論測繪地理信息在地礦工作中的作用

馬文寧

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250100）

由于社會的快速發展，科技的不斷進步，信息化技術正在逐步應用到地礦工作中，其中強調測繪地理信息的開展更是重中之重。不僅減少了礦山生產的工作量，還提供了最重要的基礎信息來避免出現意外，使礦山的生產過程可以更加穩定的進行。目前，隨著地理信息測繪技術對礦山工作的重要性越來越大，人們漸漸重視此技術的重要應用。與此同時，加強測繪地理信息技術的推廣使用也成為了促進我國地礦業長遠發展的重大措施[1]。在過去衛星技術不夠發達時，礦石產業都是依靠傳統測繪的成果--地形圖來進行的。而如今，礦石產業和信息化測繪相結合，又融合了激光雷達、衛星導航定位、航空重力測量、衛星遙感等高端技術，使得應用在礦石相關地質工作上的信息測繪技術更加完善和精準。它在為進行礦上工作提供了便利的同時，更使得我國礦業的生產安全和效率有了顯著的提升。

1 地質探礦中測繪地理信息的作用

地質探礦的每個階段都與測繪地理信息密切相關。

測繪技術的發展在不同程度上影響著區域地質勘探、礦產普查、地質調查等有關于地質探礦的工作，還影響著支撐尋礦工作順利進行的地學理論基礎研究[2]。測繪地理信息不僅是地質探礦工作的基礎，也是保證其順利進行的重要部分。在新中國發展初期，需要大力發展國民經濟，因此國家把礦產資源的尋找與開發作為重點發展戰略。地質測繪工作作為地質探礦的前期工作，受到國家相關部門的高度關注。20世紀中期，國家礦業的快速發展得益于全國大部分測繪工作者不畏辛勞，克服艱難的工作環境，入深林上高山，在為國家的地質探礦上奉獻出了自己力量，為國家礦業的發展做出了貢獻。地質探礦基本上都是在野外工作，需要借助導航地圖，特別是調查大區域的地質情況時，更需要借助地圖來進行定位。圖1即為利用測繪技術所生成的航攝圖。

圖1 某地區航攝圖

其中測量技術在對不同種類的地質進行工程定位、準確測繪、勘探網布測、探礦物化探測網布設時都會用到。測量技術對礦體、空間位置以及地質規模的精準度起著決定性的作用，不僅對礦產的預期產值有影響，還直接關系到采礦工程的進度和怎樣選取合適的開采方式[3]。近些年，測繪地理信息工作人員為我國地質人員提供了更加詳細準確的地理底圖，為他們在班岡底斯、大興安嶺、公湖--怒江和西昆侖成礦帶等地取得的尋礦發現提供了重要幫助。

2 礦山生產建設中測繪地理信息的作用

2.1 控制礦山生產工作的精度，保證工程質量

礦山生產建設里非常重要的一部分就是地理信息的測繪。礦產資源的開發過程中會面臨很多復雜的難題，這都需要借助測繪技術來克服它們。比如礦井下貫通巷道、定向主巷道、豎井聯測、設置彎道、井下的開拓與回采、斜硐布設、井上下對照和儲量計算等，這些如果沒有測繪技術根本不可能完成。開展巷道貫通工作時，如果不通過準確的測量就開挖時，會導致精度不夠而偏離預期的方向，就會導致巷道不達標，工期被延誤，更嚴重的情況時可能會有人員的傷亡。因此，如果要使工程質量達標，工期正常，就要以順利完成測量為根本前提。

事實說明，任何單位和地區如果在開展地質工作時意識到了測繪工作的重要意義，那他們所開展的地質勘測活動以及做出的相關地質報告就可以達到準確，真實的標準。要是沒有這個意識的地區或者單位，那么他們所進行的地質活動必定存在礦產資源、人力、物力資源的浪費，并且會存在較大的誤差，這就會造成非常嚴重的損失。例如，在2009年～2013年期間，在江西贛州于都—贛縣的集中礦區，由中科院地質所帶領的國家深部立體探測與綜合研究項目，其中項目的控制測量、二維地震、高精度重力測網布設、高精度磁測、3000m科學鉆探的預導孔定位測量、AMT等都是由測量工作完成的。因為測繪工作完成的認真仔細、嚴謹真實，設計達到行業標準和規范，結果符合要求，給鉆探作業、物探、地質提供了真實精準的支撐，使這一國家深部探測項目能夠成功進行，同時給項目獲得完美的結果給予了保障。試想一下，如果沒有測繪工作的參與，那么假如在物探異常區3000m進行鉆探的定位鉆孔發生了很大的誤差，就這一點就會帶來不可估量的損失，還會對項目的進度和質量產生影響。

2.2 生產計劃的依據

礦山生產計劃中所要用到的數據和圖紙大多是經測量后得出的，是礦山生產開始的前提。礦山在開采時，是一個不斷變化的過程，所以要及時對其進行測量，保證各項數據的能夠實時更新。如果存在著可能造成災害的地質情況和其他關鍵信息不能及時測得并繪制成圖，就沒有辦法制定接下來的工作計劃。事實證明，大多數的礦山事故和礦山生產過程中的管理混亂都是因為測量不及時，數據圖紙有偏差造成的。

2.3 防災數據支持

擬定礦山安全預案時要強調測繪地理信息數據的準確性，根據數據可以策劃安全逃生路線、人員定位和視頻監控等。如果發生突發事件，可根據此方案快速組織員工撤離并開展應急救援，避免造成人員傷亡，將損失降到最低。比如，在2010年3月28日13點40分時，位于王家嶺的煤礦開發工程發生了嚴重的透水事故，造成153名人員被困在井下，隨時會有嚴重的生命危險。然而有115人在及時的救援下成功脫困，這是礦難史上的一次奇跡。這次的成功救援與黨的重視，有序的部署密不可分，同時測繪人員也對這次救援做出了重大貢獻。就是因為測繪人員提供了準確的透水位置和鉆孔坐標，救援隊才能精準地找到被困人員，最終成功救出他們，這充分體現了在礦業的發展中測繪地理信息工作的重要性。

3 礦山綜合治理中測繪地理信息的作用

部分礦區因為過礦產資源的過度開采，嚴重破壞了此區域的巖層和水循環系統，致使陡坡和溝坡等處有可能發生坍塌和滑坡等地質災害的危險。為了解決這些問題，主管測繪地理信息的部門進行了有關礦山環境和地質災害的監測工作。同時對礦山進行環境監測，也為政府制定科學的決策提供了依據。

最近這些年因為礦業活動和地下水的開采挖掘太過頻繁，導致山東省地面面積發生沉降的已有13200km2，河北滄州市和魯北區域的沉降已經連接在了一起，導致了房屋開裂、建筑物地基下沉、管抬升、地下管道破損、海(咸)水入侵、地裂縫等地質環境問題的出現。為解決這些問題，山東省在石油、煤炭等主要開采區的棗莊、東營、濟寧等區域對地面沉降進行了監測工作。與此同時，和天津、北京、河南、河北在2014年12月簽訂了《華北平原地面沉降聯防聯控工作補充協議》，意味著華北平原的地面沉降問題由華北三省及兩市進行聯合防控防治管。

在監測防控之后，不僅能夠得到因過度開采導致的地表塌陷幅度和范圍的數據，還可以在治理礦山災害和恢復其環境方面給出參考數據。同時，對此地區的大型工業場地、交通干線、人口聚居區等開展災害預警與安全評估時可以利用此地區地表沉降的情況和未來趨勢作為根據，有利于政府快速制定正確的策略，促進當地經濟和社會穩定和諧的發展。

4 結語

總而言之，在開展地質礦產活動的尋礦、采礦、管礦的各個階段，測繪地理信息技術都有非常重要的作用。目前，由于社會的飛速發展，科技和信息的更替，礦業發展中傳統的工作和管理模式正在逐漸被淘汰，取而代之的是與信息技術相結合的新模式。尤其是借助數字地礦、數字礦山的建設，能夠在對不同地質進行分析研究時提供堅實的技術支撐。它可以通過GIS對空間數據超強的綜合處理的功能，把各種來源不同的地質信息進行重合對比和綜合，探究在處理某些地質問題中它們的作用，然后嘗試尋找規律，同時可以演繹在時間變化時，某些區域里不同地質現象隨之發生變化的過程，這對于防治地質災害、科學預測礦產資源、合理開發利用資源以及環境保護等都具有十分重要的作用。所以，要把地理信息新方法新技術充分利用到地礦工作當中，提高測繪地理信息工作的發展速度，促進我國礦業的發展。