金啟貴
(青海省西海煤炭開發(fā)有限責任公司,青海 剛察 812399)
煤礦工程具有復雜性、未知性等特征,測繪技術(shù)在煤礦勘測、開發(fā)、生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用。而現(xiàn)代測繪技術(shù)在煤礦工程測量中的應用,可以有效提高測量精度,其借助“3S”技術(shù)、全站儀、慣性測量系統(tǒng)等可以獲得精度更高、傳輸更加方便、實時性更強的數(shù)據(jù),能夠保障煤礦開采作業(yè)的安全實施。
1.全站儀測繪技術(shù)。全站儀測繪技術(shù)的應用可以使測量工作變得輕松,不再需要在測量前后處理大量的數(shù)據(jù)。因此測量人員必須對全站儀進行全方位的了解,充分發(fā)揮全站儀在測量領域的作用,從而提高工程測量水平。此外還有攝影技術(shù)和網(wǎng)絡通信技術(shù)等。
2.RS測繪技術(shù)。RS(Remote Sensing)又稱為遙感技術(shù),是通過衛(wèi)星上的攝像設備對地面的圖像進行高分辨率的拍攝,然后把清晰的圖片傳送到地面供人們使用。遙感技術(shù)得到快速普及的原因是可以實現(xiàn)大面積同步觀測,并且具有經(jīng)濟性和時效性的優(yōu)勢,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。遙感技術(shù)不僅可以運用于科學研究,而且在煤礦工程測量中也會得到很好的應用。
3.GPS測繪技術(shù)。GPS的全稱為全球定位系統(tǒng),主要由24顆繞地衛(wèi)星組成,這24顆衛(wèi)星可以保證始終有4顆衛(wèi)星對地球上的每一個地點同步進行觀測。GPS進行工程測量工作時有著顯著的優(yōu)點:使用全球定位系統(tǒng)可以極為精確的確定經(jīng)緯度,并且可以級精確的確定施工地點。其主要作為:進行基礎平面測量工作,測量施工高度,這一工程測量結(jié)果的精確度非常高。
4.3S測繪技術(shù)。3S技術(shù)的總稱是GNSS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、RS衛(wèi)星遙感技術(shù)以及GIS地理信息系統(tǒng),而GPS又是GNSS的主要構(gòu)成部分。準確來說,GIS技術(shù)在工程測量過程中只起到輔助的作用,其實是作為較大的數(shù)據(jù)庫所存在的,實際測量期間還需聯(lián)合GPS和RS技術(shù)來進行工作。其主要特征是數(shù)據(jù)信息十分豐富,有著很強的圖像處理能力,進行工程測量工作時可以在很短的時間內(nèi)得到結(jié)果,能夠大大縮減工程設計和實際作業(yè)所需的時間周期。RS技術(shù)的最顯著特點是效率高、精確且能收集到全方位的數(shù)據(jù),而且可以和GPS技術(shù)共同迅速生成目標工程的三維立體圖。
1.煤礦工程測量中的全站儀應用分析。主要體現(xiàn)在:(1)坐標測量。坐標測量的步驟是先安置好儀器,然后選擇坐標模式,輸入?yún)?shù),然后找準后視點,繼續(xù)轉(zhuǎn)動照準部,找到站點上所設的標志,按下測量鍵就可以求出站點的三維坐標;(2)放樣測量。在某些情況下,井下需要進行放樣測量,例如安裝比較重要的設備,對設備的重心及軸線都具有一定的要求。全站儀可以預先設置程序,對放樣進行測量;(3)距離測量。全站儀相對于傳統(tǒng)井下導線測量可以大幅度提高精度,而且操作簡單,另外在距離測量時,全站儀可以修正溫度、氣壓的影響,因為光的傳播速度受溫度和氣壓的變化而變化,全站儀可以自動計算出大氣偏差值,并對數(shù)據(jù)結(jié)果進行修正;(4)角度測量。煤礦工程測量中的角度測量是重要的一環(huán),測量角度的準確度決定著最弱邊和最弱角的誤差大小。全站儀的角度測量極其簡捷,只需依次選準第一個目標和第二個目標,在儀器顯示屏上就可以顯示該角的大小;(5)定向測量。井下巷道的挖掘以及巷道的貫通,方向控制是尤為重要的,因此全站儀可以派上用場,進行定向測量,全站儀主要是通過對巷道的中心及腰線進行標定來定向。
2.煤礦工程測量中的RS技術(shù)應用分析。(1)對礦山周邊環(huán)境進行監(jiān)測;(2)煤的污染范圍及程度;(3)分析礦區(qū)地表的沉降情況和程度;(4)與GIS技術(shù)相結(jié)合監(jiān)測礦區(qū)周圍土地的利用情況,為煤礦有序開采及土地合理利用提供最有效的保障方法。
3.煤礦工程測量中的ISS技術(shù)應用分析。ISS是GPS定位技術(shù)的升級技術(shù),和GPS的主要差異是:它能夠很好的克服GPS系統(tǒng)的限制性。慣性測量在任何自然環(huán)境、任何自然環(huán)境中都可采用,還能夠通過慣性導航原理,來精確的測量距離、經(jīng)緯度、重力感應、高程、方位角和垂線偏差,這一技術(shù)一般在以下工作中采用:首先,檢測地表的沉降及變形情況;其次,預防并檢測煤礦及其附近的地震發(fā)生情況;再次,對礦井的下管道開展位移檢測;最后,補充GPS技術(shù)方面的不足,能夠與GPS一起產(chǎn)生高精度、全方位、全天候的定位系統(tǒng),能夠很好的融合這兩種技術(shù)的優(yōu)勢。將慣性測量系統(tǒng)和定位系統(tǒng)結(jié)合系統(tǒng),能夠使導航以及定位工作的精度得到明顯的提高。
4.煤礦工程測量中的GIS和GPS技術(shù)應用分析。第一,對礦區(qū)山區(qū)的區(qū)域地理圖形進行準確的繪制。將GIS和GPS技術(shù)聯(lián)系起來,除了可以應用于礦區(qū)地形圖的繪制工作,繪制出礦山的地貌地形土,還可以借助GPS技術(shù)進行精確定位并對其地理全貌數(shù)據(jù)進行分析,這便可以使礦區(qū)中的地理地貌圖形越發(fā)的清晰明了,使定位更加的精確。第二,建立完善的煤礦測量數(shù)據(jù)管理制度。這不僅可以使數(shù)據(jù)收集、整理工作更加便捷,還能夠使數(shù)據(jù)查詢更加的方便、高效,能夠使測量數(shù)據(jù)處理的效率得到有效的提高。最后,在監(jiān)控系統(tǒng)中石油GIS技術(shù)。尤其是進行井下煤礦作業(yè)時,應用這一技術(shù)除了能夠?qū)崟r的、靈活的監(jiān)控井下作業(yè)的情況,并且能夠?qū)ΦV井下面的地形地貌進行全面的可視化監(jiān)控。這一技術(shù)的進步,使得一種新型煤礦監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生,能夠更好地保障煤礦的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。
綜上所述,煤礦工程測量中的現(xiàn)代測繪技術(shù)科學運用,可以實現(xiàn)礦區(qū)立體全方位的探測,為安全科學的進行煤礦生產(chǎn)以及保護土地資源提供保障,因此對現(xiàn)代測繪技術(shù)及其煤礦工程測量中的應用進行分析具有重要意義。