淺談數字測量圖在煤礦地質工作中的重要作用

李光國 張童

摘 要：煤礦地質測量是一項關系礦山安全生產的重要基礎性工作。文章闡述了地質測量工作的重要性和地質測量方法與任務，并且對地質測量的成果數字測量圖在煤礦工作中的應用及其應用特點做出了總結。

關鍵詞：數字測量工作圖；煤礦；地質

一、數字測量圖的主要優點

（1）具有很高的精確度。數字測量圖將手工或者儀器測量之后的煤礦數據，通過電腦軟件處理繪制成圖。通過該方式繪制的數字測量圖，不僅精確度高而且非常標準，同時由于測量儀器的科技化水平日益提升，數字測量圖的精度也愈來愈高。（2）具有顯著的數字化特性。數字測量圖具備圖紙特定含義的文字、數字以及符號等各種數據信息，在儲存、傳輸以及處理的時候非常便捷。此外，在使用過程中，能夠利用軟件在電腦上自動獲得點位坐標、兩點之間的距離、方位及面積等幾何參數。（3）資料有很強的兼容性。使用數字測量圖時，計算機輔助設計CAD，地理信息系統GIS等建庫等軟件都可以依軟件的特性，對數字測量圖進行有效處理，以便繪制以及提取不同需要的專題圖，比如地質圖、地形圖以及工程布置圖等等，還可能夠對局部進行修測以及更新。

二、地質測量及測量方法

（1）煤礦廣泛應用的地質測量是以測量學為技術支撐的，測量學是一種通過對地球表面及地理空間位置的相關信息進行現場無數據測量采集、后期技術加工處理，以及測量成果管理、更新和利用的一門學科。測量學包括很多門類，其中與煤礦地質測量相近的有普通測量學、大地測量學、工程測量學、地形測量學等。

（2）普通測量學是測量學的基礎，主要是研究地球表面小范圍測繪的基本理論、技術和方法，其忽略地球曲率的影響，將地球局部表面看做平面看待。大地測量學是關于地球存在的大小、形狀、重力場，地球運動及其表面點幾何位置發生變化的理論研究的學科。工程測量學是研究包括工業建設、鐵路、公路、橋梁、隧道、水利工程等各種工程，在規劃設計、施工建設和運營管理階段所進行的相關測量工作的學科。地形測量學，是將地球表面局部區域內的地物、地貌及其它有關信息如何測繪成地形圖的理論、方法和技術的學科。地形測圖分為模擬化測圖和數字化測圖兩種。

（3）測量工作通常包括有三角、導線、地形和工程測量等測量方法，這些測量方法中都要涉及到距離測量，距離測量中把兩點在水平面上投影的長度稱為該兩點間的水平距離。距離測量的誤差同該距離長度的比值為測量精度，比值大小與精度高低成反比。比值小，顯示精度高；比值大，顯示精度低。通常采用中誤差，容許誤差和相對誤差作為評定精度的指標。常用的測距方法包括鋼尺量距、光電測距、視差法測距等幾種。鋼尺量距最基本的要求是“平、直、準”；光電測距儀按照測距原理可分為計時脈沖法和相位法兩種，光電測距儀主要由照準儀、控制器、反射鏡、電池組、其他部件等5部分組成；視差法測距測量的精度為1/300～1/400。視差法測距的精度較低；電磁波測距具有測程長，測距精度高的特點。測量所得數據最后編制為測量地質圖，也叫地質制圖或者叫地質填圖。

三、數字測量圖的重要作用

地質測量工作對于煤礦地質工程來說是非常重要的，它是煤礦安全生產實際的眼睛，只有通過地質測量了解煤礦的基本情況，才能制定出符合煤礦真實條件的工程施工方案。所以，地質測量信息的準確無誤是保證煤礦井下采掘工程按照設計預定的施工方案順利推進的保障條件。

隨著科學技術的發展，煤礦地質測量和地質制圖發生了根本性的改變，將地圖圖形或圖像的模擬量轉換成離散的數字量形成數字測量圖。數字測量圖已經取代了手工地質制圖，成為地質測量工作的成果和應用工具。作為地質測量的成果，一般情況下，要使地質測量工作做到數據準確、科學，數據要全面、真實地展現礦井相關的地質情況，才能依據這些數據繪制出內容全面、真實的礦圖，礦圖中巷道之間的關系和走向才能清晰明了，這是地質測量工作應該達到的起碼要求。認真細致的井下巷道關系是防止井下巷道施工發生透巷事故的前提條件，同時其對于防治水害和瓦斯事故也是相當有必要的。所以，地質測量工作必須做到對煤礦井下基本情況的準確了解，尤其是了解井下巷道分布和走向等基本情況。經過詳細計算的地質測量成果資料，才能夠有效地保證井下采區開切位置和巷道貫通的準確。作為后續工程設計應用的工具，各項施工工程的設計可以直接從數字測量圖上獲取準確的數據參數，既方便又快捷，可以使工程設計的速度提高數倍，并且數據幾乎無誤差，確保了工程設計質量。

四、數字測量圖在煤礦測量過程中的應用

（1）數字化的應用。一是數字測量圖能夠實施分解以及合成，測量技術人員能夠實施動態填土與修圖，避免了手工記錄、更新以及修改等環節，使得測量的效率進一步提高。在數據傳輸過程中，能夠充分利用網絡進行復制、傳輸圖形信息以及實現共享，從而縮短了不同部門之間實施測量工作以及分析數據的時間。二是數字測量圖儲存于電腦中供測量技術人員使用，測量技術人員只需實施簡單的操作就可以查閱相關的資料，便于資料的比對以及更新，有利于測量技術人員的分析，能夠有效提升測量工作的針對性。三是在數字測量圖中可以如實地反映出導線點以及導線網的真實情況，工作人員不需要到現場就能夠查詢到相關的信息，使得工作流程得到了簡化。

（2）數字測量圖在實踐操作過程的應用。一是測量圖能夠使測量人員隨時了解掘進巷道、工作面的施工進展。在各個時間節點對進尺實施統計的時候，只需依據圖中的標記在計算機上進行操作，從圖中直接量取直巷進尺以及剩余進尺，不僅直觀而且更加精確。二是對巷道開門實施標定的時候能夠充分利用測量圖，對巷道標定的幾何尺寸直接進行量取。設計人員能夠按照巷道施工措施，預先將設計巷道直接繪制到測量圖上，不僅能預先模擬巷道的施工進度，對于設計是不是存在錯誤進行分析，而且能從圖中查詢或者量取標定數據，避免了繁瑣的計算以及人工計算出現的誤差。三是在煤礦作業過程中的貫通設計以及計算的時候，利用測量圖能夠直接獲得相關的貫通測量幾何數據。在CAD測量圖中要想獲得兩個點的之間距離以及方位的話，只需使用捕捉功能利用直線命令連接兩點，從而直接查詢直線基本數據獲得該線的長度、方位以及傾角等相關數據。

（3）數字測量圖在煤礦其它工作過程中的應用。一是地質人員能夠充分利用測量圖進行煤層底板等高線圖的繪制，并且查詢相關的技術數據。二是儲量人員能夠充分利用測量圖進行回采工作面損失量計算圖的繪制工作。三是描圖人員能夠參考測量圖實施填圖以及檢查。四是科研技術人員以及設計人員能夠利用測量圖開展技術設計。因為測量圖是通過測量人員按照測量工作狀況及時進行更新，所以利用它開展技術設計與利用手工圖相比較更加精確。五是采掘區隊能夠利用測量圖查詢已經完成的具體工作量并且合理制定后續工作計劃。

結語

在對實際的煤礦測量工作中，相關的測量工作人員務必要依據其煤礦生產的進展來進行具體的部署，即使是對測量數據信息的更新，因而數字測量圖也要隨著礦井的進展而即使更新。我們可以從中看出，對于數字測量圖的科學性運用，能夠充分保證煤礦地質測量工作的精確性、標準性以及專業性程度，同時也使煤礦的相關測量工作成為了日常生產過程中的一個至關重要的作用。

參考文獻

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（作者單位：河南寶雨山煤業有限公司）