煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)研究

郭新華

摘 要：煤礦測(cè)量是在煤礦開采工作中，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)、測(cè)量、勘察、開采和運(yùn)營(yíng)的一系列測(cè)繪工作。測(cè)量工作貫穿于開采過(guò)程的始末，有利于煤礦企業(yè)合理規(guī)劃開采方案，避免資源浪費(fèi)。隨著測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步，一些測(cè)繪新技術(shù)也逐漸涌現(xiàn)，并快速適應(yīng)市場(chǎng)化的需求。

關(guān)鍵詞：煤礦測(cè)量；測(cè)繪新技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

煤礦測(cè)量在煤礦企業(yè)中發(fā)揮著重大作用，而測(cè)繪新技術(shù)的引入是信息化、科技化發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是煤礦體制改革的需要。新技術(shù)的引入會(huì)提高煤礦開采高產(chǎn)、高效能力，能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)利益最大化，推動(dòng)煤炭測(cè)量行業(yè)的快速發(fā)展。

2 煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的重要性

傳統(tǒng)的煤礦測(cè)量過(guò)程中，由于沒有先進(jìn)的測(cè)量工具，從而導(dǎo)致了在測(cè)量中出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差，而這些誤差會(huì)給煤礦的安全帶來(lái)嚴(yán)重影響，同時(shí)也會(huì)影響到煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益。在新時(shí)代背景下，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的提升，因此，傳統(tǒng)的測(cè)量工具已經(jīng)逐漸被摒棄，無(wú)法滿足煤礦測(cè)量的需求和開采的實(shí)際需要，煤礦測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，而回測(cè)新技術(shù)主要應(yīng)用于煤礦勘探的設(shè)計(jì)、開采上，對(duì)后期的數(shù)據(jù)信息采集也有著積極地促進(jìn)作用，通過(guò)這些采集到的數(shù)據(jù)信息，可以清楚的了解到煤礦是否安全。

3 煤礦測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用

3.1 GPS測(cè)繪技術(shù)在煤礦測(cè)量中的運(yùn)用

GPS測(cè)繪技術(shù)是在當(dāng)前煤礦測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)，在煤礦測(cè)量中主要應(yīng)用于礦區(qū)地形測(cè)量、礦區(qū)施工放樣測(cè)量、礦區(qū)控制測(cè)量、礦區(qū)巖石移動(dòng)以及地表沉降測(cè)量等。在進(jìn)行礦區(qū)地形測(cè)量方面，GPS測(cè)繪技術(shù)是通過(guò)相位差技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)全景地貌的測(cè)量，并且可以將實(shí)景地圖繪制出來(lái)，測(cè)量工作人員可以借助相應(yīng)的接收設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)地形參數(shù)的識(shí)別；在礦區(qū)施工放樣測(cè)量方面，主要是由工作人員借助測(cè)量?jī)x器，參考設(shè)計(jì)圖紙將對(duì)相應(yīng)的標(biāo)注位置和高程進(jìn)行測(cè)量；在礦區(qū)控制測(cè)量方面，則是通過(guò)無(wú)線遙感技術(shù)形成控制網(wǎng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦開采狀況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行處理；在礦區(qū)巖石移動(dòng)以及地表沉降測(cè)量方面，通過(guò)GPS技術(shù)可以動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)巖石移動(dòng)情況以及地表沉降參數(shù)的確定，有助于做好對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)等。

3.2 GIS測(cè)繪技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用

GIS是一個(gè)集數(shù)據(jù)采集、管理、分析、輸出功能于一體的空間信息系統(tǒng)。GIS最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代，由羅杰·湯姆林森提出“GIS”這一概念，并建成當(dāng)時(shí)世界上第一個(gè)GIS系統(tǒng)即“CGIS”加拿大信息系統(tǒng)。我國(guó)GIS研究較晚，但近幾年發(fā)展迅速，GIS產(chǎn)業(yè)日趨成熟。GIS的特點(diǎn)比較突出，具有信息采集、管理、分析、輸出功能，能夠進(jìn)行空間分析，并與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合在一起，擁有高效的數(shù)據(jù)處理能力，因此廣泛應(yīng)用在煤礦測(cè)量當(dāng)中。我國(guó)是資源大國(guó)，對(duì)資源進(jìn)行高效的管理勢(shì)在必行。傳統(tǒng)地質(zhì)測(cè)量工作強(qiáng)度高、難度大，效率較低，實(shí)施較困難。GIS則克服了傳統(tǒng)測(cè)量的問(wèn)題，減少了工作量，降低了地質(zhì)測(cè)量的難度。礦區(qū)的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，針對(duì)不同的地質(zhì)現(xiàn)象，使用GIS軟件進(jìn)行三維趨勢(shì)面的模擬，從三維立體角度觀察礦區(qū)的地質(zhì)更加形象和直觀。

3.3 RTK技術(shù)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用

RTK技術(shù)也叫載波相位差分技術(shù)，指的是通過(guò)出來(lái)兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集到的載波發(fā)給用戶，進(jìn)行求差解算。RTK的測(cè)量能夠得到厘米級(jí)的定位精度，將測(cè)量值做到分毫不差。如今在煤礦測(cè)量中運(yùn)用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，可以使兩個(gè)監(jiān)測(cè)站的信息相連，實(shí)現(xiàn)信息間的溝通和交流，同時(shí)還能夠準(zhǔn)確的處理數(shù)據(jù)信息，并獲得準(zhǔn)確的信息處理結(jié)果，因此，煤礦測(cè)量的準(zhǔn)確性也就能夠體現(xiàn)出來(lái)了，RTK技術(shù)還能夠監(jiān)控煤礦測(cè)量的實(shí)際動(dòng)態(tài)，在煤礦開采前，可以根據(jù)監(jiān)控中的勘察情況，設(shè)計(jì)出地形的測(cè)繪圖，為煤礦測(cè)量工程的開展提供一定的基礎(chǔ)。在利用RTK技術(shù)繪制煤礦開采的地形圖時(shí)，可以通過(guò)測(cè)繪儀器去編輯測(cè)繪圖，以這種方式編輯出的測(cè)繪圖不僅會(huì)使測(cè)繪圖更加清晰準(zhǔn)確，還有利于RTK技術(shù)的實(shí)施，以及對(duì)煤礦開采安全系數(shù)的保障，為測(cè)繪工作提供了一定的參考依據(jù)，在利用RTK技術(shù)測(cè)繪煤礦企業(yè)的施工圖表時(shí)，可以通過(guò)掃描煤礦廠區(qū)的建筑物及地形等因素，將這些信息與接收儀相連接。

3.4 全站儀測(cè)繪技術(shù)在煤礦測(cè)量中的運(yùn)用

全站儀也是當(dāng)前煤礦測(cè)量中應(yīng)用較為廣泛的測(cè)量?jī)x器之一，主要是有電子測(cè)角、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等部分組成的，是一種三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。全站儀測(cè)量是主要采用電子技術(shù)與新型光學(xué)技術(shù)相結(jié)合的方式，接收數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)之間傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)獲取信息的自動(dòng)化處理實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦測(cè)量數(shù)據(jù)的掌握，并具有較高的準(zhǔn)確性和全面性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于受到煤礦條件的影響，在使用全站儀的過(guò)程中，要注意下面幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先，在使用全站儀進(jìn)行測(cè)距的時(shí)候，要對(duì)測(cè)距常數(shù)進(jìn)行校正，并且核對(duì)測(cè)距常數(shù)是否與反光鏡相匹配；其次，在使用導(dǎo)線測(cè)量的過(guò)程中，要確認(rèn)使用的設(shè)備是否具有自動(dòng)存儲(chǔ)的功能，如果有，就應(yīng)該對(duì)測(cè)量順序進(jìn)行科學(xué)的掌握，但是由于自動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備在使用方面存在一定的缺陷，所以應(yīng)盡量避免使用該功能的設(shè)備。全站儀進(jìn)行測(cè)量的基本原理是借助電磁波的傳播原理進(jìn)行的，電磁波測(cè)距原理見圖1，通過(guò)利用電磁波在兩點(diǎn)之間傳播的原理，結(jié)合傳播所用的時(shí)間確定兩點(diǎn)之間的距離。

3.5 無(wú)人機(jī)在煤礦測(cè)量中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)即無(wú)人駕駛飛機(jī)，由飛行平臺(tái)、傳感器、飛行控制系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)六部分組成。無(wú)人機(jī)有超強(qiáng)的勘察能力，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用在國(guó)土調(diào)查、資源調(diào)查和地質(zhì)調(diào)查中，具有體積較小、機(jī)動(dòng)靈活、調(diào)查時(shí)間短、效率高等優(yōu)點(diǎn)。煤礦開采前，必須對(duì)礦區(qū)進(jìn)行翔實(shí)的調(diào)查，包括各種地質(zhì)條件，內(nèi)部環(huán)境和煤礦構(gòu)造等。無(wú)人機(jī)對(duì)工作環(huán)境沒有太大要求，可以在惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作。無(wú)人機(jī)對(duì)礦區(qū)進(jìn)行攝影成像，獲得煤礦內(nèi)部的各種地質(zhì)條件，可以為煤礦開采提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以此建立數(shù)字煤礦系統(tǒng)，為開采提供有力支持，避免了盲目開采，有利于正確決策。攝影像片提供的煤礦內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，反映煤礦在開采過(guò)程中的地質(zhì)變化，根據(jù)這些信息，可以幫助礦上工人有效的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)以及衛(wèi)星遙感等技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了煤礦測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，使得測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展成為必然。先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用給煤礦測(cè)量工作的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)，并且加快了更加先進(jìn)、更加精確的測(cè)繪技術(shù)以及測(cè)繪設(shè)備的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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