3S技術(shù)在礦山測量中的實(shí)踐

付亮波，劉盈麟

（江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，江西 南昌 330000）

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，環(huán)境資源浪費(fèi)問題越來越嚴(yán)重，能源開采的重要性隨之提高，礦山測量作為能源開采中的重要工作，會(huì)直接影響煤礦開采的安全性，因此工作人員在礦山測量中運(yùn)用3S技術(shù)能夠有效提升礦山測量工作的精確度。

1 地理信息系統(tǒng)在礦山測量工作中的應(yīng)用分析

地理信息系統(tǒng)通常被稱之“GIS”，主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整合、深入分析，統(tǒng)一整理地理信息數(shù)據(jù)的新型測量技術(shù)系統(tǒng)與定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)并稱作3S技術(shù)，在我國很多行業(yè)中獲得了廣泛運(yùn)用。工作人員會(huì)借助衛(wèi)星發(fā)射出的導(dǎo)航定位信號，收集有關(guān)數(shù)據(jù)，該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用能全面預(yù)測礦區(qū)地面，而且在預(yù)測過程中受環(huán)境影響比較小，可提升我國礦山測量工作的精準(zhǔn)度，為采礦人員進(jìn)行采礦工作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在之前的礦山測量工作中，如果恰逢比較惡劣的天氣，就會(huì)導(dǎo)致工作人員難以在地面上進(jìn)行礦山測量工作。在使用地理信息系統(tǒng)之后，可避免出現(xiàn)這種狀況，工作人員僅需在進(jìn)行礦山測量工作的過程中運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)，即可順利完成對觀測點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測工作[1]。工作人員能了解煤礦的地下情況，精確測量出礦井的實(shí)際深度、標(biāo)高、具體位置等，有效提升礦山測量精準(zhǔn)度精準(zhǔn)度的同時(shí)減輕相關(guān)工作人員的工作任務(wù)量，在一定程度上提升礦山測量的工作效率。正常情況下，地理信息系統(tǒng)一般可應(yīng)用在礦山測量工作下述幾個(gè)方面。

第一方面，地理信息系統(tǒng)需要依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開展工作，在實(shí)際工作時(shí)，工作人員可結(jié)合礦井的實(shí)際情況選取靜態(tài)測量或動(dòng)態(tài)測量的工作方式，也可以將多種測量方法混合在一起運(yùn)用，測量井上、井下主要礦物質(zhì)的具體位置，方便工作人員將其繪制在各種圖紙上，該技術(shù)可用于指導(dǎo)開采生產(chǎn)，為煤礦資源的開采提供更有效的數(shù)據(jù)支撐，還能為礦井安全開采提供強(qiáng)有力的保障。

第二方面，礦山附近通常會(huì)具有比較復(fù)雜的特點(diǎn)，因此技術(shù)人員可運(yùn)用地理信息系統(tǒng)展示的資料，分析礦井周邊的地質(zhì)情況，仔細(xì)分析研究，預(yù)測礦井可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害狀況，然后制定一些與之對應(yīng)的應(yīng)急處理預(yù)案和解決方案，能減少因自然災(zāi)害產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，確保工作人員在礦山測量的安全性。

第三方面，相關(guān)工作人員在運(yùn)用地理信息系統(tǒng)提供的信息對礦井開展全方位研究工作時(shí)，需要結(jié)合研究、討論的結(jié)果，預(yù)測礦山測量工作中對環(huán)境可能存在的影響，然后根據(jù)預(yù)測結(jié)果提出相應(yīng)的問題解決方案，確保礦山測量工作的整體質(zhì)量，有助于提高礦山開采的安全性。

2 遙感技術(shù)在礦井測量工作的應(yīng)用分析

遙感技術(shù)是我國從20世紀(jì)60年代開始使用的一項(xiàng)新型礦井探測技術(shù)，該技術(shù)主要運(yùn)用在環(huán)境監(jiān)測、礦山測量、地震監(jiān)測等工作之中，在使用過程中通常需要依靠電磁波開展工作，同時(shí)還需要運(yùn)用各種類型的傳感儀器收集電磁波反射出來的有關(guān)信息，自動(dòng)生成圖像，提供給相關(guān)工作人員進(jìn)行深入研究。

受傳統(tǒng)礦井測量觀念的影響，很多技術(shù)人員在開展礦山測量工作的過程中，通常會(huì)使用人工下井等比較老舊的礦井開采方式，勘測出很多分布比較零散的煤礦井地下資源。因?yàn)楝F(xiàn)在生態(tài)環(huán)境被破壞的程度越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致泥石流、地震等自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn)，將會(huì)對礦山測量工作造成一定阻礙，會(huì)加大礦山測量的難度[2]。

技術(shù)人員在礦山測量的初期階段，需要檢測好礦井附近的地質(zhì)條件，然后直接使用遙感技術(shù)勘測出周邊環(huán)境狀況，并實(shí)時(shí)追蹤分析，這在一定程度上能夠提高礦山測量工作的實(shí)際質(zhì)量?？睖y人員在開展礦山測量工作時(shí)，應(yīng)該使用遙感技術(shù)，根據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)條件及地質(zhì)狀況開展分類，然后分別進(jìn)行礦山測量工作，確保開采礦山資源不會(huì)對周邊自然環(huán)境產(chǎn)生較大影響。

工作人員在運(yùn)用遙感技術(shù)對礦區(qū)周圍環(huán)境、地質(zhì)情況開展測量時(shí)，可將檢測到的各種數(shù)據(jù)匯總制成各種比例尺的地形測量圖，安排專業(yè)的技術(shù)人員結(jié)合地形圖開始深入分析，確保開采的具體范圍、井口位置等[3]。與此同時(shí)，技術(shù)人員需依照地形情況預(yù)測可能存在的各種類型地質(zhì)災(zāi)害，提前制定好災(zāi)害應(yīng)急方案。

工作人員可以運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行大范圍的礦山測量工作，在礦山測量的過程中，能運(yùn)用不同類型的遙感器開展分段測量，最后可直接使用計(jì)算機(jī)將所有測量結(jié)果整理分析，提升測量結(jié)果的精確性，使其可達(dá)到礦山動(dòng)態(tài)化觀測的目標(biāo)。

3 全球定位系統(tǒng)在礦山測量工作中的應(yīng)用分析

定位系統(tǒng)又被稱之為“GPS”，是20世紀(jì)70年代美國國防部研制的一個(gè)空間基準(zhǔn)較大的導(dǎo)航系統(tǒng)，運(yùn)用該系統(tǒng)能對地球上的任意位置開展比較精準(zhǔn)地測量，初期僅運(yùn)用在軍方，后來開始廣泛運(yùn)用在海運(yùn)、空運(yùn)、礦山勘測等領(lǐng)域，對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用[4]。全球定位系統(tǒng)融合了很多專業(yè)理論知識(shí)，在應(yīng)用過程中能直接將有關(guān)數(shù)據(jù)借助軟件轉(zhuǎn)換為圖像內(nèi)容，為我國的地理決策工作提供有力依據(jù)。

相關(guān)人員在整理勘察數(shù)據(jù)的過程中，需要進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)采集功能，分析數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)的問題，并及時(shí)尋找一些解決方案。與此同時(shí)，GPS能預(yù)判礦井開采工作中的風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)工作人員可制作出一個(gè)災(zāi)害預(yù)測圖，分析自然災(zāi)害情況，為礦山測量工作的有序開展打下良好的基礎(chǔ)。

技術(shù)人員在運(yùn)用全球定位系統(tǒng)收集礦山、礦井周邊環(huán)境的信息時(shí)，需將收集到的數(shù)據(jù)類資料進(jìn)行統(tǒng)一整理、深入分析，并將其制作成礦山測量模型，以更為直觀的方式展現(xiàn)出礦井周邊環(huán)境的動(dòng)態(tài)發(fā)展規(guī)律，為工作人員進(jìn)行環(huán)境治理工作提供強(qiáng)有力的參考依據(jù)。

運(yùn)用定位技術(shù)可全面檢測礦山測量各環(huán)節(jié)的工作情況，從而形成一個(gè)比較完整的礦山管理系統(tǒng)。技術(shù)人員通過該系統(tǒng)處理有關(guān)數(shù)據(jù)，能快速了解礦井的數(shù)據(jù)信息，然后以此為開采資源的重要基礎(chǔ)，運(yùn)用系統(tǒng)工程以及信息科學(xué)理論開展深入分析，能提供比較豐富的數(shù)據(jù)管理信息[5]。

在3S技術(shù)中最為重要技術(shù)就是全球定位系統(tǒng)。技術(shù)人員運(yùn)用GPS定位技術(shù)，能使開采人員了解礦山煤礦資源的分布情況，有助于推進(jìn)我國礦山測量工作的有效開展。如表1所示，GPS定位技術(shù)的作用可以協(xié)助工作人員制作災(zāi)害預(yù)測圖，建立礦山管理系統(tǒng)，使工作人員了解礦山煤礦資源的分布情況。

表1 GPS定位技術(shù)的作用

如表2所示，3S技術(shù)實(shí)際上是綜合運(yùn)用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及GPS技術(shù)為一體的新型測量技術(shù)，能集中檢測出礦井的空間分布情況、定位具體位置，可有效提升礦山測量工作的效率。在運(yùn)用3S技術(shù)時(shí)，能降低在礦山測量工作中不必要的人力成本浪費(fèi)、物力資源浪費(fèi)等，可減少礦山測量的總成本。

表2 3S技術(shù)

在實(shí)際運(yùn)用3S技術(shù)的過程中，主要使用信息技術(shù)，將地理信息系統(tǒng)作為礦山測量數(shù)據(jù)的主要處理中心，將遙感技術(shù)和GPS技術(shù)作為數(shù)據(jù)輔助處理，將收集的數(shù)據(jù)信息開展分塊管理，解決我國礦山測量工作中的問題。

4 結(jié)論

綜上所述，將3S技術(shù)運(yùn)用在礦山測量工作中，能改進(jìn)傳統(tǒng)礦山測量工作中存在的問題，提升礦山測量工作的精確性，有助于確保采礦人員的生命安全，有效推動(dòng)我國采礦事業(yè)的發(fā)展。