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摘要：

概述煤礦測量工作的內容，探究測繪技術在礦山勘探、開采規劃、自然環境檢測等各個方面的應用，并分析測繪技術在未來煤礦測量中的發展趨勢，以期對相關工作有所借鑒。

關鍵詞：

測繪技術；煤礦測量；應用；發展趨勢

0引言

隨著科技進步，以互聯網技術為支撐的測繪技術在國民經濟的諸多領域發揮著越來越重要的作用。煤礦測量作為一項綜合性的工作，其發展離不開科學的測繪技術和先進的測繪設備[1]。煤礦測量是一項復雜的工作，其主要內容包括煤礦開采前期地質勘測、開采過程中的方案設計及開采后的運輸與生產經營等，而測繪技術通過采集、存儲、匯總、分析、處理各項相關數據，為煤炭開采的各個環節提供精確的數據支撐，從而實現資源開發與環境保護協調發展。因此，從某種意義上講，科學的測繪技術直接影響著現代煤礦的測量與開采規模，甚至影響整個煤礦產業的發展前景。

1煤礦測量概述測量

工作是煤礦開采的先導，煤礦測量工作貫徹在整個煤礦開采過程的始終，從煤礦勘測到建立礦井，再到煤礦輸出都離不開科學的測量技術。煤礦測量的前期工作一般包括測定和測設兩個部分，所謂測定是指測量人員在開采前，利用測量儀器和測量工具，對規劃的煤礦測量區的地物、地貌進行實地勘測，并按照一定比例，將勘測結果繪制成等比例的圖紙，供煤礦規劃部門和工程建設部門使用；所謂測定，是測量人員根據對測定結果的規劃，將開采方案中的各個分區進行實地標注，便于按計劃施工。井下控制測量主要包括井下平面測量和井下高程測量兩類，前者的主要測量形式為導線測量，即通過對不同采區的導線型號、導線長度、導線轉角角度等數據的測量完成井下導線的合理布置；后者是通過對井下各種測點高程的測定，建立一個與地面系統相統一的高程系統，從而確定各采掘巷道在豎直方向上的位置，并解決采掘巷道方向上的幾何問題，以保證地面建筑與井下作業安全，井下高程測量的內容包括井下高程測量、井下水準測量及井下三角高程測量。巖層及地表移動沉降的測量是指測量人員通過設置觀測站，定期對礦區的巖石、地表結構及運動狀況進行勘測，以建立科學的礦區安全預警機制。測量人員在實際工作中要通過儀器觀測和實地考察的手段對巖石移動及邊坡滑動的情況進行測試，以便及時了解井下、地表巖層移動、露天礦區地表沉降的各種征兆；對不同開采手段所造成的不同程度的地表巖層移動和破壞情況進行數據收集和分析，以控制礦區開采強度；對采空區的收尾工作及環境治理工作進行調查，檢驗各種處理方式的實際效果；對巖石及地表移動沉降的測量工作進行階段性總結，為礦區安全生產提供技術資料[2]。

2現代測繪技術在煤礦測量中的應用

隨著網絡時代的到來，一方面社會分工不斷精細化，另一方面各個社會分工之間的聯系也日益緊密，測繪技術在現代科技的支撐下已經發展成為一門融合各項技術的綜合性學科。隨著測繪技術不斷發展，其在煤礦測量中的應用也越來越廣泛。測繪技術在使傳統煤礦采掘業逐漸實現數字化和智能化的同時，也為礦區開發與保護、煤礦行業的安全生產打開了新局面。

2.1全站儀在煤礦測量中的應用

2.1.1全站儀全站儀

又稱全站型電子測距儀，它融合光學技術、電子技術和機械技術，將測量角度與測量長度的功能合為一體。全站儀在測量工作中具有以下特點：a)功能齊全，只需一次反射棱鏡的照準，就可以獲得比較全面的水平角、豎直角、斜距、測點的平面坐標、井下高程等數據，同時，測量人員還可以利用微處理器的控制系統，使全站儀完成導線測量、前后方交會、碎部測量和施工放樣等計算任務；b)數據處理一體化，全站儀與外圍網絡設備和數據處理設備之間設有專門的數據傳輸通道，從而使數據收集、管理、分析、反饋形成一個完整的系統；c)數據精確度高，全站儀內部有雙軸補償系統，該系統可以自動測量儀器豎軸和水平軸的傾斜誤差，并根據計算數據及時調整數據資料，以提高測量數據的準確度[3]。

2.1.2全站儀在煤礦測量中的應用

全站儀在煤礦測量中的應用非常廣泛，本文主要敘述其在井下測量中的應用情況。井下測量人員通過對巷道、硐室及回采工作面的平面位置與高程的測定，并按照一定比例縮合，為測繪部門及規劃部門提供井下平面圖，以實現井下作業的科學規劃。全站儀主要通過導線測量的方式實現井下測量，其主要應用有：a)三架法。該方法在進行導線測量時，首先設置連續的導線點，并確定起算方位，然后測量人員將全站儀安置在某一導線點后，在全站儀的前后兩側放置棱鏡，并保證三點的對中整平，最后通過觀測，測量到相關的參數；b)四架法。是指測量人員在三架法測量的基礎上，再增加一個支架，并且保證這一支架始終處于對中整平的前置位置，全站儀在這一測量過程中，通過光學儀器精確地進行井下的長距離測定，不但彌補了人工測量數據中的種種缺陷，還大大提高了測量工作效率；c)省點法。技術人員在進行導線點坐標測量時，可以根據坐標點的實際情況，適當減少對已經測量過的導線點及過渡點坐標的測量工作，將全站儀安置在合適位置進行測量，這樣可以節省操作時間，提高工作效率。

2.2GPS技術在煤礦測量中的應用

GPS是全球定位系統的英文縮寫，該技術通過衛星遙感技術和地面接收技術，實現對全球各個區域的監測，是目前應用最廣泛的技術之一[4]。GPS技術在煤礦測量中的應用主要表現在以下幾個方面。

2.2.1礦區地形測量

煤炭開采企業在進行煤炭采掘工程之前要全面掌握礦區地形，確定礦區地形、地貌及地質構造，充分評估煤炭采掘強度對地形的影響及預測可能發生的次級地質災害，以便建立完善的預警機制。高精度的GPS技術通過采用載波相位差分技術，在極短的時間內就能測量礦區的全景地貌，并繪制出高清的實景地圖，企業通過室內接收設備，也能迅速獲得礦區的地形參數。

2.2.2礦區施工放樣測量

施工放樣是指工作人員將設計圖紙上所標注的平面位置和高程，利用一定的儀器和方法放置到相應位置，以保證后續施工有序進行。GPS技術通過精確的定位，對放樣地點進行測量和監控，保證放樣工作的效率和精確程度。

2.2.3礦區控制測量

對煤炭采掘現場的控制是保證生產效率、實現安全生產的必然要求。GPS通過衛星遙感技術在礦區上形成一個控制網，對煤炭開采的整個流程進行實時監測，使監管人員及時發現開采工作中的安全隱患，并能及時處理，同時GPS通過定位技術，對井口水準基點的平面位置和高程進行實時測定，為井下測量作業提供數據依據。

2.2.4礦區巖石移動及地表沉降測量

煤礦采掘活動必然會對巖層及地表造成一定破壞，從而加速巖層移動及地表沉降，GPS技術可以通過實時、連續性數據傳輸來確定礦區巖石移動情況及地表沉降參數，為礦區有效預防突發性地質災害、保護生態環境提供技術保障。

3未來煤礦測繪技術的發展趨勢

隨著科學技術的日新月異，測繪技術必然也會不斷發展，而測繪技術必然也會在煤礦測量中得到更充分地應用。目前煤礦測繪體系主要集中在煤炭采掘過程中，而在未來發展中，煤礦測繪工作將會覆蓋到煤炭生產的各個領域，使煤礦行業從尋找礦體、估算礦區產量、確定煤礦類型到煤炭采掘，再到煤炭的生產加工等一系列生產活動都建立相應的數據庫，讓傳統煤炭行業與現代的數字化技術實現完美對接。衛星遙感技術、機載三維激光掃描與成像技術、GPS與InSAR的集成技術及全站儀的自動跟蹤技術的發展使煤礦測量逐漸實現智能化和無人化，操作人員通過實時跟蹤，在室內就可以接收定位系統的測量數據，并根據相關數據對全站儀等設備進行遠程操控，而全站儀通過開啟自動跟蹤模式，無需人力，自動完成照準、校正、數據記錄等工作，并通過糾錯系統對數據進行檢測與處理，最后完成數據傳輸。

4結語

隨著計算機技術、互聯網技術、微電子技術、衛星遙感技術、現代通信技術等新興技術的發展，測繪技術的發展必然會更上一個臺階，而以測繪手段和測繪儀器為技術支撐的煤礦測量工作也必然會迎來一個新的發展契機，越來越先進的技術、越來越精確的數據不僅提高了煤礦測量工作的質量，使煤礦的開采更加精準，還為安全生產和礦區生態環境的保護提供技術保障。

參考文獻：

［1］曹西武.關于數字化測量信息技術在煤礦測繪中的應用研究［J］.科技創新與應用，2015(6)：71.

［2］李周峰.測繪技術在煤礦測量中的應用及發展［J］.山西煤炭管理干部學院學報，2015(2)：18-19.

［3］黃坤.測繪新技術在煤礦測量中的運用［J］.經營管理者，2015(17)：426.

［4］胡濱.測繪新技術在礦山測量中的應用與發展分析［J］.山東煤炭科技，2015(10)：130-132.

作者:雷志國 單位:霍州煤電集團豐峪煤業有限責任公司