數(shù)字化測量技術(shù)在煤炭生產(chǎn)建設(shè)中的應(yīng)用探究

袁宏樹

淄博礦業(yè)有限責(zé)任公司巴彥高勒煤礦 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯017312

1 引言

在煤礦生產(chǎn)建設(shè)工作中,礦山測量工作是最為基礎(chǔ)的工作,做好礦山測量工作有助于保障正常的礦產(chǎn)資源開采和企業(yè)生產(chǎn)運營。現(xiàn)階段隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展,大大增加了整個社會對煤炭資源的需求量,加之現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在逐漸取代傳統(tǒng)技術(shù),推動了了礦山測量技術(shù)的發(fā)展,通過與數(shù)字化信息技術(shù)的融合,提升測量結(jié)果的精準(zhǔn)度,使得數(shù)據(jù)分析更加形象化、數(shù)據(jù)搜索也更加便捷,有助于提升煤礦生產(chǎn)效率并確保煤礦安全生產(chǎn)。

2 數(shù)字化測量技術(shù)概述

現(xiàn)階段用于煤炭生產(chǎn)中的數(shù)字化測量技術(shù),是一種基于數(shù)字定位技術(shù)、智能數(shù)字化儀器儀表以及相應(yīng)配套軟件的測量技術(shù),用于收集礦山各種信息。此技術(shù)綜合了多種測量技術(shù)和科學(xué)測繪手段,通過多樣化輔助工具的應(yīng)用來提升測量工作效率和測量精度,減輕人工作業(yè)強度,提升測量作業(yè)的智能化水平。目前比較常用的數(shù)字化測量技術(shù)主要有三維數(shù)字化軟件技術(shù)、GPS定位測量技術(shù)、光電測距高程導(dǎo)線測量技術(shù)、全站儀以及數(shù)字化繪圖技術(shù)等。在煤炭生產(chǎn)建設(shè)中此技術(shù)主要起到數(shù)據(jù)采集、資源調(diào)度、信息整合以及數(shù)據(jù)分析決策等功能。

3 數(shù)字化測量技術(shù)在煤炭生產(chǎn)建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢

在煤炭生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù),首先有助于提升測量效率。比如通過光電測距高程導(dǎo)線測量和GPS定位測量技術(shù)的配合應(yīng)用,可以將短時間獲取的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入數(shù)字化繪圖軟件中,以極快的速度自動出圖,作為指導(dǎo)煤炭生產(chǎn)建設(shè)工作的依據(jù),有助于在此基礎(chǔ)上構(gòu)建礦山安全生產(chǎn)機(jī)制。同時在煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)用全站儀等技術(shù)開展全程和全方位的測量監(jiān)控,表現(xiàn)出較高的測量工作精準(zhǔn)度和較高的測量作業(yè)效率等優(yōu)勢。其次可以更加直觀地表現(xiàn)信息。應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)最為顯著的特征就是礦山測量的數(shù)據(jù)專業(yè)性,而由于礦山環(huán)境的復(fù)雜性,使得礦山測量數(shù)據(jù)量龐大且分析難度較大,因此可以通過此技術(shù)中的計算機(jī)軟珍軟件將前期測量工作中所獲取的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為模擬實景,便于工作人員通過手機(jī)、平板、電腦等終端直接查看,而且可以在地形圖上同步和精確標(biāo)注部分地籍要素等。再次是具有較廣的測量范圍和較高的精確度等優(yōu)勢。此技術(shù)通過數(shù)字繪圖、三維可視化以及數(shù)字?jǐn)z影等技術(shù)的應(yīng)用,突破了傳統(tǒng)測量技術(shù)在空間上的局限性,通過先進(jìn)測量儀器設(shè)備的應(yīng)用來提升礦山測量精度。最后具有較強的針對性優(yōu)勢。正是由于此技術(shù)的效率和智能化程度較高,通過此技術(shù)的應(yīng)用有助于結(jié)合礦山企業(yè)以及煤炭生產(chǎn)建設(shè)實際情況來篩選所需要的數(shù)據(jù)信息,提煉出關(guān)鍵影響因子并制定針對性的策略,做好對重要信息的分類處理和保存工作,表現(xiàn)出具有較強針對性的優(yōu)勢。

4 數(shù)字化測量技術(shù)在煤炭生產(chǎn)建設(shè)中的具體應(yīng)用分析

4.1 數(shù)字化資料處理技術(shù)的應(yīng)用 在煤炭生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)時,首先要建立數(shù)字化礦山測量系統(tǒng),通過此系統(tǒng)的應(yīng)用收集大量的數(shù)字化測繪數(shù)據(jù),針對這些數(shù)據(jù)需要通過數(shù)字化資料處理技術(shù)的應(yīng)用,通過計算機(jī)語言轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)加工提煉等提煉出原始數(shù)據(jù)中有價值的數(shù)據(jù)。在上述過程中需要應(yīng)用多種專業(yè)化的計算機(jī)工具軟件,提升數(shù)字化資料處理速度和準(zhǔn)確性。此外還建立測量信息數(shù)據(jù)庫來遠(yuǎn)程傳輸和保存測量數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)字化管理目標(biāo)并提升相關(guān)技術(shù)工藝。

4.2 三維可視化技術(shù)的應(yīng)用 此技術(shù)在煤炭數(shù)字化測量中的應(yīng)用主要利用其繪制三維立體模型原理,經(jīng)過對海量測繪數(shù)據(jù)的加工和提煉來實現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。具體地說,就是基于礦區(qū)測量數(shù)據(jù)利用三維系統(tǒng)進(jìn)行加工來形成可以高度匹配礦山地質(zhì)地貌的三維立體圖像,便于工作人員全面和詳細(xì)掌握礦區(qū)礦產(chǎn)資源相關(guān)情況。此技術(shù)的應(yīng)用要求工作人員具有較高的專業(yè)技術(shù)水平,同時還要配置滿足3DMAX、MAYA 設(shè)計軟件運行的硬件計算機(jī)設(shè)備等才能完整呈現(xiàn)礦山形態(tài)。在此技術(shù)的實際應(yīng)用中,為了實現(xiàn)三維可視化技術(shù)目標(biāo),首先需要構(gòu)建三維模型,也就是工作人員基于測繪點、線、面的具體科學(xué)設(shè)置,按照規(guī)程操作軟件來順利構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型。在確定模型的宏觀形象之后,基于模型的顏色、地理屬性、光滑度等性質(zhì)特征對其模型內(nèi)容進(jìn)行細(xì)節(jié)和屬性上的補充,保證上述模型內(nèi)容符合礦山地質(zhì)地貌的實際情況并確保具有參考價值。在經(jīng)過上述補充處理之后還要對模型進(jìn)行再次渲染處理來提升其視覺效果,并且結(jié)合實際情況對模型的光照、亮度等系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。最后開展動畫制作,將靜態(tài)的三維模型轉(zhuǎn)換為動態(tài)模型,全方位和完整呈現(xiàn)各個細(xì)節(jié),取得立體和逼真的視覺動態(tài)效果,滿足煤礦采掘和生產(chǎn)建設(shè)對數(shù)據(jù)信息與圖像的需求。

4.3 空間信息技術(shù)的應(yīng)用 在煤礦地質(zhì)測量中主要應(yīng)用的空間信息技術(shù)主要有GPS、RS以及GIS技術(shù)。其中的GPS定位技術(shù)就是利用衛(wèi)星測繪技術(shù)開展測量所需的定位工作,具有定位精度高和測量結(jié)果準(zhǔn)確的特點。RS技術(shù)則是基于電磁波技術(shù)開展應(yīng)用信息傳輸與處理、傳感和目標(biāo)特征分析測量的技術(shù),同時還將通過掃描或攝影所獲取的電磁波信息進(jìn)行成像處理,然后向礦山測量中心發(fā)射信息,便于進(jìn)行遠(yuǎn)程地表信息的控制識別和礦山環(huán)境監(jiān)控。GIS技術(shù)則是基于地理信息系統(tǒng)來確定地理空間目標(biāo),結(jié)合測量系統(tǒng)以及處理系統(tǒng)來構(gòu)件數(shù)字化技術(shù)體系,將獲取的完整可靠數(shù)據(jù)資料作為編制礦山企業(yè)生產(chǎn)運營決策的依據(jù)。

5 結(jié)語

目前隨著煤礦開采深度的不斷增加以及煤炭資源需求量的快速增長,增加了煤礦開采難度和安全風(fēng)險性。基于煤礦地質(zhì)測量工作在煤炭生產(chǎn)建設(shè)中的重要性,現(xiàn)階段,將更加先進(jìn)的信息技術(shù)應(yīng)用于煤礦地質(zhì)測量工作中,通過數(shù)字化資料處理技術(shù)、三維可視化技術(shù)以及空間信息技術(shù)等數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用來提升地質(zhì)測量作業(yè)的精度和作業(yè)效率,確保測量結(jié)果與實際情況相符并作為后續(xù)開展開采作業(yè)的指導(dǎo)依據(jù),有助于煤礦生產(chǎn)的有序開展和煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。