煤矿地质测量空间信息系统及其关键技术

发表时间:2020/9/29   来源:《科学与技术》2020年5月15期   作者:李波、姚硕
[导读] 信息技术的快速发展,使得更多的传统产业与信息技术进行了结合,
        李波、姚硕
        山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿  山东省济宁市汶上县  272100
        摘要:信息技术的快速发展,使得更多的传统产业与信息技术进行了结合,受到多种因素的影响,煤矿企业信息化程度不高,还沿用传统的粗放式管理方式,企业各部门处于信息孤立状态,还没有建立起完整的信息化标准体系,企业的生产运营的信息无法实现共享。地质测量是工展煤矿开采工作的前提条件,对煤矿安全生产会起到很大的影响,地质测量资料具有动态变化的特点,与煤矿空间位置有着直接的联系,随着煤矿生产的不断开展,获取到的地质测量资料不断变多,对煤矿地质条件也会有着更为完整的认识。
        关键词:煤矿地质;空间信息系统;关键技术
引言
        煤矿地质的测量是维持矿井安全生产的前提,毕竟在以人为本的时代背景下保障煤矿工人的人身安全是非常有必要的。并且维持矿井的安全生产,能够确保煤矿开采的效率和质量,同时能够促进煤矿开采事业在技术上的发展与完善。因此,煤矿工人在煤矿地质测量前首先依据矿井实际情况对测量过程进行设计,从而为煤矿工人进行地质测量指明方向和目标,然后在测量前准备充足的测量工具,便于煤矿工人对煤矿地质进行全方位地测量,并对测量工具进行测试从而保证其测量效果,煤矿工人需要结合煤地质学基础知识以及测量学基础知识进行测量,保障测量结果的科学有效性。
1煤矿地质测量的内容
        煤矿开采工作与其他生产作业不同的地方就是工作场所是在地下层,是将地表挖掘后进行开采,导致矿区极易受到各种外部条件和地质条件的影响,一旦矿区发生事故,可能会出现矿井坍塌、地面凹陷等现象,威胁生产作业人员的生命财产安全,同时严重影响生产效率,降低企业经济收益。为了减少地质问题的发生,就需要专业的勘测团队利用先进的测量工具,提前对煤矿所在地进行精确的测量工作,详细测量煤矿地质的各项指标,并做好记录,保证测量数据的准确性。测量结束后可以根据各项数据推测可能发生的问题或者存在的安全隐患,便于相关人员提前制定好应急方案,减少煤矿企业的损失。煤矿地质测量工作的开展,可以为煤矿的开采提供数据依据,有利于在采矿之前发现可能存在的地质问题,减少安全事故的发生,保证工作人员的安全,提高生产的安全性;也能通过对测量数据的分析更好地将采矿技术与矿区的地质条件相结合,从而提高生产效率。
2煤矿地测管理信息系统的特性
        众所周知,煤矿开采是一项十分复杂过程较为繁琐的工程,在开采之前,不仅要对煤矿信息进行收集,同时还要对煤矿所处位置的地理环境进行详细的侦查,比如开采地的地质情况、当地的气候情况等,当然,这只是开采之前的准备工作,这些数据的测量都为后续开采工作的顺利展开提供依据和保障。除此之外,在开采过程中,也有许多需要注意的地方,比如开采深度广度等。这些信息都有很严格的要求,在开采过程中严格遵守具体的要求可以为整个开采工作的安全提供一定的保障。但是我们也不得不承认,该项工作涉及的信息量十分庞大,如果人为操作的话,很容易产生误差,而误差的存在又会给开采安全带来很大影响,随着科学技术的不断应用,和煤矿开采工作相互结合,于是就产生了地测管理信息系统。它不仅可以对信息储存处理,还可以根据数据的变化情况生成动态图。该系统的应用有十分明显的好处,首先,它降低了在该过程中人力的使用,在节约生产力的同时,也降低了误差发生的可能性,同时由于整个过程都是电脑操作,极大的提高了工作效率,缩短了需要的工期,为煤矿开采工作的高效化提供了强有力的帮助。


3现阶段我国煤矿地质测量空间信息系统发展状况
        空间信息系统是基于专家系统的管理系统和计算机网络技术,有机结合矿山压力检测系统、矿井通风网络监控系统、气体监测系统和社会信息系统,是一种高效、便捷的管理系统,而煤矿地质测量空间信息系统就是将该系统应用到煤矿开采行业中,实现整体上监测煤矿地质情况,主要应用在大型煤矿企业中。从我国大型煤矿企业空间信息系统应用状况来看,发展水平较低,主要体现在两个方面:其一,信息系统相对单一,内容简单,主要应用在各个部门之间;其二,信息系统主要用于生产安全监测上。对于一个大型煤矿企业而言,该系统的应用导致了信息的严重浪费,且存在管理程度不高等各种问题,不利于实现煤矿地质测量空间的目标。
4空间信息系统关键技术
        4.1煤矿地质测量空间信息数据的采集
        煤矿生产是动态持续的过程,随着生产的进行会收录大量的地质测量资料,利用数据库技术对信息进行管理是非常有效的手段,可将煤矿采掘、地质信息、水文息等进行采集和存储,满足煤矿企业对测量基础数据的收录、调用、分析和处理的需要,为成图系统开放数据接口,可以为局、故两级信息化管理提供条件。以大、中型数据库为主,采取两级的管理模式。煤矿地质测量专业的工作人员,采用C-S模式来对测量基础数据进行操作,可对日常获取到的地质测量数据进行维护和管理,管理层采用B-S模式来调用数据库中的信息,可以参考相关的地质信息,科学地指导煤矿生产。
        4.2GIS平台设计的关键技术
        GIS平台是煤矿地质测量空间信息系统的一部分,该平台主要是处理地质测量后所产生的数据信息,根据数据信息的类型和特点建立在线处理和可视化的数据库,在该数据库中各种数据信息都可以根据实际生产需求自动生成对应的图件。比如平面设计图和煤岩层含量的对比图,这些图件具有直观的效果,满足实际煤矿生产、开采的基本需求。在GIS平台设计中,图形数据结构的设计需要具有层次结构,其目的是便于管理和使用。为了提高GIS平台的可维护性、可操作性、稳定和模块化,必须要使用对象技术,促使图形数据结构有着根本性的飞跃。另外GIS平台主要用于煤矿地质测量,故要具有动态性特征、空间性特征、时代性特征和成分性特征,突出系统的专业性。
        4.3专业图纸的自动生成
        地质信息和测量图件是煤矿生产的前提条件,常用到的测量图件有柱状类、剖面类和平面类等。柱状图为地质测量图件最为常用的一种方式,为区域地层等的说明,柱状图的绘制应该结合岩性符号、岩层描述文字、缓冲线等进行绘制,还需要结合柱状图格式进行定义。地质剖面可以体现出煤层、地层图线等相互关系,是对煤矿区域地质构造、储量估测、采掘设计和生产部署的重要资料,为煤矿地质工作的关键图件。剖面的绘制需要获取到钻孔、巷道、断层等数据,可通过调用数据库中的数据信息,或采用剖面线和地质测量数据体来完成。剖面处理技术,采用钻孔、煤矿开采等数据来进行绘制,难度主要体现在地层界线、煤层的绘制工作,上、下两个层位需要保持协调状态。
结束语
        在煤矿开采机械化背景下,煤矿行业构建地质测量空间信息系统,对安全生产和大规模开采具有非常重要的意义和作用,特别是在新世纪环境下,部分关键技术的有效应用,大大提高了煤矿地质测量工作的系统性和科学性,并大幅度降低煤矿生产的安全事故发生率,促使煤矿地质测量工作向安全和高效方向发展。另外,在煤矿行业不断发展的情况下,空间信息系统要不断更新优化,充分利用各种先进的技术,才能有效推动煤矿行业向可持续化方向发展。
参考文献
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