數(shù)字測圖在礦山井下測量中的應(yīng)用探究

趙俊偉+張杰

摘 要 數(shù)字測量圖技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用使礦山井下測量手段發(fā)生了巨大的變化。文章闡述了數(shù)字測圖技術(shù)的特征，提出了其在礦山井下測量應(yīng)用中的重要性，初步探討數(shù)字化測量圖在礦山井下測量中的應(yīng)用措施，數(shù)字測圖對提高礦山井下測量效率和保障礦山井下安全作業(yè)具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞 數(shù)字測量圖；地質(zhì)測量；煤礦生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：P231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0135-02

數(shù)字化測量技術(shù)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、測量技術(shù)為一體的新型測量技術(shù)，具有高效、準(zhǔn)確、便捷等優(yōu)點(diǎn)。礦山井下測量是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的測量工作，關(guān)乎煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，貫穿于煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，但由于礦山井下環(huán)境比較惡劣，地質(zhì)比較復(fù)雜，過去采用傳統(tǒng)的測量方法難以滿足現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的需求，隨著數(shù)字測圖的應(yīng)用，使得煤礦井下測量能夠準(zhǔn)確高效完成。

1 煤礦數(shù)字測量圖概述

煤礦數(shù)字測量圖是指測量人員在煤礦井下進(jìn)行實(shí)地測量，并收集和匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，利用CAD軟件進(jìn)行繪圖和加工，形成具有具體數(shù)據(jù)和形象圖案的“圖紙”。它是以井下巷道導(dǎo)線點(diǎn)為核心，以導(dǎo)線網(wǎng)為管路，按照1：1比例繪制的井下地質(zhì)實(shí)測圖。

1.1 數(shù)字測量圖的特征

數(shù)字測量圖的特征主要有：1）測量精度高。在礦山井下測量地形時(shí)，可以將測定物點(diǎn)的距離誤差控制在3 mm以下，極大的避免了從輸入數(shù)據(jù)到繪制成圖過程中的精度損失，從而有效減少了展點(diǎn)誤差、方向型誤差、視距型誤差，極大地提高了數(shù)據(jù)的精度，確保了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；2）自動(dòng)化程度高。數(shù)字測圖在繪制的過程中，采用計(jì)算機(jī)軟件繪圖，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)選圖示符號(hào)、自動(dòng)識(shí)別等，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)修圖、無痕修改、多次復(fù)制等，相比傳統(tǒng)手工繪圖，其圖形更加規(guī)范、精確、美觀；3）圖形信息豐富。數(shù)字繪圖是在繪圖軟件窗口上準(zhǔn)確定位坐標(biāo)，并可以通過實(shí)測數(shù)據(jù)的編輯，設(shè)定物點(diǎn)的連接信息，包括定位信息、屬性信息、實(shí)測數(shù)據(jù)信息等，使得繪圖內(nèi)容豐富完整。

1.2 數(shù)字測量圖的內(nèi)容。

數(shù)字測量圖的內(nèi)容主要包括：測量標(biāo)記、收尺標(biāo)記、巷道碎部酮室、巷道特征、地質(zhì)標(biāo)記、邊界標(biāo)記等。繪制人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)測量數(shù)據(jù)、地質(zhì)特征、周邊環(huán)境等標(biāo)記相關(guān)內(nèi)容，比如各種主要保護(hù)煤柱線、村莊輪廓線、河流線等。因此，繪制人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行制圖，采用標(biāo)準(zhǔn)圖形、符號(hào)、線條，按照標(biāo)準(zhǔn)比例進(jìn)行繪制和標(biāo)記，不斷豐富圖紙信息和內(nèi)容。

1.3 煤礦測量數(shù)字成圖方法

煤礦測量數(shù)字成圖有兩種方法：1）原圖數(shù)字化：該方法需要配備的儀器有計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、繪圖儀，是在數(shù)字化繪圖軟件的支持下，采用手扶跟蹤數(shù)字化或掃描矢量化的方法對測量圖加工出圖，這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，由于掃描矢量化成圖具有高精度、高效率的優(yōu)點(diǎn)，通常被優(yōu)先使用。但該方法受原地圖影響比較大，掃描成圖精度比原圖效果略差，為了獲得更精確的成圖，通常采用修測、補(bǔ)測等方法提高原圖的精度；2）現(xiàn)場數(shù)字測圖。現(xiàn)場數(shù)字測圖是內(nèi)外業(yè)常用的方法，需現(xiàn)場采取一定的措施，對現(xiàn)場地質(zhì)地圖進(jìn)行測量后現(xiàn)場繪圖，最大限度的確保了測量的精確度。但該方法需要投入的人力、物力和財(cái)力比較大。

2 數(shù)字測量圖在煤礦井下測量中的重要作用

數(shù)字測量圖的產(chǎn)生和應(yīng)用是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，同時(shí)也是煤礦企業(yè)改革和發(fā)展的必要手段。它是測量人員手工或儀器測量井下地質(zhì)數(shù)據(jù)后，采用計(jì)算機(jī)繪圖軟件處理數(shù)據(jù)并成圖，為煤礦生產(chǎn)提供依據(jù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，數(shù)字測量圖的技術(shù)也獲得較大的發(fā)展，其在煤礦生產(chǎn)企業(yè)中的重要性不斷凸顯。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 數(shù)字測量圖是煤礦企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)的具體體現(xiàn)

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)只有不斷進(jìn)行技術(shù)改革和創(chuàng)新，提高企業(yè)管理水平，增強(qiáng)企業(yè)競爭實(shí)力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效益最大化，才能在競爭激烈市場經(jīng)濟(jì)中立于不敗之地。數(shù)字測量圖是作為現(xiàn)代高科技產(chǎn)物，其包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、測量技術(shù)等，其在促使企業(yè)不斷朝著技術(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展發(fā)揮重要的作用。因此，數(shù)字測圖企業(yè)改革傳統(tǒng)經(jīng)理念和創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)的具體體現(xiàn)。

2.2 數(shù)字測量圖是煤礦企業(yè)提高效益的具體措施。

煤礦井下測量工作是煤礦生產(chǎn)不可或缺的基礎(chǔ)工作，其貫穿于煤礦的探測、煤礦的開采、安全維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，而測量圖是煤礦井下測量工作的具體成果表現(xiàn)，其精度準(zhǔn)確與否對煤礦生產(chǎn)整個(gè)過程產(chǎn)生直接的影響。而數(shù)字化具有自動(dòng)化程度高、測量精度高、測量信息完整等優(yōu)點(diǎn)，可以為煤礦井下作業(yè)提供準(zhǔn)確可靠的信息，促使煤礦生產(chǎn)安全、持續(xù)、高效進(jìn)行，極大地降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3 數(shù)字測量圖在礦山井下測量中的應(yīng)用

隨著市場經(jīng)濟(jì)體制不斷發(fā)展和完善，煤礦企業(yè)生產(chǎn)管理模式不斷更新和發(fā)展，信息化、數(shù)字化管理理念不斷深入影響，加上市場競爭壓力日益增大，煤礦企業(yè)深刻認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新技術(shù)的重要性。礦山井下測量是獲取煤礦生產(chǎn)基礎(chǔ)資料的主要途徑，過去主要采用人工檢索、分析和處理數(shù)據(jù)，難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)和技術(shù)管理的要求，尤其是安全生產(chǎn)管理的要求。近年來煤礦安全事故頻發(fā)，給國家和人民造成極大的損失，引發(fā)社會(huì)強(qiáng)烈不良反響，為了準(zhǔn)確預(yù)防和快速處理礦井危害事故，就應(yīng)當(dāng)從提高井下基礎(chǔ)資料的準(zhǔn)確性入手，利用數(shù)字化測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)井下地質(zhì)情況的數(shù)字化反應(yīng)，為企業(yè)高效管理提供數(shù)據(jù)支持。

數(shù)字測量圖在礦山井下的應(yīng)用主要包括：1）跟蹤井下作業(yè)進(jìn)度。測量人員可以根據(jù)數(shù)字測量圖對井下作業(yè)進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)掌握井下作業(yè)的進(jìn)度，以便于及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化作業(yè)方案，提高生產(chǎn)效率；2）為井下作業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。測量人員可以根據(jù)測量圖的標(biāo)記，利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件快速量取直巷進(jìn)尺和剩余進(jìn)尺，避免盲目作業(yè)，減少作業(yè)錯(cuò)誤的現(xiàn)象發(fā)生；3）指導(dǎo)井下施工方向。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)測量圖相關(guān)數(shù)據(jù)和標(biāo)記，預(yù)先模擬巷道施工進(jìn)程，在線分析施工方案的合理性，為井下現(xiàn)場施工提供建議；4）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算。在測量圖上，可以直觀反映地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)，為施工方案設(shè)計(jì)自動(dòng)提供測量數(shù)據(jù)，避免人工計(jì)算的繁瑣，減少人為因素的誤差，確保了工程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

總之，數(shù)字測量圖是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，也是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化和自動(dòng)化發(fā)展的必要手段。煤礦產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，尤其是生產(chǎn)環(huán)境惡劣的礦山井下作業(yè)，更需要應(yīng)用數(shù)字測量技術(shù)來提高生產(chǎn)效率。數(shù)字測量圖相比傳統(tǒng)方法，其具有諸多優(yōu)點(diǎn)，可以有效地避免傳統(tǒng)人工手段產(chǎn)生的誤差，提高繪圖的準(zhǔn)確率，為礦井作業(yè)和生產(chǎn)提供有效的技術(shù)指導(dǎo)，對提高企業(yè)管理水平和經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。

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