浅析矿山测量技术的创新

    刘峰

    摘要：随着测绘科学技术的不断发展，作为测绘科学、矿业科学与其他相关学科的综合科学技术一矿山测量，也必然面临着新的发展机遇。通过研究矿山测量的基本理论，提出了矿山测量的理论创新、技术创新和应用创新。并且以高家粱煤矿为例，分析了3S技术在高家粱煤矿的具体应用。促进了矿山测量工作的发展和完善。

    关键词：矿山测量；高家粱煤矿；3s技术

    矿山测量是一门综合性很强的技术科学，涉及到矿山建设和开发的每一个环节，应用于矿区管理和生产的每一个阶段。伴随着测绘技术的不断创新和突破，矿山测量技术也出现了新的发展，在不断发展的同时，也同样面临着一些问题。如何在现有的基础条件之上，通过技术方面的革新，合理、科学地解决所显现的问题，就要求进行相应的创新。

    一、矿山测量的基本理论

    矿山测量的变化、发展主要来自3方面的影响：一是矿业技术的发展；二是测绘技术的发展；三是相关学科的发展，例如测绘学、数学、装备制造业、机械学等。在我国，给矿山测量的具体概念是：矿山地质勘探、建设、设计等各环节，对矿山地面进行测定，获得矿山开采的空间几何信息，而后通过对信息进行处理，对各种地下开采的图件进行绘制，同时对矿产资源的合理开采、防护技术的理论进行研究的一项重要学科。在国外，给矿山测量的具体概念是：矿山权属的分析和研究：矿图的测绘、矿山测量的计算；对影响地下岩层的采矿活动进行研究：矿床储量的调查，规划矿山的实施活动等。

    二、矿山测量技术的创新

    通过对未来矿山测量的发展趋势分析，认为应该在以下3个方面进行突破：理论创新：矿山测量是一门综合性较强的学科，伴随着相关学科不断在理念、思维、应用和技术方面的创新，肯定会对矿山测量有所影响，在理论上促使矿山测量学科向前迈进。技术创新：矿山测量是一门技术含量较高的科学，应用范围广，贯穿于矿山生产的每一个环节和阶段。在实际的生产和建设过程中，总会有新的问题不断出现，并且要求有与之对应的解决方法。怎样在现有的基础条件之上，通过技术方面的革新，合理、科学地解决所显现的问题，就必须进行技术上的突破。应用创新：矿山测量是一门不断进步的科学，应用范围总是处于实时的变化之中。如何一边加强传统的应用领域，又要开创有潜力的、崭新的领域，这就要求在其应用管理、模块、系统上进行突破。

    三、矿山测量的技术应用

    我国在世界上是为数不多的几个能源消耗以煤炭为主的国家。在实际消费和生产中，一次用品能源消耗中煤炭大概占69.8%，并且在电力能源、化工生产能源和民用商品能源中煤炭消耗所占的比例分别是68%、71%和58%。因此这里以鄂尔多斯高家梁煤矿为例，重点讨论煤矿测量的技术应用。

    高家梁煤矿坐落于内蒙古自治区鄂尔多斯市东南方向的8千米处，整个煤矿的计划年产规模大概为600万吨。在建井期间，埋深50m～150m的运输大巷中部，遇到一种低强度软岩，巷道掘进与施工过程中冒顶、塌方时有发生，常规锚杆支护失效，对施工安全和进度造成很大影响。而煤矿测量技术作为煤矿建设、施工、生产过程的极其关键的一环，和整个煤矿的经济、安全、效益、生产等紧密相连，并且贯穿整个煤矿生产过程。因此如何快速的、精确的利用现代煤矿测量技术，对于高家梁煤矿的基础建设、施工安全和经济效益有着重大的意义。

    在测绘科学技术快速发展的当代，新的测绘理念为煤矿测量技术的进步提供了强有力的动力，尤其是GIS、GPS和RS的应用，使其成为了煤炭行业测量技术取得新突破的关键。

    1、GIS在高家梁煤矿测量中的具体应用。（1）高家梁煤矿的基础数据库中包含了大量的地下概况数据、地质数据、地球物理数据以及地质化学试验数据等基础信息，这些信息反应了地下的特殊地质体和地质现象特点，他们彼此之间存在相互独立又相互联系的关系。通过使用GIS技术，建立了多源数据找矿模型。该模型使用了高家梁煤矿基础数据库中大量的信息源，可以对具体事物有一个本质、全面、综合的认识。（2）高家梁煤矿以GIS技术为基础，建立了三维煤矿地学模拟模型。该模型可以使相关专业的学者快速、准确的了解高家梁煤矿地下矿体的三维分布特征，更加精确的指导煤矿建设、开发和生产工作。近来，伴随着GIS技术在模拟方面的逐步创新，建立三维煤矿地学模拟模型已经变为煤炭测量技术的前沿和热点。

    2、GPS在高家梁煤矿测量中的具体应用。由于GPS技术具有精度高、灵活、方便、智能、时段全等优点，因此在高家梁煤矿中得到广泛的应用。主要有两方面：地面控制测量、碎部测量。（1）高家梁煤矿地面控制测量具体表现在，以煤矿建设工程的具体特征为依托，建立特定的控制网络，而后对其坐标进行测量，作为高家梁煤矿地下测量的基础。GPS技术最大的优势表现在：与常规的点位测量相比，其所测点位精度高、方便灵活，并且GPS技术在建立矿区控制网、设立控制点等方面都具有显著的优势。（2）高家梁煤矿地面碎部测量具体表现在，充分利用载波实时相位差分技术，绘制煤矿的测量图，包括对地质勘探、地面物体位置的测定、以及对地形图进行测绘。与传统的测绘图相比，RTK技术具有多方面的优势：测绘精度可以精确到厘米级别：测绘工作方式灵活多变：测绘误差不向下传递、不依次累积：测绘数据便于管理、储存和应用。

    3、RS在高家梁煤矿测量中的具体应用。伴随着RS技术的发展创新，RS已经成为煤矿行业重要的调查、研究、分析与测量手段。RS技术在高家梁煤矿中的应用主要表现在，监测地面下陷程度、分析下陷原因、监测煤矿对周围环境的污染情况、制定相应的保护措施、监测地下水流动状况等。

    总而言之，矿山测量技术要想有长足的进步，必须进行相应的理论创新、技术创新和应用创新。通过利用GIS、GPS、RS等先进的理念，并结合计算机发展的新技术，共同提升矿山测量工作的准确性。尤其是对煤矿行业的发展具有重要的意义，伴随科学技术的不断突破，3S技术应用更加方便灵活，可以提供更加准确的煤矿测量结果，为煤矿建设、施工、生产和开发提供可靠的技术支持，为煤矿的良好有序发展保驾护航。