利用GPS定位系統(tǒng)擴(kuò)大檢測范圍，周圍十五千米的范圍都可以進(jìn)行檢測。第三，減少檢測時間，使檢測的效率得到極大的提高。第四，通過電磁波測距儀進(jìn)行測量，提高檢測精準(zhǔn)度。第五，減少測量過程中的程序，在測量時設(shè)定好程序，利用簡便的操作進(jìn)行測量，十分簡單。

3 結(jié)束語

總之，煤礦測量工作比較系統(tǒng)和復(fù)雜，在實際的測量工作開展過程中，測量的精度經(jīng)常會受到測繪人員的專業(yè)水平、測繪設(shè)備等多方面因素的影響。而對于煤礦企業(yè)來說，要想在日益激烈的市場競爭中實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須要加大對測繪新技術(shù)的應(yīng)用力度，以此來提高測量工作的質(zhì)量與效率，從而也就可以給煤礦開采工作提供更加有效的數(shù)據(jù)參考，促使煤礦企業(yè)實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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