付亮波,劉盈麟
(江西省煤田地質(zhì)勘察研究院,江西 南昌 330000)
在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下,環(huán)境資源浪費(fèi)問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,能源開(kāi)采的重要性隨之提高,礦山測(cè)量作為能源開(kāi)采中的重要工作,會(huì)直接影響煤礦開(kāi)采的安全性,因此工作人員在礦山測(cè)量中運(yùn)用3S技術(shù)能夠有效提升礦山測(cè)量工作的精確度。
地理信息系統(tǒng)通常被稱之“GIS”,主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整合、深入分析,統(tǒng)一整理地理信息數(shù)據(jù)的新型測(cè)量技術(shù)系統(tǒng)與定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)并稱作3S技術(shù),在我國(guó)很多行業(yè)中獲得了廣泛運(yùn)用。工作人員會(huì)借助衛(wèi)星發(fā)射出的導(dǎo)航定位信號(hào),收集有關(guān)數(shù)據(jù),該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用能全面預(yù)測(cè)礦區(qū)地面,而且在預(yù)測(cè)過(guò)程中受環(huán)境影響比較小,可提升我國(guó)礦山測(cè)量工作的精準(zhǔn)度,為采礦人員進(jìn)行采礦工作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在之前的礦山測(cè)量工作中,如果恰逢比較惡劣的天氣,就會(huì)導(dǎo)致工作人員難以在地面上進(jìn)行礦山測(cè)量工作。在使用地理信息系統(tǒng)之后,可避免出現(xiàn)這種狀況,工作人員僅需在進(jìn)行礦山測(cè)量工作的過(guò)程中運(yùn)用GPS-RTK技術(shù),即可順利完成對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作[1]。工作人員能了解煤礦的地下情況,精確測(cè)量出礦井的實(shí)際深度、標(biāo)高、具體位置等,有效提升礦山測(cè)量精準(zhǔn)度精準(zhǔn)度的同時(shí)減輕相關(guān)工作人員的工作任務(wù)量,在一定程度上提升礦山測(cè)量的工作效率。正常情況下,地理信息系統(tǒng)一般可應(yīng)用在礦山測(cè)量工作下述幾個(gè)方面。
第一方面,地理信息系統(tǒng)需要依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展工作,在實(shí)際工作時(shí),工作人員可結(jié)合礦井的實(shí)際情況選取靜態(tài)測(cè)量或動(dòng)態(tài)測(cè)量的工作方式,也可以將多種測(cè)量方法混合在一起運(yùn)用,測(cè)量井上、井下主要礦物質(zhì)的具體位置,方便工作人員將其繪制在各種圖紙上,該技術(shù)可用于指導(dǎo)開(kāi)采生產(chǎn),為煤礦資源的開(kāi)采提供更有效的數(shù)據(jù)支撐,還能為礦井安全開(kāi)采提供強(qiáng)有力的保障。
第二方面,礦山附近通常會(huì)具有比較復(fù)雜的特點(diǎn),因此技術(shù)人員可運(yùn)用地理信息系統(tǒng)展示的資料,分析礦井周邊的地質(zhì)情況,仔細(xì)分析研究,預(yù)測(cè)礦井可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害狀況,然后制定一些與之對(duì)應(yīng)的應(yīng)急處理預(yù)案和解決方案,能減少因自然災(zāi)害產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn),確保工作人員在礦山測(cè)量的安全性。
第三方面,相關(guān)工作人員在運(yùn)用地理信息系統(tǒng)提供的信息對(duì)礦井開(kāi)展全方位研究工作時(shí),需要結(jié)合研究、討論的結(jié)果,預(yù)測(cè)礦山測(cè)量工作中對(duì)環(huán)境可能存在的影響,然后根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果提出相應(yīng)的問(wèn)題解決方案,確保礦山測(cè)量工作的整體質(zhì)量,有助于提高礦山開(kāi)采的安全性。
遙感技術(shù)是我國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始使用的一項(xiàng)新型礦井探測(cè)技術(shù),該技術(shù)主要運(yùn)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦山測(cè)量、地震監(jiān)測(cè)等工作之中,在使用過(guò)程中通常需要依靠電磁波開(kāi)展工作,同時(shí)還需要運(yùn)用各種類型的傳感儀器收集電磁波反射出來(lái)的有關(guān)信息,自動(dòng)生成圖像,提供給相關(guān)工作人員進(jìn)行深入研究。
受傳統(tǒng)礦井測(cè)量觀念的影響,很多技術(shù)人員在開(kāi)展礦山測(cè)量工作的過(guò)程中,通常會(huì)使用人工下井等比較老舊的礦井開(kāi)采方式,勘測(cè)出很多分布比較零散的煤礦井地下資源。因?yàn)楝F(xiàn)在生態(tài)環(huán)境被破壞的程度越來(lái)越嚴(yán)重,導(dǎo)致泥石流、地震等自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn),將會(huì)對(duì)礦山測(cè)量工作造成一定阻礙,會(huì)加大礦山測(cè)量的難度[2]。
技術(shù)人員在礦山測(cè)量的初期階段,需要檢測(cè)好礦井附近的地質(zhì)條件,然后直接使用遙感技術(shù)勘測(cè)出周邊環(huán)境狀況,并實(shí)時(shí)追蹤分析,這在一定程度上能夠提高礦山測(cè)量工作的實(shí)際質(zhì)量。勘測(cè)人員在開(kāi)展礦山測(cè)量工作時(shí),應(yīng)該使用遙感技術(shù),根據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)條件及地質(zhì)狀況開(kāi)展分類,然后分別進(jìn)行礦山測(cè)量工作,確保開(kāi)采礦山資源不會(huì)對(duì)周邊自然環(huán)境產(chǎn)生較大影響。
工作人員在運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)礦區(qū)周圍環(huán)境、地質(zhì)情況開(kāi)展測(cè)量時(shí),可將檢測(cè)到的各種數(shù)據(jù)匯總制成各種比例尺的地形測(cè)量圖,安排專業(yè)的技術(shù)人員結(jié)合地形圖開(kāi)始深入分析,確保開(kāi)采的具體范圍、井口位置等[3]。與此同時(shí),技術(shù)人員需依照地形情況預(yù)測(cè)可能存在的各種類型地質(zhì)災(zāi)害,提前制定好災(zāi)害應(yīng)急方案。
工作人員可以運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行大范圍的礦山測(cè)量工作,在礦山測(cè)量的過(guò)程中,能運(yùn)用不同類型的遙感器開(kāi)展分段測(cè)量,最后可直接使用計(jì)算機(jī)將所有測(cè)量結(jié)果整理分析,提升測(cè)量結(jié)果的精確性,使其可達(dá)到礦山動(dòng)態(tài)化觀測(cè)的目標(biāo)。
定位系統(tǒng)又被稱之為“GPS”,是20世紀(jì)70年代美國(guó)國(guó)防部研制的一個(gè)空間基準(zhǔn)較大的導(dǎo)航系統(tǒng),運(yùn)用該系統(tǒng)能對(duì)地球上的任意位置開(kāi)展比較精準(zhǔn)地測(cè)量,初期僅運(yùn)用在軍方,后來(lái)開(kāi)始廣泛運(yùn)用在海運(yùn)、空運(yùn)、礦山勘測(cè)等領(lǐng)域,對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用[4]。全球定位系統(tǒng)融合了很多專業(yè)理論知識(shí),在應(yīng)用過(guò)程中能直接將有關(guān)數(shù)據(jù)借助軟件轉(zhuǎn)換為圖像內(nèi)容,為我國(guó)的地理決策工作提供有力依據(jù)。
相關(guān)人員在整理勘察數(shù)據(jù)的過(guò)程中,需要進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)采集功能,分析數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)的問(wèn)題,并及時(shí)尋找一些解決方案。與此同時(shí),GPS能預(yù)判礦井開(kāi)采工作中的風(fēng)險(xiǎn),相關(guān)工作人員可制作出一個(gè)災(zāi)害預(yù)測(cè)圖,分析自然災(zāi)害情況,為礦山測(cè)量工作的有序開(kāi)展打下良好的基礎(chǔ)。
技術(shù)人員在運(yùn)用全球定位系統(tǒng)收集礦山、礦井周邊環(huán)境的信息時(shí),需將收集到的數(shù)據(jù)類資料進(jìn)行統(tǒng)一整理、深入分析,并將其制作成礦山測(cè)量模型,以更為直觀的方式展現(xiàn)出礦井周邊環(huán)境的動(dòng)態(tài)發(fā)展規(guī)律,為工作人員進(jìn)行環(huán)境治理工作提供強(qiáng)有力的參考依據(jù)。
運(yùn)用定位技術(shù)可全面檢測(cè)礦山測(cè)量各環(huán)節(jié)的工作情況,從而形成一個(gè)比較完整的礦山管理系統(tǒng)。技術(shù)人員通過(guò)該系統(tǒng)處理有關(guān)數(shù)據(jù),能快速了解礦井的數(shù)據(jù)信息,然后以此為開(kāi)采資源的重要基礎(chǔ),運(yùn)用系統(tǒng)工程以及信息科學(xué)理論開(kāi)展深入分析,能提供比較豐富的數(shù)據(jù)管理信息[5]。
在3S技術(shù)中最為重要技術(shù)就是全球定位系統(tǒng)。技術(shù)人員運(yùn)用GPS定位技術(shù),能使開(kāi)采人員了解礦山煤礦資源的分布情況,有助于推進(jìn)我國(guó)礦山測(cè)量工作的有效開(kāi)展。如表1所示,GPS定位技術(shù)的作用可以協(xié)助工作人員制作災(zāi)害預(yù)測(cè)圖,建立礦山管理系統(tǒng),使工作人員了解礦山煤礦資源的分布情況。
表1 GPS定位技術(shù)的作用
如表2所示,3S技術(shù)實(shí)際上是綜合運(yùn)用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及GPS技術(shù)為一體的新型測(cè)量技術(shù),能集中檢測(cè)出礦井的空間分布情況、定位具體位置,可有效提升礦山測(cè)量工作的效率。在運(yùn)用3S技術(shù)時(shí),能降低在礦山測(cè)量工作中不必要的人力成本浪費(fèi)、物力資源浪費(fèi)等,可減少礦山測(cè)量的總成本。
表2 3S技術(shù)
在實(shí)際運(yùn)用3S技術(shù)的過(guò)程中,主要使用信息技術(shù),將地理信息系統(tǒng)作為礦山測(cè)量數(shù)據(jù)的主要處理中心,將遙感技術(shù)和GPS技術(shù)作為數(shù)據(jù)輔助處理,將收集的數(shù)據(jù)信息開(kāi)展分塊管理,解決我國(guó)礦山測(cè)量工作中的問(wèn)題。
綜上所述,將3S技術(shù)運(yùn)用在礦山測(cè)量工作中,能改進(jìn)傳統(tǒng)礦山測(cè)量工作中存在的問(wèn)題,提升礦山測(cè)量工作的精確性,有助于確保采礦人員的生命安全,有效推動(dòng)我國(guó)采礦事業(yè)的發(fā)展。