馬文寧

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南 250100）

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

1 地質(zhì)探礦中測繪地理信息的作用

地質(zhì)探礦的每個階段都與測繪地理信息密切相關(guān)。

測繪技術(shù)的發(fā)展在不同程度上影響著區(qū)域地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)普查、地質(zhì)調(diào)查等有關(guān)于地質(zhì)探礦的工作，還影響著支撐尋礦工作順利進行的地學(xué)理論基礎(chǔ)研究[2]。測繪地理信息不僅是地質(zhì)探礦工作的基礎(chǔ)，也是保證其順利進行的重要部分。在新中國發(fā)展初期，需要大力發(fā)展國民經(jīng)濟，因此國家把礦產(chǎn)資源的尋找與開發(fā)作為重點發(fā)展戰(zhàn)略。地質(zhì)測繪工作作為地質(zhì)探礦的前期工作，受到國家相關(guān)部門的高度關(guān)注。20世紀(jì)中期，國家礦業(yè)的快速發(fā)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(huán)境，入深林上高山，在為國家的地質(zhì)探礦上奉獻出了自己力量，為國家礦業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。地質(zhì)探礦基本上都是在野外工作，需要借助導(dǎo)航地圖，特別是調(diào)查大區(qū)域的地質(zhì)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(shù)所生成的航攝圖。

圖1 某地區(qū)航攝圖

其中測量技術(shù)在對不同種類的地質(zhì)進行工程定位、準(zhǔn)確測繪、勘探網(wǎng)布測、探礦物化探測網(wǎng)布設(shè)時都會用到。測量技術(shù)對礦體、空間位置以及地質(zhì)規(guī)模的精準(zhǔn)度起著決定性的作用，不僅對礦產(chǎn)的預(yù)期產(chǎn)值有影響，還直接關(guān)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(zhì)人員提供了更加詳細準(zhǔn)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(fā)現(xiàn)提供了重要幫助。

2 礦山生產(chǎn)建設(shè)中測繪地理信息的作用

2.1 控制礦山生產(chǎn)工作的精度，保證工程質(zhì)量

礦山生產(chǎn)建設(shè)里非常重要的一部分就是地理信息的測繪。礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中會面臨很多復(fù)雜的難題，這都需要借助測繪技術(shù)來克服它們。比如礦井下貫通巷道、定向主巷道、豎井聯(lián)測、設(shè)置彎道、井下的開拓與回采、斜硐布設(shè)、井上下對照和儲量計算等，這些如果沒有測繪技術(shù)根本不可能完成。開展巷道貫通工作時，如果不通過準(zhǔn)確的測量就開挖時，會導(dǎo)致精度不夠而偏離預(yù)期的方向，就會導(dǎo)致巷道不達標(biāo)，工期被延誤，更嚴(yán)重的情況時可能會有人員的傷亡。因此，如果要使工程質(zhì)量達標(biāo)，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(qū)如果在開展地質(zhì)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(zhì)勘測活動以及做出的相關(guān)地質(zhì)報告就可以達到準(zhǔn)確，真實的標(biāo)準(zhǔn)。要是沒有這個意識的地區(qū)或者單位，那么他們所進行的地質(zhì)活動必定存在礦產(chǎn)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(yán)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(qū)，由中科院地質(zhì)所帶領(lǐng)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(wǎng)布設(shè)、高精度磁測、3000m科學(xué)鉆探的預(yù)導(dǎo)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(yán)謹(jǐn)真實，設(shè)計達到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)果符合要求，給鉆探作業(yè)、物探、地質(zhì)提供了真實精準(zhǔn)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(jié)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(qū)3000m進行鉆探的定位鉆孔發(fā)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(zhì)量產(chǎn)生影響。

2.2 生產(chǎn)計劃的依據(jù)

礦山生產(chǎn)計劃中所要用到的數(shù)據(jù)和圖紙大多是經(jīng)測量后得出的，是礦山生產(chǎn)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(shù)據(jù)的能夠?qū)崟r更新。如果存在著可能造成災(zāi)害的地質(zhì)情況和其他關(guān)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(shù)的礦山事故和礦山生產(chǎn)過程中的管理混亂都是因為測量不及時，數(shù)據(jù)圖紙有偏差造成的。

2.3 防災(zāi)數(shù)據(jù)支持

擬定礦山安全預(yù)案時要強調(diào)測繪地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，根據(jù)數(shù)據(jù)可以策劃安全逃生路線、人員定位和視頻監(jiān)控等。如果發(fā)生突發(fā)事件，可根據(jù)此方案快速組織員工撤離并開展應(yīng)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?guī)X的煤礦開發(fā)工程發(fā)生了嚴(yán)重的透水事故，造成153名人員被困在井下，隨時會有嚴(yán)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(zhǔn)確的透水位置和鉆孔坐標(biāo)，救援隊才能精準(zhǔn)地找到被困人員，最終成功救出他們，這充分體現(xiàn)了在礦業(yè)的發(fā)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(qū)因為過礦產(chǎn)資源的過度開采，嚴(yán)重破壞了此區(qū)域的巖層和水循環(huán)系統(tǒng)，致使陡坡和溝坡等處有可能發(fā)生坍塌和滑坡等地質(zhì)災(zāi)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(guān)礦山環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測工作。同時對礦山進行環(huán)境監(jiān)測，也為政府制定科學(xué)的決策提供了依據(jù)。

最近這些年因為礦業(yè)活動和地下水的開采挖掘太過頻繁，導(dǎo)致山東省地面面積發(fā)生沉降的已有13200km2，河北滄州市和魯北區(qū)域的沉降已經(jīng)連接在了一起，導(dǎo)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(zhì)環(huán)境問題的出現(xiàn)。為解決這些問題，山東省在石油、煤炭等主要開采區(qū)的棗莊、東營、濟寧等區(qū)域?qū)Φ孛娉两颠M行了監(jiān)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(lián)防聯(lián)控工作補充協(xié)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(lián)合防控防治管。

在監(jiān)測防控之后，不僅能夠得到因過度開采導(dǎo)致的地表塌陷幅度和范圍的數(shù)據(jù)，還可以在治理礦山災(zāi)害和恢復(fù)其環(huán)境方面給出參考數(shù)據(jù)。同時，對此地區(qū)的大型工業(yè)場地、交通干線、人口聚居區(qū)等開展災(zāi)害預(yù)警與安全評估時可以利用此地區(qū)地表沉降的情況和未來趨勢作為根據(jù)，有利于政府快速制定正確的策略，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和社會穩(wěn)定和諧的發(fā)展。

4 結(jié)語

總而言之，在開展地質(zhì)礦產(chǎn)活動的尋礦、采礦、管礦的各個階段，測繪地理信息技術(shù)都有非常重要的作用。目前，由于社會的飛速發(fā)展，科技和信息的更替，礦業(yè)發(fā)展中傳統(tǒng)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(shù)相結(jié)合的新模式。尤其是借助數(shù)字地礦、數(shù)字礦山的建設(shè)，能夠在對不同地質(zhì)進行分析研究時提供堅實的技術(shù)支撐。它可以通過GIS對空間數(shù)據(jù)超強的綜合處理的功能，把各種來源不同的地質(zhì)信息進行重合對比和綜合，探究在處理某些地質(zhì)問題中它們的作用，然后嘗試尋找規(guī)律，同時可以演繹在時間變化時，某些區(qū)域里不同地質(zhì)現(xiàn)象隨之發(fā)生變化的過程，這對于防治地質(zhì)災(zāi)害、科學(xué)預(yù)測礦產(chǎn)資源、合理開發(fā)利用資源以及環(huán)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(shù)充分利用到地礦工作當(dāng)中，提高測繪地理信息工作的發(fā)展速度，促進我國礦業(yè)的發(fā)展。