數(shù)字測圖在礦山井下測量中的應用探究

趙俊偉+張杰

摘 要 數(shù)字測量圖技術的不斷發(fā)展和應用使礦山井下測量手段發(fā)生了巨大的變化。文章闡述了數(shù)字測圖技術的特征，提出了其在礦山井下測量應用中的重要性，初步探討數(shù)字化測量圖在礦山井下測量中的應用措施，數(shù)字測圖對提高礦山井下測量效率和保障礦山井下安全作業(yè)具有十分重要的意義。

關鍵詞 數(shù)字測量圖；地質測量；煤礦生產

中圖分類號：P231 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0135-02

數(shù)字化測量技術是集計算機技術、網絡技術、信息技術、測量技術為一體的新型測量技術，具有高效、準確、便捷等優(yōu)點。礦山井下測量是一項基礎性的測量工作，關乎煤礦生產的穩(wěn)定性和安全性，貫穿于煤礦生產的各個環(huán)節(jié)，但由于礦山井下環(huán)境比較惡劣，地質比較復雜，過去采用傳統(tǒng)的測量方法難以滿足現(xiàn)代煤礦生產的需求，隨著數(shù)字測圖的應用，使得煤礦井下測量能夠準確高效完成。

1 煤礦數(shù)字測量圖概述

煤礦數(shù)字測量圖是指測量人員在煤礦井下進行實地測量，并收集和匯總相關數(shù)據(jù)，利用CAD軟件進行繪圖和加工，形成具有具體數(shù)據(jù)和形象圖案的“圖紙”。它是以井下巷道導線點為核心，以導線網為管路，按照1：1比例繪制的井下地質實測圖。

1.1 數(shù)字測量圖的特征

數(shù)字測量圖的特征主要有：1）測量精度高。在礦山井下測量地形時，可以將測定物點的距離誤差控制在3 mm以下，極大的避免了從輸入數(shù)據(jù)到繪制成圖過程中的精度損失，從而有效減少了展點誤差、方向型誤差、視距型誤差，極大地提高了數(shù)據(jù)的精度，確保了測量結果的準確性；2）自動化程度高。數(shù)字測圖在繪制的過程中，采用計算機軟件繪圖，可以實現(xiàn)自動計算、自動選圖示符號、自動識別等，同時還可以實現(xiàn)動態(tài)修圖、無痕修改、多次復制等，相比傳統(tǒng)手工繪圖，其圖形更加規(guī)范、精確、美觀；3）圖形信息豐富。數(shù)字繪圖是在繪圖軟件窗口上準確定位坐標，并可以通過實測數(shù)據(jù)的編輯，設定物點的連接信息，包括定位信息、屬性信息、實測數(shù)據(jù)信息等，使得繪圖內容豐富完整。

1.2 數(shù)字測量圖的內容。

數(shù)字測量圖的內容主要包括：測量標記、收尺標記、巷道碎部酮室、巷道特征、地質標記、邊界標記等。繪制人員應當根據(jù)測量數(shù)據(jù)、地質特征、周邊環(huán)境等標記相關內容，比如各種主要保護煤柱線、村莊輪廓線、河流線等。因此，繪制人員應當嚴格按照相關標準和規(guī)定進行制圖，采用標準圖形、符號、線條，按照標準比例進行繪制和標記，不斷豐富圖紙信息和內容。

1.3 煤礦測量數(shù)字成圖方法

煤礦測量數(shù)字成圖有兩種方法：1）原圖數(shù)字化：該方法需要配備的儀器有計算機、數(shù)字化儀、繪圖儀，是在數(shù)字化繪圖軟件的支持下，采用手扶跟蹤數(shù)字化或掃描矢量化的方法對測量圖加工出圖，這兩種方法各有優(yōu)缺點，由于掃描矢量化成圖具有高精度、高效率的優(yōu)點，通常被優(yōu)先使用。但該方法受原地圖影響比較大，掃描成圖精度比原圖效果略差，為了獲得更精確的成圖，通常采用修測、補測等方法提高原圖的精度；2）現(xiàn)場數(shù)字測圖?，F(xiàn)場數(shù)字測圖是內外業(yè)常用的方法，需現(xiàn)場采取一定的措施，對現(xiàn)場地質地圖進行測量后現(xiàn)場繪圖，最大限度的確保了測量的精確度。但該方法需要投入的人力、物力和財力比較大。

2 數(shù)字測量圖在煤礦井下測量中的重要作用

數(shù)字測量圖的產生和應用是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然產物，同時也是煤礦企業(yè)改革和發(fā)展的必要手段。它是測量人員手工或儀器測量井下地質數(shù)據(jù)后，采用計算機繪圖軟件處理數(shù)據(jù)并成圖，為煤礦生產提供依據(jù)。隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展和完善，數(shù)字測量圖的技術也獲得較大的發(fā)展，其在煤礦生產企業(yè)中的重要性不斷凸顯。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 數(shù)字測量圖是煤礦企業(yè)創(chuàng)新技術的具體體現(xiàn)

21世紀是知識經濟時代，企業(yè)只有不斷進行技術改革和創(chuàng)新，提高企業(yè)管理水平，增強企業(yè)競爭實力，實現(xiàn)企業(yè)生產效益最大化，才能在競爭激烈市場經濟中立于不敗之地。數(shù)字測量圖是作為現(xiàn)代高科技產物，其包含了計算機技術、網絡技術、測量技術等，其在促使企業(yè)不斷朝著技術化、標準化發(fā)展發(fā)揮重要的作用。因此，數(shù)字測圖企業(yè)改革傳統(tǒng)經理念和創(chuàng)新生產技術的具體體現(xiàn)。

2.2 數(shù)字測量圖是煤礦企業(yè)提高效益的具體措施。

煤礦井下測量工作是煤礦生產不可或缺的基礎工作，其貫穿于煤礦的探測、煤礦的開采、安全維護等各個環(huán)節(jié)中，而測量圖是煤礦井下測量工作的具體成果表現(xiàn)，其精度準確與否對煤礦生產整個過程產生直接的影響。而數(shù)字化具有自動化程度高、測量精度高、測量信息完整等優(yōu)點，可以為煤礦井下作業(yè)提供準確可靠的信息，促使煤礦生產安全、持續(xù)、高效進行，極大地降低了企業(yè)生產成本，實現(xiàn)企業(yè)經濟效益最大化。

3 數(shù)字測量圖在礦山井下測量中的應用

隨著市場經濟體制不斷發(fā)展和完善，煤礦企業(yè)生產管理模式不斷更新和發(fā)展，信息化、數(shù)字化管理理念不斷深入影響，加上市場競爭壓力日益增大，煤礦企業(yè)深刻認識到創(chuàng)新技術的重要性。礦山井下測量是獲取煤礦生產基礎資料的主要途徑，過去主要采用人工檢索、分析和處理數(shù)據(jù)，難以滿足現(xiàn)代化生產和技術管理的要求，尤其是安全生產管理的要求。近年來煤礦安全事故頻發(fā)，給國家和人民造成極大的損失，引發(fā)社會強烈不良反響，為了準確預防和快速處理礦井危害事故，就應當從提高井下基礎資料的準確性入手，利用數(shù)字化測量技術實現(xiàn)井下地質情況的數(shù)字化反應，為企業(yè)高效管理提供數(shù)據(jù)支持。

數(shù)字測量圖在礦山井下的應用主要包括：1）跟蹤井下作業(yè)進度。測量人員可以根據(jù)數(shù)字測量圖對井下作業(yè)進行跟蹤，實時掌握井下作業(yè)的進度，以便于及時調整和優(yōu)化作業(yè)方案，提高生產效率；2）為井下作業(yè)提供準確的數(shù)據(jù)。測量人員可以根據(jù)測量圖的標記，利用計算機繪圖軟件快速量取直巷進尺和剩余進尺，避免盲目作業(yè)，減少作業(yè)錯誤的現(xiàn)象發(fā)生；3）指導井下施工方向。設計人員可以根據(jù)測量圖相關數(shù)據(jù)和標記，預先模擬巷道施工進程，在線分析施工方案的合理性，為井下現(xiàn)場施工提供建議；4）實現(xiàn)自動計算。在測量圖上，可以直觀反映地質相關數(shù)據(jù)，為施工方案設計自動提供測量數(shù)據(jù)，避免人工計算的繁瑣，減少人為因素的誤差，確保了工程數(shù)據(jù)的準確性。

總之，數(shù)字測量圖是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的產物，也是現(xiàn)代企業(yè)生產實現(xiàn)的數(shù)字化和自動化發(fā)展的必要手段。煤礦產業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)，尤其是生產環(huán)境惡劣的礦山井下作業(yè)，更需要應用數(shù)字測量技術來提高生產效率。數(shù)字測量圖相比傳統(tǒng)方法，其具有諸多優(yōu)點，可以有效地避免傳統(tǒng)人工手段產生的誤差，提高繪圖的準確率，為礦井作業(yè)和生產提供有效的技術指導，對提高企業(yè)管理水平和經濟效益具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]段強，申家國.試論礦山測量數(shù)字化的應用技術[J].科技資訊，2010，11（09）：11-12.

[2]時寧寧.論數(shù)字化技術在礦山測量中的應用[J].中國西部科技，2010，10（35）：45-46.

[3]李東紅.RTK（GPS）定位技術在礦山測量中的應用[J].科技信息，2011，11（09）：42-43.endprint