现代测绘技术在煤矿测量工程中的应用

现代测绘技术在煤矿测量工程中的应用

内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司内蒙古017100

摘要:随着中国科技水平的提高,煤矿行业在测绘技术方面也取得了较快发展,在煤矿的测量工程中开始大量应用现代化的测绘技术,使煤矿测量数据更加精确,成为煤矿在开发利用煤矿资源时可靠的数据基础。现代测绘技术的应用使煤矿的测量工作提高了效率,在对数据信息进行收集整理和分析应用时更加高效便捷。同时现代测绘技术的应用不仅降低了测绘人员的工作强度,也为煤矿生产的安全性提供了更加可靠的保障,对于煤矿行业的长远发展具有十分重要的意义。

关键词:煤矿测量工程;现代测绘技术;应用

引言

煤矿作为不可再生资源之一,在我国一直是重要能源,为我国国民经济的发展提供重要保障。我国煤矿资源开发年代久远,在煤矿勘探、开采、销售和利用等多个过程中,都离不开测量工作。测量工作不仅能够促进煤矿生产的顺利进行,更能保证煤矿安全生产。传统测绘技术虽然在煤矿生产中起到关键作用,但在测量的精度、时效、操作便捷性等方面尚有很多不中需解决或完善。近年来,随着中国科学技术水平的提高,测绘技术方面取得了较快发展,在煤矿的测量工程中开始大量应用现代化的测绘技术,使煤矿测量有了更加准确的效果,本文主要对煤矿测量中测绘新技术的应用进行探讨。

1现阶段煤矿测量的基本情况

1.1空间信息技术

空间信息技术是指通过某些技术手段建立一个集合分析、存储、管理和测量数据为目的的空间三维数字模型,主要包括全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及遥感(RS)等多种技术,即俗称为“3S”技术。“3S”技术综合性比较强,优势互补作用明显。其中,遥感技术又分为多种,包括航空以及卫星遥感等,航空遥感主要是在地形图测绘中使用,卫星遥感则在测图、植被灾害性分析和沉降监测中应用。全球卫星定位系统技术,尤其是GPS-RTK在煤矿放样、地表沉降监测测量中有广泛的应用。

1.2惯性测量系统

惯性测量系统(ISS)是综合利用惯性敏感装置(陀螺仪和加速度计等)和电子计算机,实时测量汽车或飞机等运载体相对地面运动的加速度,从而确定运载体大地坐标和高程等位置参数的组合仪器。该系统是基于惯性导航原理发展而成的,具有灵活性高、全天候、功能性强、测量速度快、自主性高和自动的特点和优势。借助该系统能够使测量过程中对数据进行实时收集,为实现煤矿测量的自动化和全性能提供了一种快捷的技术手段。

2现代测绘技术的优点

2.1自动化水平高

在测绘新技术的应用过程中,使用的人力、物力资源更少,工作效率较高,和传统测绘相比,相同测量时间能够完成更多的工作量。测绘新技术应用了很多先进的设备以及仪器,使大量的人力资源得以解放,测绘过程能够实现自动计算以及制图,缩短了测绘周期,降低了测绘的工作量。

2.2测绘精度高

与传统测绘技术相比,测绘新技术的计算、读数以及绘图都是由计算机完成的,因此测绘精确度较高,可见,现代测绘技术在测绘作业效率提高的同时,又保证了测绘的质量。

2.3图像数字化

测绘新技术的应用过程中,会使用很多专业绘图软件,需要相应的硬盘设备来存储数字化图像,既方便了携带数据,也方便了如图像等的提取,对测量数据的修改也比较简便。借助网络技术也方便了相关测量数据的传输,并能够保证数据传输的准确性。

3现代测绘技术在煤矿测量工作中的应用

3.1全站仪应用现状

煤矿在实际测量(包括地形测量、地面测量、井下导线等)过程中,都能够直接通过全站仪来实现。针对煤矿测量技术而言,其随着时代的发展而发展,发展最好的是全站仪,其具有显著的特点,即数字化、智能化等,这样一来,其测量技术被积极使用在多个领域之中,使其发展越来越快。基于计算机技术的使用,全站仪最终把测到的数据进行了三维构建,在构建的时候主要通过以下过程来实现,比如,收集、整理、分析、处理以及输送数据等,经过这一系列过程之后形成一个处理系统,即与煤矿测量结果有关的,基于此处理系统的使用,可快速地提高测量操作的便捷性和准确性,同时节省了大量的人力、物力和财力等资源。以测绘煤矿地面为例,在测绘期间主要使用的是全站仪,这样一来,地面上的信息可以被彻底收集到,然后再对这些信息进行处理,在这之后全站仪能够自动进行分析这些测绘数据。针对工作人员而言,在对煤矿测量过程中,需要使用全站仪,为了发挥全站仪的作用需要为其配备对应的微机系统,然后采取三维立体的形式来测量煤矿的情况,在这个过程中,煤矿参数的测量具有多角度特点,使其测量更加全面。如今,全站仪技术被积极使用在煤矿地面测量等测绘工作中。

3.2三维激光扫描技术应用现状

目前在煤矿测量之中,测量人员正积极使用三维激光扫描技术,在这个过程中,需要用到的仪器是扫描仪,然后实施远程操控,让有关人员对其进行观测,同时构建立体三维模型以反射激光点为依据,最终目的是为了远距离测量煤矿。基于此技术,物体的三维空间立体信息能够被及时获得,这种技术相比于以往的测量技术,其具有显著的特点,即使用成本不高、高效、操作简单、测量范围大等,通过使用此种技术,最终获得具有高精度、全面性的测绘数据,尤其这种技术使用在煤矿测量中的话,其作用尤为显著,即能够大大提高测量工作的效率与质量。对于技术人员,为了测量目标区域的情况,往往使用三维激光技术系统,其涉及以下几点:其一,对目标区域的地质环境进行检测,进而得到测绘信息即与地质剖面有关的,与此同时,此区域地表的移动或变形等情况能够被全方位地监测到;其二,用于测绘巷道之中。我们在使用三维激光技术的时候,往往不受工作环境的局限,所以,这种技术还可用在这些方面的测量,即煤矿井架、井筒等,这些信息作为巷道掘进、煤矿开采等工作的依据;其三,对露天矿进行测量。如今的煤矿测量提高其测量要求,即需要数据精确到厘米级,同时规定误差的范围,其中,定位中误差不高于0.10m,高程中误差不高于0.07m,自从使用三维激光技术之后能够满足其要求。这样一来,三维激光扫描技术也被积极使用在煤矿测量之中,使其工作效率越来越高。

3.3“3S”技术应用现状

一直以来,我们主要使用以下“3S”技术在煤矿测量的过程中,其一,全球定位技术,基于此技术的使用对网络进行控制,以及对沉陷区进行监测与开采等;其二,遥感技术,基于此技术的使用,完成以下工作:即对煤炭资源进行勘查、对煤炭资源开采引起的地表塌陷和地裂缝情况进行监测,以及及时把控煤矿区塌陷土地的有关信息等;其三,GIS技术,基于此技术的使用,对煤矿地面水系、建(构)筑物等环境或井下煤炭开采区域煤层厚度、地层和构造属性等地理信息数据进行处理与分析,这些数据作为地质生产与管理的依据。

3.4惯性测量系统应用现状

基于使用惯性技术,能够提供大量有用的信息在煤矿施工过程中,比如,一些煤矿内部发生形变的情况,会给施工人员带来影响,使其施工不是很容易,且其安全系数不是很高,此时若使用惯性技术的话,能够及时定位矿内的具体情况,基于惯性因素的指引,煤矿的地理坐标能够被准确确定,同时构建一个基础模型在煤矿测量中,使3D模型得以实现,基于此,大大促进煤矿测量工作的完成。这就说明,惯性技术具有高的测量性能,同时便于使用,基于此,促进现代测绘技术的发展。

结束语

煤矿测量工作作为煤矿安全生产的基础工作之一,其作用不言而喻。现代测绘技术在煤矿测量中的应用使煤矿的测量工作高效可靠,降低了测绘人员的工作强度,对于煤矿行业的长远发展具有重要的意义。但目前许多测绘新技术在煤矿的测量工程中应用不广泛,甚至有局限性,因此,煤矿测量中应提倡和推广现代测绘技术,并在不断应用中推进现代测绘技术的进度。

参考文献:

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