煤矿地质测量中数字化制图技术的应用分析

煤矿地质测量中数字化制图技术的应用分析

徐磊   ,张安乐   ,韩春月

山东良庄矿业有限公司   山东新泰   271200

摘要：煤矿开采环境相对复杂，地质测量工作非常关键，合理应用数字化制图技术，能够提升数据信息的可靠性，从而不断提升地质测量工作效率与质量，为煤矿的后续开采工作提供精准可靠的数据支撑，也对煤矿产业的长期稳定发展具有重要的作用和影响。

关键词：煤矿；地质测量；数字化制图技术

引言

煤矿企业在采煤的过程中，需要有完善的地质测量数据作为支撑，了解煤矿的实际情况，这样才能实现顺利开采，保障煤矿开采安全。传统煤矿地质测量采用的是人工测量方式，工作强度大，任务繁重，流程复杂，测量的效率和效果都不尽如人意。数字化制图技术的应用，可以对这样的问题进行有效解决，在提高测量工作效率的同时，也可以尽可能缩小数据误差，保证数据的准确性。

1煤矿地质测量工作内容分析

在煤矿开采时，需要对煤层的构造地质进行测量。通常情况下，构造地质测量的内容主要包括以下几个方面：a)测量煤层的赋存参数，主要是煤层倾角、厚度以及分布情况；b)测量煤层顶底板岩层的厚度、岩性以及分布情况，也就是岩层的产状信息；c)查明矿区内的地质构造情况，主要包括断层、陷落柱、褶皱以及岩浆侵入情况，特别是一些小型地质构造；d)测量区域主应力场的大小以及方向。在测量时，主要分为地面测量和井下测量两个方面。在地面测量时，多以钻探为主，通常情况下获得的数据精度较低；而在井下测量时，多以物探为主，获得的数据精度相对较高，特别是能测量出小型地质构造，例如落差小于2m的断层。在测量完成后，通常需形成煤矿地质构造说明书。一些关键的地质构造还会在煤矿采掘工程平面图上标注，以供开采时参考。在煤矿开采时，会受到矿井水的影响。为此，需要对矿区的水文地质进行测量。通常情况下，水文地质测量的内容主要包括以下几个方面：a)含水层的位置，主要是含水的高度和分布范围。b)含水层的水压。含水层在重力的作用下会存在一定的压力，对水的流速起着决定性作用。c)水的来源。在煤矿井下开采时，水的来源主要有地表水、地下水和湖泊水等。d)未知水源的探测。很多煤矿周边有许多采空区，采空区内可能会存在一定的积水。在进行水文地质测量时，多以钻探为主，物探为辅。考虑到矿井水的涌出与地质构造有关，为此，还要采用物探的方法对地质构造区域的含水情况进行探测。探测时，通常采用的是电磁勘探法，通过电阻率来确定岩层中含水区域的范围。在水文地质测量完成后，通常要形成煤矿水文地质说明书和图纸。在说明书中，不仅要说明矿区的水源分布以及来源情况，还要对工作面和矿区的涌水量进行预测。

2数字化制图方式

传统煤矿地质测量过程中，地形图上地物点会出现误差，实际的图上误差可达到±0.47mm，即使在平坦地区（0°~6°）视距为150m，误差也达±0.06m，如果距离在300m以内时测定地物点误差约为±0.08mm，测定地形点高差为±18mm。数字化制图技术在实际应用中，可对地面相关数据信息进行及时有效处理，并且确定坐标位置，这样也能够保障关联信息之间的可靠性与精准性。通过系统软件，可对数据信息进行相应的整理与编辑，将数据信息与资料存储在数据系统当中，这样也便于后期的使用。煤矿区域勘测工作中，数字化制图技术主要体现在以下方面：①扫描矢量传输，主要是通过扫描设备将所测量的数据信息与材料进行精准扫描，该方式能够最大程度上保障数据向矢量化变化的可靠性与精准性，并且可利用自动校准功能，对数据信息进行校对。智能扫描矢量传输具有传输速度快的特点，但是在实际应用中，自动识别难度相对较大。煤矿测量数据信息在编辑与校对过程中，也会增加工作量。②数字化传输，该方法主要是通过数字化仪，进行追踪定位，之后再将图样信息逐渐转化成为图形数据。该传输方式可对图像信息进行数字化处理，从而大幅度提升数据信息的传输效率与质量。但实际传输速度相对比较慢，会增加工作人员的实际工作量，同时，数字化仪应用过程中，对于设备的整体要求相对较高，这样也会导致投入成本增加。所以，在实际测量工作中，该传输方式相对不普遍。

3数字化制图技术在煤矿地质测量中的应用

3.1技术方法

煤矿企业在开展煤矿地质测量工作时，很多都已经开始应用数字化制图技术，将部分地质元素信息转化成数据信息。数字化制图技术能实现对空间中实物的科学分析，确定其具体位置。现阶段，在煤矿地质测量中使用的数字化制图技术方法大致有三种，具体如下。a)人工跟踪矢量输入技术。人工跟踪矢量输入技术是借助人工的方式，对图像编辑过程中的栅格图像进行绘制，然后交给软件自主运行。该操作方式简单方便，可实现对图像的科学编辑，也可根据实际情况随时修改图像，被广泛应用在地质测量领域。b)数字化输入法。数字化输入法通常是借助相应的数字化仪器配合人工辅助操作，实现对游标的持续跟踪，对传统图形信息做出改变，将其转化为立体图像，帮助煤矿企业管理层和技术人员直观地掌握煤矿地质情况。c)智能扫描矢量化输入法。该方法主要借助了智能化扫描设备，工作人员需要在计算机上输入地质测量相关原始数据及相应的图纸资料，配合科学化、智能化的识别方式，可实现图像数据矢量化方式的改变。该过程中，工作人员应做好数据分析和误差校正工作。智能扫描矢量化输入法有着非常显著的优点，输入速度快、效率高，不过在对图形进行自动化识别时相对缓慢，识别过程困难烦琐，尤其是在地质测量收尾阶段，需要进行相应的编辑修改，工作量较大。

3.2前期准备工作的应用

①在数字化测量技术在煤矿测量中前期准备时，煤矿地址测量工作首先应该成立系统的工作领导小组，领导小组应该制定详细科学的测量工作计划为日后的工作提供科学的理论指导，同时测量人员也应该严格按照测量计划书的要求进行相关的测量，力求做到测量数据的十分精准。②在领导小组撰写测量计划书的过程中，技术人员应该加强对文字表述和技术应用的重视。同时，测量人员在测量的过程中要根据实际的情况对测量的方法进行科学的调整，严格按照测量规范的要求，避免工作人员在测量过程中出现一些细小的问题引起测量数据的偏差。③在进行测量数据整合的过程中，相关技术人员应该通过图像文字表格等多元的记录方法，把测量过程中遇到的问题明确的展示出来，方便一线工作人员了解具体的测量问题，为工作人员提供了科学的技术指导。在测量过程中遇到一些容易忽略的细小问题要做出系统的注释，帮助一线工作人员尽快掌握一些全新的测量方法和工具。

结束语

煤矿企业在实施煤矿地质测量的过程中，通过对数字化制图技术的合理应用，可实现对测量数据的快速处理，保证数据的准确性和可靠性，避免测量误差引发煤矿安全事故。新的发展环境下，伴随着煤炭行业的发展，煤矿地质测量的方法和手段会更加丰富，数字化制图技术也会得到更好的发展，在煤矿生产中扮演更加重要的角色。

参考文献

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