煤礦測(cè)量中測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展分析

摘 要：煤礦生產(chǎn)離不開測(cè)量工作，煤礦各項(xiàng)測(cè)量的準(zhǔn)確與否，將直接影響到后期生產(chǎn)。為提高煤礦測(cè)量水平，使各項(xiàng)測(cè)量更高效，更準(zhǔn)確，本文介紹了煤礦測(cè)量技術(shù)，分析全站儀、GPS技術(shù)等現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在煤礦測(cè)量中的具體應(yīng)用，并探究了煤礦測(cè)繪技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：煤礦測(cè)量；現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

1 煤礦測(cè)量概述

開采煤礦前首先要進(jìn)行測(cè)量，可以說測(cè)量工作是煤礦開采的先導(dǎo)，同時(shí)，測(cè)量工作也會(huì)貫徹于整個(gè)煤礦開采工作的全過程，無論是最初勘測(cè)建井，還是最終煤炭的輸出都與測(cè)量技術(shù)密不可分。我們進(jìn)行煤礦測(cè)量時(shí)，其前期工作大致可分為兩部分：測(cè)定與測(cè)設(shè)。測(cè)定主要是用測(cè)量儀器實(shí)地勘測(cè)待測(cè)地區(qū)的地形、地貌，并繪制成圖紙，以供煤礦建設(shè)使用。測(cè)設(shè)主要是實(shí)地標(biāo)注開采方案中需標(biāo)注的地標(biāo)，以便于具體施工。井下控制測(cè)量也可分為兩大類：井下平面測(cè)量與井下高程測(cè)量。對(duì)于井下平面測(cè)量而言，主要指一些導(dǎo)線測(cè)量，通過測(cè)量以合理布置井下導(dǎo)線。而井下高程測(cè)量主要是通過準(zhǔn)確測(cè)定井下各測(cè)點(diǎn)高程，以創(chuàng)建一協(xié)調(diào)于地面系統(tǒng)的高程系統(tǒng)，進(jìn)而把采掘巷道在豎直方向上的具體位置確定出來，以確保巷道安全。另外，測(cè)量人員也會(huì)建設(shè)部分觀測(cè)站來定期勘測(cè)礦山巖層及地表移動(dòng)沉降情況，以及時(shí)進(jìn)行礦區(qū)安全預(yù)警，更好的保障安全生產(chǎn)。

2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用

隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，社會(huì)分工的精細(xì)化程度越來越高，同時(shí)各項(xiàng)分工間的聯(lián)系也越來越緊密。當(dāng)前，測(cè)繪技術(shù)已屬于一門綜合性學(xué)科，它融合了多項(xiàng)現(xiàn)代科技，其在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。測(cè)繪技術(shù)不僅使現(xiàn)代煤礦測(cè)量技術(shù)的數(shù)字化、智能化水平越來越高，而且也為科學(xué)開發(fā)礦區(qū)、合理保護(hù)礦區(qū)以及更好的保障煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)創(chuàng)造了新局面。

2.1 全站儀在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用

2.1.1全站儀的優(yōu)點(diǎn)

全站儀屬于一種電子測(cè)距儀，它既可測(cè)量角度，又可測(cè)量長度。在全站儀中涉到了光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)，它是這些技術(shù)的綜合融合體。全站儀主要有下列優(yōu)點(diǎn)：①功能齊全，操作簡單，只需單次照準(zhǔn)反射棱鏡，就能獲得很多信息，如水平角、豎直角、斜距、礦井高程等，另外，測(cè)量人員還可借助微處理器控制系統(tǒng)，讓全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量、碎部測(cè)量等；②可實(shí)現(xiàn)一體化的數(shù)據(jù)處理，全站儀可連接外圍網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備，讓數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)分析、反饋實(shí)現(xiàn)一體化；③數(shù)據(jù)精確度高，很多全站儀內(nèi)部都裝設(shè)有提高測(cè)量精度的雙軸補(bǔ)償系統(tǒng)，這樣測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

2.1.2全站儀在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用

在煤礦實(shí)地測(cè)量中，全站儀的應(yīng)用范圍十分廣泛，本文以其在井下測(cè)量中的應(yīng)用為例加以論述。用全站儀進(jìn)行井下測(cè)量主要借助的是導(dǎo)線測(cè)量的方式，其具體應(yīng)用大致包括：三架法、四架法以及省點(diǎn)法等。①三架法，在應(yīng)用三架法測(cè)量導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)先布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)，并把起算方位確定好，然后在某導(dǎo)線點(diǎn)安放全站儀，同時(shí)放置兩棱鏡于全站儀前后兩側(cè)，讓三點(diǎn)對(duì)中整平，通過觀測(cè)即可獲得相關(guān)測(cè)量參數(shù)；②四架法，該方法是以三架法為基礎(chǔ)增加一支架得來的，增加的這一支架應(yīng)一直保持在對(duì)中整平前置處，這種測(cè)量法在井下長距離測(cè)定中應(yīng)用較多，既準(zhǔn)確又高效；③省點(diǎn)法，測(cè)量人員在開展導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，可以坐標(biāo)點(diǎn)具體情況為基礎(chǔ)，不再測(cè)量已測(cè)過的導(dǎo)線點(diǎn)與過度點(diǎn)坐標(biāo)，在適當(dāng)位置裝設(shè)全站儀實(shí)施測(cè)量，這樣不但省時(shí)，而且大大提高了工作效率。

2.2 GPS技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用

GPS技術(shù)即全球定位系統(tǒng)技術(shù)，它能監(jiān)測(cè)全球各個(gè)區(qū)域，主要借助的是衛(wèi)星遙感技術(shù)與地面接收技術(shù)。當(dāng)前此項(xiàng)技術(shù)在很多領(lǐng)域都已得到了廣泛應(yīng)用，其在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用主要有：

2.2.1測(cè)量礦區(qū)地形

為確保安全生產(chǎn)，各煤礦企業(yè)在開采煤礦前，一方面要充分了解礦區(qū)地形、地貌以及具體地質(zhì)構(gòu)造等，另一方面應(yīng)科學(xué)合理的評(píng)估開采煤礦可能會(huì)對(duì)地形造成哪些影響，并對(duì)可能引發(fā)的次級(jí)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)，建立健全安全生產(chǎn)預(yù)警機(jī)制。而借助GPS擁有的載波相位差分技術(shù)，礦區(qū)全景地貌在很短的時(shí)間內(nèi)就可測(cè)量完畢，并可把測(cè)量結(jié)果繪制成實(shí)景地圖，同時(shí)獲得各種礦區(qū)地形參數(shù)。

2.2.2測(cè)量礦區(qū)施工放樣

為確保后續(xù)施工能按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，施工人員需借助相關(guān)儀器與采用某種方法把設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的具體平面位置與高程放置到礦山相應(yīng)位置，這也就是我們通常所說的施工放樣。利用GPS的精確定位功能，可準(zhǔn)確測(cè)量、監(jiān)控放樣點(diǎn)，以使各項(xiàng)放樣操作更精確、更高效。

2.2.3礦區(qū)控制測(cè)量

要想確保安全生產(chǎn)，同時(shí)提高生產(chǎn)效率，必須能有效控制煤礦采掘現(xiàn)場(chǎng)，利用GPS衛(wèi)星遙感技術(shù)可創(chuàng)建一控制網(wǎng)，在礦區(qū)上部利用控制網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)煤礦開采過程，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，第一時(shí)間處理隱患。同時(shí)，借助GPS的定位功能，還可實(shí)時(shí)測(cè)定，監(jiān)控井口水準(zhǔn)基點(diǎn)的平面位置與高程，以更好的開展井下測(cè)量。此外利用GPS技術(shù)，還可測(cè)量礦區(qū)巖石移動(dòng)情況及觀測(cè)地表沉降情況等。

3 煤礦測(cè)繪技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)

近年來，隨著煤礦科技的飛速發(fā)展，煤礦測(cè)繪技術(shù)也取得了較快發(fā)展，煤礦測(cè)量中測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用范圍，必然也會(huì)越來越廣泛。當(dāng)前煤礦測(cè)繪體系的應(yīng)用還主要以煤炭采掘?yàn)橹?，今后煤礦測(cè)繪技術(shù)將會(huì)擴(kuò)大應(yīng)用范圍，對(duì)煤礦開采的各領(lǐng)域?qū)嵭腥采w，借助測(cè)繪技術(shù)可給煤礦開采的各環(huán)節(jié)都建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，使傳統(tǒng)煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)。衛(wèi)星遙感技術(shù)、機(jī)載三維激光掃描成像技術(shù)、全站儀自動(dòng)跟蹤技術(shù)的發(fā)展使煤礦測(cè)量的智能化、無人化發(fā)展成為了可能，測(cè)量人員通過遠(yuǎn)程操作，讓設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，在屋內(nèi)就可得到測(cè)量數(shù)據(jù)。煤礦測(cè)繪技術(shù)未來必將更加精準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化。

4 結(jié)語

總之，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微電子技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等一系列新興技術(shù)的發(fā)展，煤礦測(cè)繪技術(shù)將會(huì)越來越成熟，其自動(dòng)化、智能化水平也將越來越高，未來煤礦測(cè)量中測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)更廣泛，測(cè)繪技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用，不僅會(huì)使煤礦開采更精準(zhǔn)，而且未來還可為礦區(qū)安全生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)保障。

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作者簡介：秦秋金（1984-），男，漢族，河北邢臺(tái)人，本科，助理工程師，研究方向：測(cè)繪技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用。