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[摘 要]随着当代计算机信息技术的发展，依靠现代技术建立起来的测绘技术在煤矿测量中发挥着越来越重要的作用。现在信息技术的不断革新，极大促进了煤矿测量技术的进步。本文对新型测绘技术介绍的基础上，对其在煤矿测量领域的应用进行探讨，并讨论研究了发展前景，以促进测绘技术更好的应用于煤矿的开发。
[关键词]测绘技术 煤矿测量 应用
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0283-01
煤矿测量工作是矿山生产建设的重要环节，也是矿山建设、生产、改造和编制长远发展规划等各项工作的基础。为了实现煤矿测量工作标准化，进一步提高工作质量，使煤矿测量更好地为煤矿安全生产和合理开采煤炭资源服务，不断提高煤矿企业的经济效益和社会效益。煤矿测量的主要任务是为煤矿的设施建设、生产及改造提供基础数据，煤矿测量技术的准确与否，决定了煤矿的生产与效益能力，因此煤矿测量数据不断的向着全面精确的方向发展。现在测绘技术的发展为煤矿测量提供了新的技术手段，极大促进了煤矿的开发利用。本文简要介绍介绍了几种最新的煤矿测绘技术，并分析了应用现状、展望了应用前景，以期为测绘技术更好的应用于煤矿测量中。
1 GPS（RTK）技术及其在煤矿测量中的应用
1.1 GPS技术简介
实时动态（real time kinematic 简称RTK）测量技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破。RTK突破了常规RTK差分作业系统相对独立、基准站临时性以及频繁架设等问题，实现了无需架设基准站的梦想。其系统主要由三部分组成：基准站、流动站（一个或多个）、数据链。一般情况下，基准站设在具有已知坐标的高等级控制点上，连续接收所有可视卫星信号，并将测站点坐标、载波相位观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态等参考信息通过数据链发送给流动站，而流动站在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过差分处理解求与基准站之间的三维坐标增量△X、△Y、△Z，由此计算流动站的坐标。
1.2 GPS在煤矿测量中的应用
在矿山测量中采用RTK后，在一般的地形地势下，在地势较高的地方（无遮蔽接收信号好、信号不发生失锁的位置），设站一次即可测完半径为15公里以内的测区，大大减少传统测量所需的控制点数量和全站仪的搬站次数，仅需一个人在地形地貌碎部点进行观测，可以得到该点的三维坐标值。？RTK测量能减轻工作量，加快作业速度，提高作业效率。？？对于地势较好的地方在测区范围内把设计好的点位在实地标定出来（比如钻孔放样），采用RTK技术放样时，外业放样效率会大大提高，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中，手薄显示会自动提醒你走到要放样的位置，既迅速又方便。
2 GIS技术及其在煤矿测量中的应用
2.1 GIS技术简介
GIS（Geographic？Information？System）是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科。以GIS为平台，构建数字矿山DM（Digital？Mine）是对所有与矿山有关的数据信息进行数字化，可以实现信息处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理关系的一体化，以便矿山进行计算机辅助设计、矿产资源预测和矿山生产的动态管理等，以达到充分合理开发利用资源，谋求矿山开发的最佳社会经济效益和环境效益的目的。
2.2 GIS在煤矿测量中的应用
GIS 技术在煤矿测量中的应用优势主要体现在以下三个方面：一是能够更好地绘制关于矿山的各种图形；二是可以更好地对数据进行管理，并且使工作人员对数据的查询和分析变得更加简单，提高了工作效率；三是将GIS 技术和调度系统结合应用，可以实现对井下生产情况的实时监控，在提高生产效率的同时又降低了安全事故的发生概率。值得一提的是，GIS 技术在煤矿测量中的广泛应用对实现煤矿调度图的数字化具有十分重要的意义。它通过对GIS 技术的合理使用，将实时数据、空间数据引擎与监控和监测系统进行联机，建立了以GIS 技术为基础的煤矿调度图形的新管理系统。这一系统的诞生，使煤矿的生产与安全调度等工作实现了可视化操作，为煤矿的安全生产提供了有力保障
3 RS技术及其在煤矿测量中的应用
3.1 RS 技术简介
RS 技术即遥感技术。利用RS 技术可以在高空或者是外层空间接收来自地表的各种地理电磁波，并通过对这些电磁波的扫描、传输及处理，实现对地表各类地物和现象的远距离识别与控测。利用航空与航天遥感技术，可以对地表的植被光谱与土壤光谱进行监测，以此来获得农作物或植被的生长情况，从而为研究“地下开采可能对生态环境造成的影响”这一问题提供翔实数据，同时也为合理开采提供参考和依据。
3.2 RS 在煤矿测量中的应用
RS 技术在煤矿测量中主要用于四个方面：一是监测地表的沉陷范围和沉陷程度，二是监测煤矸石的污染范围与污染程度，三是监测地下水位的变化情况，四是监测露天矿的边坡稳定性。
4 三维激光扫描技术及其在煤矿测量中的应用
4.1 三维激光扫描技术简介
三维激光扫描技术用到的设备主要有数码相机、GPS 定位装置、升降台以及三维激光扫描仪。它利用三维激光扫描仪来采集数据，并将所采集的数据与全球标准坐标系相融合，可通过多种格式输出，还可通过相应软件与V.C++ 进行结合，将数据转变成源代码。与传统测量方法相比，三维激光扫描技术具有以下几个优点：能够实时获得三维信息；空间精确度高；获得的数据极为详细，而且可以观察图片的数据特征；数据捕获速度快且精度高，提高了数据采集和分析的效率；操作更简单，应用范围更广，所需费用更少。 4.2 三维激光扫描技术的应用
在煤矿测量中，三维激光扫描技术主要应用在以下几个方面：用于对地质剖面的测量，以获得准确的地质剖面数据；用于对井筒安装及断面的测量；用于对露天矿储量的精确测算，以便对其进行管理；用于对地表变化情况的监测。
5 煤矿测量技术发展前景
现在测绘技术在煤矿测量中发挥了重要的作用，而且逐渐向数字化、电子化和自动化方向发展，已经超越了传统的测绘方式。特别是利用测绘技术形成的数字地形图，可以完全摆脱经费或者时间等原因的限制，充分显现现代测绘技术的优势。但另一方由于现代测绘技术在我国煤矿测量中应用的时间还不长，测绘技术的相互结合及测绘仪器的发展相对滞后，导致很多技术优势并没有在实际中体现。例如解决GPS在岩层中的通信问题，实现井下的实时定位，目前还有大量的研究工作需要做，工作量最大的是分析超声波在各种岩性的岩石中传播的特性，以及准确及时的岩性物探方法；为了提高RTK测量精度，就需要全站仪的配合使用，因此需要开发先进的测绘仪器。机械化采煤对地质条件提出了较高的要求，需要GIS对数据进行分析、模拟，直接将地质灾害的分布、危害程度以及救济措施直观显示在电脑中，因此需要提高显示的虚拟技术及工作人员工作经验，能对历史曲线做出科学的预测，最大限度降低地质灾害所造成的影响。
煤矿测量是一门交叉性很强的学科。煤矿测量技术的发展与进步和采矿技术、现代测绘技术一样，都是建立在光学技术、空间技术、电子技术和计算机技术等技术的基础之上。测绘技术的不断发展为煤矿测量技术的发展提供了强大支撑。通过与计算机技术的结合，煤矿测量在将来实现实时化、数字化和信息化。但要想实现这一目标，还需要全体测量研究人员的锐意创新和不懈努力。
参考文献
[1] 赵文革.矿山测量管理信息系统的构建研究[J].信息技术，2008 （24）：11-13.
[2] 周永红等.矿山工程测量[J].语文学刊，2009（13）：5-8
[3] 沈浩洋.矿山测量技术与全面质量管理的探讨[J].魅力中国，2010， （22）：17-19.
[4] 陈润明等.矿山测量作业最优化探讨[J].煤，2003，12（4）：34-36.
作者简介
魏国斌，1967年3月29日出生，中级职称，在神华宁煤集团梅花井煤矿从事地测工作。
[关键词]测绘技术 煤矿测量 应用
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）28-0283-01
煤矿测量工作是矿山生产建设的重要环节，也是矿山建设、生产、改造和编制长远发展规划等各项工作的基础。为了实现煤矿测量工作标准化，进一步提高工作质量，使煤矿测量更好地为煤矿安全生产和合理开采煤炭资源服务，不断提高煤矿企业的经济效益和社会效益。煤矿测量的主要任务是为煤矿的设施建设、生产及改造提供基础数据，煤矿测量技术的准确与否，决定了煤矿的生产与效益能力，因此煤矿测量数据不断的向着全面精确的方向发展。现在测绘技术的发展为煤矿测量提供了新的技术手段，极大促进了煤矿的开发利用。本文简要介绍介绍了几种最新的煤矿测绘技术，并分析了应用现状、展望了应用前景，以期为测绘技术更好的应用于煤矿测量中。
1 GPS（RTK）技术及其在煤矿测量中的应用
1.1 GPS技术简介
实时动态（real time kinematic 简称RTK）测量技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破。RTK突破了常规RTK差分作业系统相对独立、基准站临时性以及频繁架设等问题，实现了无需架设基准站的梦想。其系统主要由三部分组成：基准站、流动站（一个或多个）、数据链。一般情况下，基准站设在具有已知坐标的高等级控制点上，连续接收所有可视卫星信号，并将测站点坐标、载波相位观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态等参考信息通过数据链发送给流动站，而流动站在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过差分处理解求与基准站之间的三维坐标增量△X、△Y、△Z，由此计算流动站的坐标。
1.2 GPS在煤矿测量中的应用
在矿山测量中采用RTK后，在一般的地形地势下，在地势较高的地方（无遮蔽接收信号好、信号不发生失锁的位置），设站一次即可测完半径为15公里以内的测区，大大减少传统测量所需的控制点数量和全站仪的搬站次数，仅需一个人在地形地貌碎部点进行观测，可以得到该点的三维坐标值。？RTK测量能减轻工作量，加快作业速度，提高作业效率。？？对于地势较好的地方在测区范围内把设计好的点位在实地标定出来（比如钻孔放样），采用RTK技术放样时，外业放样效率会大大提高，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中，手薄显示会自动提醒你走到要放样的位置，既迅速又方便。
2 GIS技术及其在煤矿测量中的应用
2.1 GIS技术简介
GIS（Geographic？Information？System）是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科。以GIS为平台，构建数字矿山DM（Digital？Mine）是对所有与矿山有关的数据信息进行数字化，可以实现信息处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理关系的一体化，以便矿山进行计算机辅助设计、矿产资源预测和矿山生产的动态管理等，以达到充分合理开发利用资源，谋求矿山开发的最佳社会经济效益和环境效益的目的。
2.2 GIS在煤矿测量中的应用
GIS 技术在煤矿测量中的应用优势主要体现在以下三个方面：一是能够更好地绘制关于矿山的各种图形；二是可以更好地对数据进行管理，并且使工作人员对数据的查询和分析变得更加简单，提高了工作效率；三是将GIS 技术和调度系统结合应用，可以实现对井下生产情况的实时监控，在提高生产效率的同时又降低了安全事故的发生概率。值得一提的是，GIS 技术在煤矿测量中的广泛应用对实现煤矿调度图的数字化具有十分重要的意义。它通过对GIS 技术的合理使用，将实时数据、空间数据引擎与监控和监测系统进行联机，建立了以GIS 技术为基础的煤矿调度图形的新管理系统。这一系统的诞生，使煤矿的生产与安全调度等工作实现了可视化操作，为煤矿的安全生产提供了有力保障
3 RS技术及其在煤矿测量中的应用
3.1 RS 技术简介
RS 技术即遥感技术。利用RS 技术可以在高空或者是外层空间接收来自地表的各种地理电磁波，并通过对这些电磁波的扫描、传输及处理，实现对地表各类地物和现象的远距离识别与控测。利用航空与航天遥感技术，可以对地表的植被光谱与土壤光谱进行监测，以此来获得农作物或植被的生长情况，从而为研究“地下开采可能对生态环境造成的影响”这一问题提供翔实数据，同时也为合理开采提供参考和依据。
3.2 RS 在煤矿测量中的应用
RS 技术在煤矿测量中主要用于四个方面：一是监测地表的沉陷范围和沉陷程度，二是监测煤矸石的污染范围与污染程度，三是监测地下水位的变化情况，四是监测露天矿的边坡稳定性。
4 三维激光扫描技术及其在煤矿测量中的应用
4.1 三维激光扫描技术简介
三维激光扫描技术用到的设备主要有数码相机、GPS 定位装置、升降台以及三维激光扫描仪。它利用三维激光扫描仪来采集数据，并将所采集的数据与全球标准坐标系相融合，可通过多种格式输出，还可通过相应软件与V.C++ 进行结合，将数据转变成源代码。与传统测量方法相比，三维激光扫描技术具有以下几个优点：能够实时获得三维信息；空间精确度高；获得的数据极为详细，而且可以观察图片的数据特征；数据捕获速度快且精度高，提高了数据采集和分析的效率；操作更简单，应用范围更广，所需费用更少。 4.2 三维激光扫描技术的应用
在煤矿测量中，三维激光扫描技术主要应用在以下几个方面：用于对地质剖面的测量，以获得准确的地质剖面数据；用于对井筒安装及断面的测量；用于对露天矿储量的精确测算，以便对其进行管理；用于对地表变化情况的监测。
5 煤矿测量技术发展前景
现在测绘技术在煤矿测量中发挥了重要的作用，而且逐渐向数字化、电子化和自动化方向发展，已经超越了传统的测绘方式。特别是利用测绘技术形成的数字地形图，可以完全摆脱经费或者时间等原因的限制，充分显现现代测绘技术的优势。但另一方由于现代测绘技术在我国煤矿测量中应用的时间还不长，测绘技术的相互结合及测绘仪器的发展相对滞后，导致很多技术优势并没有在实际中体现。例如解决GPS在岩层中的通信问题，实现井下的实时定位，目前还有大量的研究工作需要做，工作量最大的是分析超声波在各种岩性的岩石中传播的特性，以及准确及时的岩性物探方法；为了提高RTK测量精度，就需要全站仪的配合使用，因此需要开发先进的测绘仪器。机械化采煤对地质条件提出了较高的要求，需要GIS对数据进行分析、模拟，直接将地质灾害的分布、危害程度以及救济措施直观显示在电脑中，因此需要提高显示的虚拟技术及工作人员工作经验，能对历史曲线做出科学的预测，最大限度降低地质灾害所造成的影响。
煤矿测量是一门交叉性很强的学科。煤矿测量技术的发展与进步和采矿技术、现代测绘技术一样，都是建立在光学技术、空间技术、电子技术和计算机技术等技术的基础之上。测绘技术的不断发展为煤矿测量技术的发展提供了强大支撑。通过与计算机技术的结合，煤矿测量在将来实现实时化、数字化和信息化。但要想实现这一目标，还需要全体测量研究人员的锐意创新和不懈努力。
参考文献
[1] 赵文革.矿山测量管理信息系统的构建研究[J].信息技术，2008 （24）：11-13.
[2] 周永红等.矿山工程测量[J].语文学刊，2009（13）：5-8
[3] 沈浩洋.矿山测量技术与全面质量管理的探讨[J].魅力中国，2010， （22）：17-19.
[4] 陈润明等.矿山测量作业最优化探讨[J].煤，2003，12（4）：34-36.
作者简介
魏国斌，1967年3月29日出生，中级职称，在神华宁煤集团梅花井煤矿从事地测工作。