数字化测量信息技术在煤矿测量中的应用

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第8期   作者:孙鼎
[导读] 煤矿测量涉及各种形式的土地地质、土地现状、地理特点等内容
        孙鼎
        内蒙古智能煤炭有限责任公司  内蒙古  鄂尔多斯 017000
        摘要:煤矿测量涉及各种形式的土地地质、土地现状、地理特点等内容,数据繁复、工作难度大,如果不借助先进的技术,很难准确快速地完成土地测量工作,更不用说保证土地测量工作的精准性和高效性。随着大数据信息时代的到来,数字化、自动化、信息化的数字化制图技术通过运用不同地形测量软件和基础应用软件对地形实施测绘,实现数字化地形图测绘管理和全程服务数字化,可以精准地测算出土地测量中的各种数据,并快速成图,能够有效提高地形图测绘水平和生产效率,也大力提升了地质勘探工作效率和工作质量。
        关键词:数字化测量;信息技术;煤矿测量;应用
        引言
        数字化测绘技术可以和计算机技术融合,在测绘过程中,通过应用CASS、AUTOCAD等绘图软件,可以自动计算、分析、识别各项信息,最终准确选择所需的图示符号,确保地形图的美观与规范性,同时,可以将数字化测绘技术得到的测量成果作为底图进行规划和设计,满足各类项目的需求,大大提高了测绘生产作业的自动化程度。
1现阶段数字化测绘技术在工程测量中的运用意义
        首先,现代化煤矿工程对数据精准度的要求较为严苛,数据误差会影响煤矿工程施工的全过程,威胁人们的生命财产安全。其次,在现代工程建设的测量工作中,通过应用新技术,提升测量数据的准确性,数据表现更为直观简化。随着我国经济飞速发展,产生的新兴技术会及时应用到工程项目中,使技术的时代标签更明显。数字化测绘技术包括遥感技术(GS)、地理信息系统(GIS)等,这些技术均能够基于我国卫星定位系统感知地球气候风貌与地理环境。随着数字测绘技术被广泛应用于工程建设领域,提升了对煤矿环境变化进行预测与评估的准确性。最后,现代数字化测绘技术与传统的数字化测绘技术相比,降低了所需耗费的人力、物力、财力成本,大幅度节省了煤矿工程的前期成本,提升了测量的精准度,避免了传统测量技术在处理庞杂的数据时产生的风险与误差。
2目前应用的主要数字化测量信息技术
        2.1GPS技术
        GPS技术是一种能够实现全球定位的系统,并且在测量过程中无需受到时间与地点的限制,是煤炭行业应用最为广泛的一种数字化测量信息技术。利用GPS技术可有效监测煤矿边坡稳定性、矿区沉陷、煤矿物变形、车辆调度等,同时在GPS技术的支持下,也可实现管理与生产的高度结合,可以在高质量的管理工作下促使生产效率得到最大程度的提高。GPS技术的应用原理是通过捕捉卫星信号,然后对信号进行分析以此得到观测数据,但是在井下测量过程中无法直接接收卫星信号,利用布设基站信号传输距离较短、测量难度较大。
        2.2全站仪
        利用全站仪进行碎部点测量在煤矿测量工程中,有一项难点在于碎部点测量。如若采用全站仪实时测量,可能会因为人员操作不当等导致起始方向产生误差,降低具体坐标的准确性;也有可能因工作人员数据录入出错而影响后期成图的质量。在具体测绘环节,大部分情况下,工作人员绘制所得的点号和全站仪记录点号会出现偏差,这就要求相关工作人员仔细检查相关偏差,否则测绘的整体进度就会受到影响。因此,必须在具体测绘中对全站仪进行对中和整平处理,录入坐标后,可采用全站仪对后视点坐标实施测量,并对其测量素质以及输入值进行对比,判断其点位是否准确。通过对照准备起始方向与确定视线内明显目标,并对方位角数据进行记录,每隔一段时间再次对方位角读数进行测量,并对全站仪方向是否发生偏移进行检验。


3数字化测量信息技术在煤矿测绘中的具体应用
        3.1绘图技术的应用
        现在的制图技术比较先进,和以前的制图技术相比技术水平有所提升,准确度更高一些,而且先进的数字化制图技术逐渐和新型媒介相结合,在具体的数字化制图技术运用过程中,一般情况下都是利用比较先进的测绘技术、计算机技术、各种信息的相互交汇等技术共同使用,通过这种技术相结合的方式可以有效的提升数字化制图技术的使用效果。在地质测量中要科学运用数字化制图技术,能够帮助煤矿企业长久的发展和采煤工作的安全进行。不过,如果想要让数字化制图技术发挥更多的价值,需要了解和掌握较多准确的测量数据和测量资料,然后在这个基础之上建立地质测量工作的相应模型。在实际的测量中要积极利用模型法,也可以通过测量一些点来获得地质测量需要的测量数据,其中应该包括这些点的坐标数据。在得到这些测量数据以后,再把这些相应点的有效数据全部结合起来,在计算机软件中建立数字化模型。为了把这些点全部结合起来,可以使用较为抽象的方式结合,这样可以全面的了解和掌握地质构造。再按照实际的地质情况,通过模型法来有效确定地质的测量情况,充分满足煤矿企业的采煤需要,为以后的采煤工作提供重要的测量数据。
        3.2航空摄影及LIDAR数据处理
        使用机载雷达扫描技术(LIDAR),使用的设备是ZT-R250系统、无人机是大疆创新M600PRO型旋翼无人机,飞行模式是先使用雷达扫描模式采集点云数据,随后采集正射影像数据。首先,导航文件制作,实行POS姿态数据、地面GPS基站数据整合处理方式,获取导航数据文件,输出结果是HHMMSS航次导航文件(sbet*.out和vnav*.out)。其次,控制文件制作,检查航带是否出现漏飞问题,在覆盖数据范围内制作控制文件,输出成果是生成“××航次控制文件”,在单挑航带数据量过大的情况下,应分段进行。最后,三维激光点云坐标计算,采用预处理+航带校正方式,针对原始激光数据进行预处理,随后生成原始的三维激光点云数据,根据实测平面、高程控制点做好平面、高程校正工作,准确计算地表目标物的空间三维坐标。
        3.3应用在煤矿场地测量中
        数字化测量信息技术在对煤矿场地进行测量时,需要测量煤矿场地的整体,具体作用有:规划矿井区域以及相关设施的布设。在实际测量过程中,相关工作人员需要在全站仪与计算机的支持下,获得煤矿场地的精准测量数据,并综合分析数据中所包含的各种潜在信息,并在测绘软件的帮助下进行图形绘制。此时相关技术人员需要结合矿场的实际情况,采取多种有效措施有针对性的减小测量误差,及时校正仪器,最大程度的保障测量准确性。
        3.4地面数字测绘
        在煤矿工程测量中地面测绘技术的应用相对广泛,是工程测量中常用的测量方式。采用地面测绘这一方式,可提高数字地图的精确性,在测量技术的辅助下,可降低数字地图控制点及误差。根据地面数字测绘工作的开展情况,主要工作内容为采集地面空间信息,对采集的信息进行处理与对比,随后输出成图进行保存。在计算机技术的辅助下,可提升煤矿工程项目测量精确度,对调取测绘地图工作具有重要的意义。相关施工单位在开展地面数字测绘工作时,应从实际施工情况出发,积极引进地面数字测量技术,在计算机技术的支持下有序开展测绘工作,节省人力资源,改变传统人工数据采集工作中存在的不足,提高测绘数据信息的准确性。
结束语
        综上所述,测绘工作在煤矿生产过程中占有重要地位,高精度的测量数据可有效提高煤矿开采效率,并能够促进煤矿行业的长远发展。虽然现阶段数字化信息测量技术已经有着广泛应用,但是在具体应用过程中仍旧存在着很大的上升空间,需要相关技术人员不断结合测量的实际工作,对测绘技术进行创新与改进,从而真正实现煤矿企业的全面信息化与智能化发展,从而提高煤矿企业的整体开采质量。
参考文献
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