测绘技术在煤矿测量中的应用范文

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摘要：

概述煤矿测量工作的内容，探究测绘技术在矿山勘探、开采规划、自然环境检测等各个方面的应用，并分析测绘技术在未来煤矿测量中的发展趋势，以期对相关工作有所借鉴。

关键词：

测绘技术；煤矿测量；应用；发展趋势

0引言

随着科技进步，以互联网技术为支撑的测绘技术在国民经济的诸多领域发挥着越来越重要的作用。煤矿测量作为一项综合性的工作，其发展离不开科学的测绘技术和先进的测绘设备[1]。煤矿测量是一项复杂的工作，其主要内容包括煤矿开采前期地质勘测、开采过程中的方案设计及开采后的运输与生产经营等，而测绘技术通过采集、存储、汇总、分析、处理各项相关数据，为煤炭开采的各个环节提供精确的数据支撑，从而实现资源开发与环境保护协调发展。因此，从某种意义上讲，科学的测绘技术直接影响着现代煤矿的测量与开采规模，甚至影响整个煤矿产业的发展前景。

1煤矿测量概述测量

工作是煤矿开采的先导，煤矿测量工作贯彻在整个煤矿开采过程的始终，从煤矿勘测到建立矿井，再到煤矿输出都离不开科学的测量技术。煤矿测量的前期工作一般包括测定和测设两个部分，所谓测定是指测量人员在开采前，利用测量仪器和测量工具，对规划的煤矿测量区的地物、地貌进行实地勘测，并按照一定比例，将勘测结果绘制成等比例的图纸，供煤矿规划部门和工程建设部门使用；所谓测定，是测量人员根据对测定结果的规划，将开采方案中的各个分区进行实地标注，便于按计划施工。井下控制测量主要包括井下平面测量和井下高程测量两类，前者的主要测量形式为导线测量，即通过对不同采区的导线型号、导线长度、导线转角角度等数据的测量完成井下导线的合理布置；后者是通过对井下各种测点高程的测定，建立一个与地面系统相统一的高程系统，从而确定各采掘巷道在竖直方向上的位置，并解决采掘巷道方向上的几何问题，以保证地面建筑与井下作业安全，井下高程测量的内容包括井下高程测量、井下水准测量及井下三角高程测量。岩层及地表移动沉降的测量是指测量人员通过设置观测站，定期对矿区的岩石、地表结构及运动状况进行勘测，以建立科学的矿区安全预警机制。测量人员在实际工作中要通过仪器观测和实地考察的手段对岩石移动及边坡滑动的情况进行测试，以便及时了解井下、地表岩层移动、露天矿区地表沉降的各种征兆；对不同开采手段所造成的不同程度的地表岩层移动和破坏情况进行数据收集和分析，以控制矿区开采强度；对采空区的收尾工作及环境治理工作进行调查，检验各种处理方式的实际效果；对岩石及地表移动沉降的测量工作进行阶段性总结，为矿区安全生产提供技术资料[2]。

2现代测绘技术在煤矿测量中的应用

随着网络时代的到来，一方面社会分工不断精细化，另一方面各个社会分工之间的联系也日益紧密，测绘技术在现代科技的支撑下已经发展成为一门融合各项技术的综合性学科。随着测绘技术不断发展，其在煤矿测量中的应用也越来越广泛。测绘技术在使传统煤矿采掘业逐渐实现数字化和智能化的同时，也为矿区开发与保护、煤矿行业的安全生产打开了新局面。

2.1全站仪在煤矿测量中的应用

2.1.1全站仪全站仪

又称全站型电子测距仪，它融合光学技术、电子技术和机械技术，将测量角度与测量长度的功能合为一体。全站仪在测量工作中具有以下特点：a)功能齐全，只需一次反射棱镜的照准，就可以获得比较全面的水平角、竖直角、斜距、测点的平面坐标、井下高程等数据，同时，测量人员还可以利用微处理器的控制系统，使全站仪完成导线测量、前后方交会、碎部测量和施工放样等计算任务；b)数据处理一体化，全站仪与外围网络设备和数据处理设备之间设有专门的数据传输通道，从而使数据收集、管理、分析、反馈形成一个完整的系统；c)数据精确度高，全站仪内部有双轴补偿系统，该系统可以自动测量仪器竖轴和水平轴的倾斜误差，并根据计算数据及时调整数据资料，以提高测量数据的准确度[3]。

2.1.2全站仪在煤矿测量中的应用

全站仪在煤矿测量中的应用非常广泛，本文主要叙述其在井下测量中的应用情况。井下测量人员通过对巷道、硐室及回采工作面的平面位置与高程的测定，并按照一定比例缩合，为测绘部门及规划部门提供井下平面图，以实现井下作业的科学规划。全站仪主要通过导线测量的方式实现井下测量，其主要应用有：a)三架法。该方法在进行导线测量时，首先设置连续的导线点，并确定起算方位，然后测量人员将全站仪安置在某一导线点后，在全站仪的前后两侧放置棱镜，并保证三点的对中整平，最后通过观测，测量到相关的参数；b)四架法。是指测量人员在三架法测量的基础上，再增加一个支架，并且保证这一支架始终处于对中整平的前置位置，全站仪在这一测量过程中，通过光学仪器精确地进行井下的长距离测定，不但弥补了人工测量数据中的种种缺陷，还大大提高了测量工作效率；c)省点法。技术人员在进行导线点坐标测量时，可以根据坐标点的实际情况，适当减少对已经测量过的导线点及过渡点坐标的测量工作，将全站仪安置在合适位置进行测量，这样可以节省操作时间，提高工作效率。

2.2GPS技术在煤矿测量中的应用

GPS是全球定位系统的英文缩写，该技术通过卫星遥感技术和地面接收技术，实现对全球各个区域的监测，是目前应用最广泛的技术之一[4]。GPS技术在煤矿测量中的应用主要表现在以下几个方面。

2.2.1矿区地形测量

煤炭开采企业在进行煤炭采掘工程之前要全面掌握矿区地形，确定矿区地形、地貌及地质构造，充分评估煤炭采掘强度对地形的影响及预测可能发生的次级地质灾害，以便建立完善的预警机制。高精度的GPS技术通过采用载波相位差分技术，在极短的时间内就能测量矿区的全景地貌，并绘制出高清的实景地图，企业通过室内接收设备，也能迅速获得矿区的地形参数。

2.2.2矿区施工放样测量

施工放样是指工作人员将设计图纸上所标注的平面位置和高程，利用一定的仪器和方法放置到相应位置，以保证后续施工有序进行。GPS技术通过精确的定位，对放样地点进行测量和监控，保证放样工作的效率和精确程度。

2.2.3矿区控制测量

对煤炭采掘现场的控制是保证生产效率、实现安全生产的必然要求。GPS通过卫星遥感技术在矿区上形成一个控制网，对煤炭开采的整个流程进行实时监测，使监管人员及时发现开采工作中的安全隐患，并能及时处理，同时GPS通过定位技术，对井口水准基点的平面位置和高程进行实时测定，为井下测量作业提供数据依据。

2.2.4矿区岩石移动及地表沉降测量

煤矿采掘活动必然会对岩层及地表造成一定破坏，从而加速岩层移动及地表沉降，GPS技术可以通过实时、连续性数据传输来确定矿区岩石移动情况及地表沉降参数，为矿区有效预防突发性地质灾害、保护生态环境提供技术保障。

3未来煤矿测绘技术的发展趋势

随着科学技术的日新月异，测绘技术必然也会不断发展，而测绘技术必然也会在煤矿测量中得到更充分地应用。目前煤矿测绘体系主要集中在煤炭采掘过程中，而在未来发展中，煤矿测绘工作将会覆盖到煤炭生产的各个领域，使煤矿行业从寻找矿体、估算矿区产量、确定煤矿类型到煤炭采掘，再到煤炭的生产加工等一系列生产活动都建立相应的数据库，让传统煤炭行业与现代的数字化技术实现完美对接。卫星遥感技术、机载三维激光扫描与成像技术、GPS与InSAR的集成技术及全站仪的自动跟踪技术的发展使煤矿测量逐渐实现智能化和无人化，操作人员通过实时跟踪，在室内就可以接收定位系统的测量数据，并根据相关数据对全站仪等设备进行远程操控，而全站仪通过开启自动跟踪模式，无需人力，自动完成照准、校正、数据记录等工作，并通过纠错系统对数据进行检测与处理，最后完成数据传输。

4结语

随着计算机技术、互联网技术、微电子技术、卫星遥感技术、现代通信技术等新兴技术的发展，测绘技术的发展必然会更上一个台阶，而以测绘手段和测绘仪器为技术支撑的煤矿测量工作也必然会迎来一个新的发展契机，越来越先进的技术、越来越精确的数据不仅提高了煤矿测量工作的质量，使煤矿的开采更加精准，还为安全生产和矿区生态环境的保护提供技术保障。

参考文献：

［1］曹西武.关于数字化测量信息技术在煤矿测绘中的应用研究［J］.科技创新与应用，2015(6)：71.

［2］李周峰.测绘技术在煤矿测量中的应用及发展［J］.山西煤炭管理干部学院学报，2015(2)：18-19.

［3］黄坤.测绘新技术在煤矿测量中的运用［J］.经营管理者，2015(17)：426.

［4］胡滨.测绘新技术在矿山测量中的应用与发展分析［J］.山东煤炭科技，2015(10)：130-132.

作者:雷志国 单位:霍州煤电集团丰峪煤业有限责任公司