浅谈数字测量图在煤矿地质工作中的重要作用

李光国 张童

摘 要：煤矿地质测量是一项关系矿山安全生产的重要基础性工作。文章阐述了地质测量工作的重要性和地质测量方法与任务，并且对地质测量的成果数字测量图在煤矿工作中的应用及其应用特点做出了总结。

关键词：数字测量工作图；煤矿；地质

一、数字测量图的主要优点

（1）具有很高的精确度。数字测量图将手工或者仪器测量之后的煤矿数据，通过电脑软件处理绘制成图。通过该方式绘制的数字测量图，不仅精确度高而且非常标准，同时由于测量仪器的科技化水平日益提升，数字测量图的精度也愈来愈高。（2）具有显著的数字化特性。数字测量图具备图纸特定含义的文字、數字以及符号等各种数据信息，在储存、传输以及处理的时候非常便捷。此外，在使用过程中，能够利用软件在电脑上自动获得点位坐标、两点之间的距离、方位及面积等几何参数。（3）资料有很强的兼容性。使用数字测量图时，计算机辅助设计CAD，地理信息系统GIS等建库等软件都可以依软件的特性，对数字测量图进行有效处理，以便绘制以及提取不同需要的专题图，比如地质图、地形图以及工程布置图等等，还可能够对局部进行修测以及更新。

二、地质测量及测量方法

（1）煤矿广泛应用的地质测量是以测量学为技术支撑的，测量学是一种通过对地球表面及地理空间位置的相关信息进行现场无数据测量采集、后期技术加工处理，以及测量成果管理、更新和利用的一门学科。测量学包括很多门类，其中与煤矿地质测量相近的有普通测量学、大地测量学、工程测量学、地形测量学等。

（2）普通测量学是测量学的基础，主要是研究地球表面小范围测绘的基本理论、技术和方法，其忽略地球曲率的影响，将地球局部表面看做平面看待。大地测量学是关于地球存在的大小、形状、重力场，地球运动及其表面点几何位置发生变化的理论研究的学科。工程测量学是研究包括工业建设、铁路、公路、桥梁、隧道、水利工程等各种工程，在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的相关测量工作的学科。地形测量学，是将地球表面局部区域内的地物、地貌及其它有关信息如何测绘成地形图的理论、方法和技术的学科。地形测图分为模拟化测图和数字化测图两种。

（3）测量工作通常包括有三角、导线、地形和工程测量等测量方法，这些测量方法中都要涉及到距离测量，距离测量中把两点在水平面上投影的长度称为该两点间的水平距离。距离测量的误差同该距离长度的比值为测量精度，比值大小与精度高低成反比。比值小，显示精度高；比值大，显示精度低。通常采用中误差，容许误差和相对误差作为评定精度的指标。常用的测距方法包括钢尺量距、光电测距、视差法测距等几种。钢尺量距最基本的要求是“平、直、准”；光电测距仪按照测距原理可分为计时脉冲法和相位法两种，光电测距仪主要由照准仪、控制器、反射镜、电池组、其他部件等5部分组成；视差法测距测量的精度为1/300～1/400。视差法测距的精度较低；电磁波测距具有测程长，测距精度高的特点。测量所得数据最后编制为测量地质图，也叫地质制图或者叫地质填图。

三、数字测量图的重要作用

地质测量工作对于煤矿地质工程来说是非常重要的，它是煤矿安全生产实际的眼睛，只有通过地质测量了解煤矿的基本情况，才能制定出符合煤矿真实条件的工程施工方案。所以，地质测量信息的准确无误是保证煤矿井下采掘工程按照设计预定的施工方案顺利推进的保障条件。

随着科学技术的发展，煤矿地质测量和地质制图发生了根本性的改变，将地图图形或图像的模拟量转换成离散的数字量形成数字测量图。数字测量图已经取代了手工地质制图，成为地质测量工作的成果和应用工具。作为地质测量的成果，一般情况下，要使地质测量工作做到数据准确、科学，数据要全面、真实地展现矿井相关的地质情况，才能依据这些数据绘制出内容全面、真实的矿图，矿图中巷道之间的关系和走向才能清晰明了，这是地质测量工作应该达到的起码要求。认真细致的井下巷道关系是防止井下巷道施工发生透巷事故的前提条件，同时其对于防治水害和瓦斯事故也是相当有必要的。所以，地质测量工作必须做到对煤矿井下基本情况的准确了解，尤其是了解井下巷道分布和走向等基本情况。经过详细计算的地质测量成果资料，才能够有效地保证井下采区开切位置和巷道贯通的准确。作为后续工程设计应用的工具，各项施工工程的设计可以直接从数字测量图上获取准确的数据参数，既方便又快捷，可以使工程设计的速度提高数倍，并且数据几乎无误差，确保了工程设计质量。

四、数字测量图在煤矿测量过程中的应用

（1）数字化的应用。一是数字测量图能够实施分解以及合成，测量技术人员能够实施动态填土与修图，避免了手工记录、更新以及修改等环节，使得测量的效率进一步提高。在数据传输过程中，能够充分利用网络进行复制、传输图形信息以及实现共享，从而缩短了不同部门之间实施测量工作以及分析数据的时间。二是数字测量图储存于电脑中供测量技术人员使用，测量技术人员只需实施简单的操作就可以查阅相关的资料，便于资料的比对以及更新，有利于测量技术人员的分析，能够有效提升测量工作的针对性。三是在数字测量图中可以如实地反映出导线点以及导线网的真实情况，工作人员不需要到现场就能够查询到相关的信息，使得工作流程得到了简化。

（2）数字测量图在实践操作过程的应用。一是测量图能够使测量人员随时了解掘进巷道、工作面的施工进展。在各个时间节点对进尺实施统计的时候，只需依据图中的标记在计算机上进行操作，从图中直接量取直巷进尺以及剩余进尺，不仅直观而且更加精确。二是对巷道开门实施标定的时候能够充分利用测量图，对巷道标定的几何尺寸直接进行量取。设计人员能够按照巷道施工措施，预先将设计巷道直接绘制到测量图上，不仅能预先模拟巷道的施工进度，对于设计是不是存在错误进行分析，而且能从图中查询或者量取标定数据，避免了繁琐的计算以及人工计算出现的误差。三是在煤矿作业过程中的贯通设计以及计算的时候，利用测量图能够直接获得相关的贯通测量几何数据。在CAD测量图中要想获得两个点的之间距离以及方位的话，只需使用捕捉功能利用直线命令连接两点，从而直接查询直线基本数据获得该线的长度、方位以及倾角等相关数据。

（3）数字测量图在煤矿其它工作过程中的应用。一是地质人员能够充分利用测量图进行煤层底板等高线图的绘制，并且查询相关的技术数据。二是储量人员能够充分利用测量图进行回采工作面损失量计算图的绘制工作。三是描图人员能够参考测量图实施填图以及检查。四是科研技术人员以及设计人员能够利用测量图开展技术设计。因为测量图是通过测量人员按照测量工作状况及时进行更新，所以利用它开展技术设计与利用手工图相比较更加精确。五是采掘区队能够利用测量图查询已经完成的具体工作量并且合理制定后续工作计划。

结语

在对实际的煤矿测量工作中，相关的测量工作人员务必要依据其煤矿生产的进展来进行具体的部署，即使是对测量数据信息的更新，因而数字测量图也要随着矿井的进展而即使更新。我们可以从中看出，对于数字测量图的科学性运用，能够充分保证煤矿地质测量工作的精确性、标准性以及专业性程度，同时也使煤矿的相关测量工作成为了日常生产过程中的一个至关重要的作用。

参考文献

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[3]高红燕.煤矿地质测量中的数字测量图应用研究[J].能源与节能，2015（7）：56-57.

（作者单位：河南宝雨山煤业有限公司）