煤礦礦山測(cè)量數(shù)字化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

劉志民

摘 要：為保證煤礦開(kāi)采生產(chǎn)質(zhì)量，需要在煤礦開(kāi)采之前對(duì)煤礦礦山進(jìn)行有效測(cè)量，按照測(cè)量結(jié)果指定合理的煤礦開(kāi)采方案，避免煤礦開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。由于煤礦對(duì)測(cè)量技術(shù)水平有很高的要求。傳統(tǒng)的煤礦礦產(chǎn)測(cè)量技術(shù)并不能滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需求。在這種條件下就需要引入數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，確保煤礦礦山測(cè)量工作順利實(shí)施。

關(guān)鍵詞：煤礦礦山測(cè)量；數(shù)字化技術(shù)；生產(chǎn)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.086

0 引言

在社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用范圍得以擴(kuò)展。加上當(dāng)前我國(guó)各個(gè)行業(yè)對(duì)于煤礦這種能源物質(zhì)的需求量日益上漲，為保證煤礦生產(chǎn)效率和質(zhì)量有所提升，必須按照煤礦礦產(chǎn)地形對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合測(cè)量，在保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的同時(shí)，提升煤礦資源生產(chǎn)效率。就目前來(lái)看，我國(guó)應(yīng)用于煤礦礦山測(cè)量和生產(chǎn)中的數(shù)字化技術(shù)主要包括GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)和全站儀技術(shù)這四種，以下筆者將對(duì)這四種數(shù)字化技術(shù)在煤礦礦山測(cè)量生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)論述。

1 常見(jiàn)的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)

為保證數(shù)字化技術(shù)在煤礦礦山測(cè)量中發(fā)揮自身最大的作用，在進(jìn)行煤礦礦山測(cè)量之前應(yīng)對(duì)所涉及的數(shù)字化技術(shù)綜合分析，加深相關(guān)人員對(duì)常見(jiàn)煤礦礦山測(cè)量數(shù)字化技術(shù)的了解，在提升煤礦礦山測(cè)量水平的同時(shí)，為后期煤礦生產(chǎn)工作順利實(shí)施提供有效參考依據(jù)。就目前來(lái)看，應(yīng)用于煤礦礦山測(cè)量的數(shù)字化技術(shù)主要有四種，即GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)和全站儀測(cè)量技術(shù)，基于此，以下筆者將對(duì)相應(yīng)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的論述。

1.1 GPS技術(shù)（全球定位系統(tǒng)）

GPS具有定位準(zhǔn)確和覆蓋范圍大等優(yōu)勢(shì)，其在我國(guó)煤礦礦山中有著不可忽視的作用。加上，近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段高速發(fā)展，在無(wú)形中為GPS提供的變革依據(jù)。目前，我國(guó)在煤礦礦山測(cè)量中使用的GPS系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高精度定位，促使煤礦礦山測(cè)量工作順利開(kāi)展。GPS定位技術(shù)與傳統(tǒng)定位技術(shù)相比較，具有諸多優(yōu)勢(shì)，不僅僅能夠提高采礦點(diǎn)定位的精準(zhǔn)性，還能在煤礦礦山測(cè)量中避免外界因素對(duì)定位結(jié)果造成的干擾。有效擴(kuò)展煤礦礦山測(cè)量范圍。如果將GPS定位技術(shù)與RTK技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級(jí)精度定位，在我國(guó)各地區(qū)煤礦礦山環(huán)境下都有廣泛的應(yīng)用。另外GPS-RTK技術(shù)在煤礦礦山測(cè)量中，能夠減少煤礦礦山測(cè)量時(shí)間，有效縮短礦山測(cè)量周期，避免在煤礦礦山測(cè)量中遭到突發(fā)狀況，在提升煤礦礦山測(cè)量準(zhǔn)確性的同時(shí)，保障相關(guān)測(cè)量單位整體經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)）

GIS信息系統(tǒng)的主要作用是將采礦點(diǎn)定位結(jié)果更加直觀的表示出來(lái)。為了保證GIS系統(tǒng)能夠?qū)⒆陨韮?yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，GIS系統(tǒng)內(nèi)部還結(jié)合其他學(xué)科知識(shí)，包括測(cè)量學(xué)、幾何學(xué)和計(jì)算學(xué)等方面。這從側(cè)面反應(yīng)出GIS系統(tǒng)本身就是一項(xiàng)結(jié)合系統(tǒng)，其內(nèi)部涉及的各項(xiàng)技術(shù)手段能夠從根本的角度上提升煤礦礦山地理信息顯示質(zhì)量。對(duì)于GIS技術(shù)來(lái)說(shuō)，其自身具備三方面特點(diǎn)，即公共性、多維性和標(biāo)準(zhǔn)性，其在煤礦礦山測(cè)量工作中起到影響全局的作用。

為了保證地理信息處理的合理性，應(yīng)保證所采取的數(shù)據(jù)符合煤礦礦山測(cè)量全部要求。在完成煤礦礦山相關(guān)數(shù)據(jù)采集之后，要按照相關(guān)規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸納整理，這個(gè)過(guò)程中就涉及信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為此，在進(jìn)行煤礦礦山測(cè)量工程中，必須保證信息數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)合理，避免數(shù)據(jù)丟失，從而提升煤礦礦山測(cè)量信息處理的準(zhǔn)確性。

1.3 RS技術(shù)（遙感技術(shù)）

與其他地理環(huán)境相比較，煤礦礦山地形條件相對(duì)復(fù)雜，在進(jìn)行煤礦礦山測(cè)量時(shí)會(huì)受到多方面外在因素的干擾，無(wú)形中加大采礦點(diǎn)找尋難度。這就需要引入RS技術(shù)，通過(guò)相關(guān)理論知識(shí)和儀器設(shè)備感應(yīng)采礦點(diǎn)目標(biāo)信息。一般來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用RS技術(shù)時(shí)，涉及的理論知識(shí)包括電測(cè)波反射、輻射和發(fā)射輻射等，將這些理論知識(shí)與RS技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，能夠在一定程度上提升煤礦礦山測(cè)量信息處理水平提升的目的。在完成相關(guān)信息處理工作之后，還需要在其中提取出符合后期煤礦生產(chǎn)開(kāi)采的信息，這不僅僅能夠保證相關(guān)人員對(duì)煤礦礦山地形條件有一個(gè)全面的了解，還可能幫助相關(guān)人員在短時(shí)間內(nèi)找出采礦點(diǎn)，借以為煤礦開(kāi)采生產(chǎn)工作順利實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.4 全站儀測(cè)量技術(shù)

與上述三種數(shù)字化測(cè)量技術(shù)相比，全站儀測(cè)量技術(shù)主要利用相應(yīng)儀器設(shè)備進(jìn)行煤礦礦山測(cè)量。為保證這一數(shù)字化測(cè)量技術(shù)順利實(shí)施，在開(kāi)展全站儀測(cè)量技術(shù)之前，需要相關(guān)人員對(duì)全站儀這一設(shè)備的運(yùn)行模式綜合分析，借以保證這種儀器設(shè)備在煤礦礦山測(cè)量中發(fā)揮自身最大的作用。在對(duì)全站儀進(jìn)行綜合研究中，了解到這種儀器設(shè)備具有儲(chǔ)存和傳輸量大等特點(diǎn)，能夠在同一時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存和傳輸大量數(shù)據(jù)信息，避免煤礦礦山測(cè)量時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息丟失問(wèn)題，借以保證煤礦礦山測(cè)量工作順利開(kāi)展。除此之外，全站儀設(shè)備還具備諸多優(yōu)勢(shì)，不僅僅具備較高的穩(wěn)定性，還能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息雙向傳輸?shù)哪繕?biāo)，而且在科學(xué)技術(shù)手段不斷發(fā)展的過(guò)程中，全站儀設(shè)備與計(jì)算機(jī)相互結(jié)合，也就是說(shuō)全站儀可以通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)煤礦礦山測(cè)量的弊端，在降低煤礦礦山測(cè)量難度的同時(shí)，提升相應(yīng)測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2 煤礦礦山測(cè)量數(shù)字化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用

就煤礦礦山測(cè)量而言，數(shù)字化技術(shù)在煤礦礦山測(cè)量各個(gè)環(huán)節(jié)中都有廣泛的應(yīng)用，為加深相關(guān)人員對(duì)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的了解，需要對(duì)煤礦礦山測(cè)量數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行綜合分析，了解數(shù)字化技術(shù)在煤礦礦山測(cè)量各環(huán)節(jié)中的作用，全面提升煤礦測(cè)量工作實(shí)施效率，為后期煤礦生產(chǎn)開(kāi)采提供信息支持。

2.1 測(cè)量信息的調(diào)查

在進(jìn)行煤礦礦山測(cè)量工作之前，必須對(duì)整個(gè)礦山進(jìn)行信息調(diào)查，借以保證相關(guān)測(cè)量人員對(duì)煤炭礦山地形條件個(gè)所涉及的參數(shù)信息有所了解，只有這樣才能夠保證煤礦礦山測(cè)量工作順利實(shí)施。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行煤礦礦山測(cè)量信息調(diào)查時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)措施保證測(cè)量信息調(diào)查的準(zhǔn)確性，只有這樣才能夠保證后期煤炭礦山測(cè)量結(jié)果符合煤炭開(kāi)采生產(chǎn)要求。由于煤炭開(kāi)采生產(chǎn)之前需要考慮的因素非常多，這就需要對(duì)相應(yīng)因素綜合分析，并按照信息分析結(jié)果制定合理的煤礦礦山測(cè)量方案，在保證信息調(diào)查順利實(shí)施的過(guò)程中，降低自然因素對(duì)煤礦礦山測(cè)量造成的干擾，確保后期煤礦開(kāi)采防護(hù)工作順利實(shí)施。endprint

2.2 目標(biāo)測(cè)量

目標(biāo)測(cè)量作為煤礦礦山測(cè)量中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有在目標(biāo)測(cè)量結(jié)果符合相關(guān)規(guī)定時(shí)才能夠進(jìn)行煤礦開(kāi)采生產(chǎn)工作。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行煤礦礦山目標(biāo)測(cè)量時(shí)，應(yīng)從三個(gè)方面出發(fā)：

第一，由于煤礦礦山整體覆蓋面積過(guò)大，在進(jìn)行相應(yīng)測(cè)量工作之前，需要按照各區(qū)域特性對(duì)整個(gè)煤礦礦山進(jìn)行有效劃分，并在這個(gè)過(guò)程中利用全站儀設(shè)備對(duì)規(guī)定區(qū)域進(jìn)行綜合測(cè)量，為提升相關(guān)人員對(duì)煤礦礦山測(cè)量結(jié)果的了解，應(yīng)按照規(guī)定將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)化成圖片，并及時(shí)有效的調(diào)整相應(yīng)測(cè)量誤差，保證現(xiàn)場(chǎng)整體測(cè)量的準(zhǔn)確性。

第二，與其他地理環(huán)境相比，煤礦礦產(chǎn)地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，也就是說(shuō)煤礦礦山測(cè)量難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地理環(huán)境測(cè)量難度。受地理環(huán)境的影響，煤礦礦山測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸也較為困難，這就需要將煤礦礦山測(cè)量工作與數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，并在相應(yīng)區(qū)域測(cè)量時(shí)設(shè)立定點(diǎn)，利用GPS技術(shù)計(jì)算煤礦礦山測(cè)量高程，在保證所設(shè)立定點(diǎn)準(zhǔn)確性的同時(shí)，利用GPS技術(shù)對(duì)所設(shè)立的定點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)工作，進(jìn)一步獲取高準(zhǔn)確性的測(cè)量信息。

第三，為提升煤礦開(kāi)采生產(chǎn)水平，不僅僅需要對(duì)煤礦礦山表面實(shí)施有效測(cè)量，在這個(gè)過(guò)程中還需要相關(guān)人員將實(shí)施井下測(cè)量工作，由于煤礦井下測(cè)量工作難度較大，需要應(yīng)用防爆全站儀設(shè)備，并在井下測(cè)量時(shí)，將測(cè)量角度調(diào)整至規(guī)定范圍，并在閉合導(dǎo)線的作用下進(jìn)行相應(yīng)測(cè)量工作。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行煤礦井下測(cè)量工作時(shí)，應(yīng)按照測(cè)量結(jié)果進(jìn)行繪圖工作，并按照所繪制的圖紙進(jìn)行井下煤礦采掘工作，避免井下煤礦開(kāi)采時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。此外，還應(yīng)按照煤礦礦山井下測(cè)量要求制定安全防護(hù)措施，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)井下測(cè)量工作安全性提升的目的。

2.3 編制測(cè)量結(jié)果

對(duì)于煤礦礦山測(cè)量來(lái)說(shuō)，在完成相應(yīng)測(cè)量工作之后，需要采取適當(dāng)技術(shù)手段進(jìn)行測(cè)量結(jié)果編制，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為測(cè)量圖形，確保相關(guān)人員在短時(shí)間內(nèi)掌握煤礦礦山測(cè)量結(jié)果。傳統(tǒng)繪圖技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中會(huì)受到多方面外在因素的干擾，直接影響煤礦礦山測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性?；诖耍谶M(jìn)行煤礦礦山測(cè)量結(jié)果編制的過(guò)程中，可以引入數(shù)字化繪圖技術(shù)，在測(cè)量信息為基礎(chǔ)的條件下結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，將測(cè)量結(jié)果和相應(yīng)圖紙上表述的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并利用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)相關(guān)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行成圖分析，提升煤礦煤礦山井下情況監(jiān)督的有效性。此外，在進(jìn)行這一工作時(shí)還可以應(yīng)用三維可視化技術(shù)，這一數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用能夠感知煤礦的空間位置信息，使得相關(guān)人員對(duì)礦產(chǎn)資源集中位置有一個(gè)更深入的了解，這對(duì)于保證后期煤礦開(kāi)采生產(chǎn)工作順利實(shí)施也起到非常重要的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，推進(jìn)煤礦礦山測(cè)量數(shù)字化已經(jīng)成為煤礦工程測(cè)量領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)，煤礦測(cè)量機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，在現(xiàn)有的煤礦礦山測(cè)量的基礎(chǔ)上不斷向信息化方向發(fā)展，只有這樣才能提高煤礦礦山測(cè)量的工作效率，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求。

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