数字化测量在煤矿生产建设中的发展应用

发表时间:2021/4/9   来源:《科学与技术》2020年35期   作者: 韩婷婷
[导读] 在矿山开发和日常生产建设中,矿山测量起着基础性的支撑作用
        韩婷婷
        鄂尔多斯市煤炭技工学校(鄂尔多斯市煤炭安全技术培训中心)017000
        
        摘 要: 在矿山开发和日常生产建设中,矿山测量起着基础性的支撑作用,保证了矿山的正常生产经营。随着高新技术的发展及其在矿山建设中的应用,矿山测量的数字化逐渐得到应用。目前,我国煤矿勘测生产中应用的数字化技术主要包括全球定位系统技术、地理信息系统技术、遥感技术和全站仪技术。下面作者将详细讨论这四种数字技术在煤矿勘测和生产中的应用。
        关键词: 矿山; 测量数字化; 煤矿生产管理; 应用探析
        在煤矿生产管理中,数字矿山测量的应用是必然趋势。数字化手段的应用体现了高新技术水平与传统生产行业的融合,可以为煤矿企业从矿山测量到生产提供极大的帮助,提高工作效率,优化生产方式,帮助煤矿生产管理科学化。
        1、矿山测量数字化的相关内容分析
        1.1矿山测量技术的概念
        在煤矿生产建设中,矿井测量技术在很大程度上决定了煤矿企业的煤炭产量。矿山测量技术可以定位和测量山体中所含的煤矿物质,也可以确定开发矿井中的几何特征和工程位置。
        1.2矿山测量的主要目的和任务
        矿山测量的目的是确定矿山所含矿物的具体三维位置,明确矿山所含矿物的类型和含量,以利于后期开采和利用的正常开展。矿山测量的任务主要是根据测量目的进行的,包括测量和绘制矿区周围的地形图,绘制矿山开发的结构工程,测量和设置相关的几何特征,确定矿山山体所含矿体的三维位置,测量矿体的总体形状,观察和分析矿区的地表岩层,为合理制定采矿方案提供其他相关的技术数据。
        1.3矿山测量数字化技术的主要内容
        数字矿山测量技术不同于传统的测量方法,不再局限于传统的绘图方法和手工计算方法。数字矿山测量技术可以更直观、更方便地获取矿山相关信息,为开发点的确定和采矿工作的顺利进行提供足够的数据。数字矿山测量技术是由调度、采集和包装系统组成的系统功能技术,实现了系统自下而上的功能开发。在数字矿山测量技术中,其主要功能是信息采集系统,可以有效地收集和分析相关的有用信息,从而配合煤矿的开发工作。信息采集系统实现了信息的采集、整理、分析和保存,是数字矿山测量技术的重要组成部分,发挥着极其重要的作用。
        2、矿山测量数字化在煤矿生产管理中的应用
        2.1 数字化资料处理技术
        矿山测量数字化技术的应用要求建立数字化测量系统。随着数字矿山测量系统的建立,可以获得丰富的数字测绘数据来指导煤矿开采。获取测绘数据后,需要对数据进行整理和分析,这就要求数字数据处理技术发挥其作用。
        2.2 三维可视化技术
        三维可视化技术主要用于绘制相关的三维模型。三维可视化技术需要大量的矿山测量数据来支持,数据信息经过处理和提炼,便于技术的实现。三维可视化技术是通过相关的先进科学技术对矿井测量数据进行总结,并将其编译成计算机三维系统,从而绘制出与矿井实际情况高度匹配的三维图像,方便矿井相关人员了解矿井中矿物的具体情况。
        2.3 GPS 技术(全球定位系统)
        全球定位系统具有定位准确、覆盖面广的优点,在我国煤矿中发挥着重要作用。此外,计算机、网络等技术手段的飞速发展,无形中为全球定位系统的改造提供了基础。目前,我国煤矿测量中使用的全球定位系统能够实现各种环境下的高精度定位,促进了测量的顺利发展。将全球定位系统定位技术与实时定位技术相结合,可以实现厘米级的精确定位,在我国各地区的煤矿中得到广泛应用。另外,GPS-RTK技术在煤矿测量中可以减少煤矿测量的时间和周期,避免煤矿测量中的意外情况,提高煤矿测量的准确性,保证相关测量单位的整体经济效益。


        2.4 GIS 技术(地理信息系统)
        地理信息系统的主要功能是更直观地显示挖掘点的定位结果。为了确保地理信息系统能够充分发挥其优势,地理信息系统还结合了其他学科的知识,包括测量、几何和计算。煤矿相关数据采集完成后,应按照相关规定对数据信息进行汇总和整理,信息数据库也参与其中。因此,在煤矿测量项目中,有必要确保信息数据库结构合理,避免数据丢失,从而提高煤矿测量信息处理的准确性。
        2.5 RS 技术(遥感技术)
        与其他地理环境相比,煤矿的地形条件相对复杂,在进行煤矿测量时会受到许多外部因素的干扰,这就不可避免地增加了找矿的难度。因此,有必要引入遥感技术,通过相关的理论知识和仪器设备来感知矿区的目标信息。
        2.6 全站仪测量技术
        与上述三种数字化测量技术相比,全站仪测量技术主要是利用相应的仪器设备对煤矿进行测量。在科技手段不断发展的过程中,全站仪设备与计算机相互结合,也就是说,全站仪设备可以通过计算机设备传输数据,有效弥补了传统煤矿测量的不足,降低了煤矿测量的难度,提高了相应测量的精度。
        3、三维可视化的实现,
        首先,我们需要建立一个三维模型。通过建立一定的空间模型,形成一个可视化的基础工程。三维模型需要相关人员获取足够的数据信息,并根据软件的使用原理设置点、线、面。三维模型的建立是将矿井特定数据填充到软件三维模型中的过程。其次,在三维模型建立后,需要填写模型的细节和属性,这样可以丰富模型的内容,使模型更具有参考价值。第三,在粘贴材料的过程之后,要注意模型的渲染,以提高视觉效果。最后,动画是必需的。动画的目的是对静态模型进行动态变换,从而在模型旋转的过程中实现动态变换,实现模型全方位视角的完整显示,便于实现对模型和矿山具体情况的深入了解。
        4、煤矿矿山测量数字化技术在生产中的应用
        4.1 测量信息的调查
        在煤矿测量工作之前,必须对整个矿井进行调查,以确保相关测量人员了解煤矿地形条件所涉及的参数信息。只有这样,煤矿测量工作才能顺利进行。
        4.2 目标测量
        作为煤矿测量中最重要的环节,目标测量只有在目标测量结果符合相关规定时才能进行。一般来说,在测量煤矿目标时,应该从三个方面入手:首先,由于煤矿的整体覆盖面积太大,在进行相应的测量工作之前,有必要根据每个区域的特点对整个煤矿进行有效的划分,并在此过程中利用全站仪设备对指定区域进行综合测量。其次,与其他地理环境相比,煤矿的地质条件相对复杂,这意味着煤矿测量的难度远远高于其他地理环境。第三,为了提高煤炭开采的生产水平,不仅要在煤矿地表进行有效的测量,而且在此过程中相关人员也要进行井下测量。
        4.3 编制测量结果
        对于煤矿测量,在完成相应的测量工作后,有必要采用适当的技术手段来编制测量结果,并将相关数据信息转化为测量图形,以保证相关人员能够在短时间内掌握煤矿的测量结果。在编制煤矿测量成果的过程中,可以引入数字化绘图技术,在基于测量信息的数字化技术相结合的条件下,将测量成果和相应图纸上表达的信息转化为数字信号,并利用计算机设备对相关数字信号进行映射和分析,从而提高煤矿井下监管的有效性。此外,三维可视化技术也可以应用在这项工作中。这种数字化技术的应用可以感知煤矿的空间位置信息,使相关人员对矿产资源的集中位置有更深的了解,这对于保证后期煤矿开采生产的顺利实施也起到了非常重要的作用。
        结语:矿山测量数字化技术是促进煤矿企业测量技术进步的有效手段,也是促进煤矿企业生产经营快速发展的重要途径。数字矿山测量技术是先进科学技术的具体应用,它改变了传统落后的测量方法,提高了测量效率。在今后的矿山测量工作中,应加强矿山测量数字化技术的应用和推广,促进煤矿行业平稳快速发展。
        参考文献:
        [1]邢瑞峰. 浅析矿山测量在煤矿安全管理中的运用[J]. 山东工业技术,2015,08: 86.
        [2]雷大仓. 数字化制图技术在矿山测量中的应用[J]. 中小企业管理与科技,2014,06: 212 - 213.
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