测绘新技术在煤矿测量中的应用分析

测绘新技术在煤矿测量中的应用分析
摘要：为了实现对煤炭的安全、高效和精准开采，在生产过程中需要做好测
绘工作。

测绘工作的主要内容是获取实时地理坐标、施工用的角度和距离等。

在
过去，测量多通过水准仪来完成，不仅测量的效率低，获取数据量有限，而且出
现错误的可能性极大。

煤矿井下很多距离和水平度的测量是通过传统的拉线测量的，这给施工带来了极大的不便。

随着时代的发展，一些新的测绘技术不断出现，例如全站仪、GPS、遥感技术等，极大地方便了煤矿生产测量。

本文从目前煤矿
使用的几种主要测绘技术入手，探讨了这些测绘新技术在煤矿测量中的应用情况。

关键词：测绘新技术；煤矿测量；应用
引言
在开采煤炭资源期间，开采地点的测量主要包括测量采矿下的基点、用途和
高程。

测量点必须围绕矿址布置，并找到与高度相符的高程控制点，测量任务的
这一部分必须参考井口建造材料的信息。

将高程和坐标系统扩展到矿井下方，可
确保整个主网络的测量精度。

整合煤炭资源生产的具体特点，建立完善的计量系统，同时利用精确计算确保煤矿计量活动的顺利进行。

作为煤矿测量工作的一部分，还应在矿区内的收获区采取具体措施。

1测绘工程特点
第一，测绘工程实现了测量内业与外业作业的一体化。

可以为测绘工程提供
大量的时空信息，且可以在进行测量外业作业的同时开展测量内业作业，即测绘
工程测量人员可以在野外采集信息的同时处理数据信息，提高了测量效率与质量。

第二，测绘工程实现了数据获取与处理的自动化。

智能化技术与自动化技术的快
速发展为测绘工程测量提供了支持，测量人员可以直接通过测量设备自动采集和
处理数据信息。

第三，测绘工程实现了测量过程控制与系统行为的智能化。

当前，测量人员可以直接利用计算机系统与远程控制系统控制测量行为，减少了测量控
制过程对人力的需求，提高控制的智能化水平。

第四，测绘工程实现了测量结果
与产品的数字化。

经过数字化设备与计算机处理之后，测量结果便展现为数字化
信息，提升了数字化水平。

2测绘新技术分类
2.1激光测距仪测绘技术
在煤矿井下生产过程中，需要经常对距离和水平度进行测量。

为了提高测量
的效率和精度，使用了激光测距仪。

激光测距仪的原理非常简单，主要利用激光
发散性低且直线传播的特点。

经过有关数据统计，激光测距仪对距离的测量精度
非常高，在近距离测量时误差可以达到毫米级别。

2.2三维激光扫描技术
激光扫描技术的发展速度更快，除了用于绘制煤矿图外，还可用于保护文物、监测建筑工程等领域。

三维扫描技术主要用于数字化曲面空间对象和快速输入有
关这些对象的信息。

建立一个三维数据库有助于建立更准确、更综合的衡量标准
并取得成果。

2.3全站仪测绘技术
全站仪全称是“全站型电子测距仪”，主要功能是实现对角度、高程差等的
测量。

在测量时，使用全站仪自带的光电扫描盘来测量数据。

全站仪主要由瞄准器、望远镜、电源、数据存储接口及键盘、显示器等组成。

全站仪角度测量精度
可以分为0.5″，1.0″，2.0″，3.0″，5.0″，7.0″等几个等级。

按照实现的
功能可以将全站仪分为4类，分别是经典型全站仪、机动型全站仪、无合作目标
型全站仪和智能型全站仪。

2.4全球定位系统技术
全球定位系统技术即GPS技术，作为测绘新技术，在煤矿工程测绘中发挥着
重要作用。

GPS系统主要是由GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机
共同组成的。

在卫星技术快速发展的过程中，GPS技术水平不断提升，可以实现
全球范围内的位置更新并提供实时导航。

相比于传统的导航系统，GPS实现了海、
陆、空全方位三维导航与定位，其基本原理是利用卫星采集全球区域的地理信息，分析数据信息，从而得到全方位的数据信息。

2.5 RTK技术
RTK技术利用GPS技术实现了地图对象信息的收集。

RTK技术精度高，定位
水平可达到cm级。

这项技术比传统制图技术更直接。

一般而言，传统制图技术
的应用并不能保证实时获得数据，只有在分析数据之后才能获得数据。

RTK技术
有助于改变传统制图技术的静态特征，促进动态制图工作的发展，提高测量的准
确性，从而确保测量的质量，并在实地测量中得到更广泛的使用。

3煤矿测量中测绘新技术的具体应用
3.1激光测距仪测绘技术在巷道掘进中的应用
在煤矿开采过程中，需要掘进大量的巷道。

在巷道掘进过程中，保证巷道的
施工精度十分重要。

巷道施工过程中一个重要的指标就是水平度，即巷道的倾角。

通常情况下，巷道比较长，若不能保证巷道有一个稳定的倾角，则很容易在局部
地区形成一个低洼区，这个低洼区的存在不利于排水。

此外，若巷道施工的倾角
偏离过大，则会导致某些巷道的空间层位相差过大。

在过去巷道施工时，通常采
用挂设标线的方式，由于标线在时刻移动，在施工过程中会出现较大的误差。

为
了提高巷道掘进施工的精度，井下巷道掘进过程中使用了激光测距仪。

在施工时，将激光测距仪固定在一个合适的位置保持不动，根据激光信号标定的位置进行施工。

采用这种方法，可以在很大程度上保证巷道断面尺寸和水平度满足要求。

3.2在贯通测量控制的应用
在项目的具体进行中，全线贯通测量是一个十分关键的阶段，将其分为三个
部分，各自为矿井、地底及地面三层面的控制。

因为受矿井条件的影响，其标准
规定不易完成，矿井煤巷的条件与地面以上存有对应的差别，空气标准也出现很
大的不同，矿井导线的设定必须从下边停车场的起止边来开展，顺着煤矿的重要
煤巷，运用支导线的方式来持续地扩展，扩展范畴不断扩张，其测角存有的偏差
也不断扩张，为了有效遏制扩张，需要定期定距地测量陀螺的定向边。

矿井开采
工作中所进行的测量工作极易受到施工要素的影响，造成测量机器在使用的环节
中无法获得确切的控制，无法对测量的精确度进行多方面掌握，因此当场必须实
现测算及纪录，假如发生了数据信息与限差不相符的情况，则需要进行二次测量
及核查，并且在这一过程中需要保持测量设备的平稳，并利用有效的挡风方式，
尽可能避免风力因素对测量工作造成影响，并且在开展了测量工作之后，还需要
反复进行测量，避免人为因素所造成的影响。

3.3遥感技术在矿山生态环境监测中的应用
航空摄影技术被应用到矿区生态环境的监测中。

在不同时间点拍摄矿区图像
进行对比，就可以查看一些关键区域的生态变化情况。

在进行图像对比时，通常
需要应用一些图像处理技术，例如图像特征匹配技术。

在实际应用过程中，可以
根据需要对拍摄的图像大小进行控制。

在进行高精度监测时，拍摄的矿区图像的
尺寸应该大一些，反之则应该适当地小一些。

矿山生态监测的另一个任务就是监
测矿山开采沉陷区的变化。

在过去，为了获得较为精确的矿山开采沉陷数据，通
常采用水准仪或RTK（RealTimeKinematic，实时动态测量）来进行地表沉陷测量。

这种方式虽然测量的精度较高，但是测量的数据非常有限，而且测量周期比较长，很难实现对矿区地表沉陷的大规模测量。

一些煤矿开始采用InSAR技术来监测煤
矿的地表沉陷，并获得了一些成果。

结束语
简而言之，煤矿测量是一门相对专业化的学科，因为煤矿测量技术和现代制
图技术是以光学技术和空间技术为基础的，而新制图技术的出现为煤矿测量提供
了大量技术支持。

此外，新制图技术和计算机技术的结合使制图技术更加智能化
和现代化。

因此，在煤矿开采中，测量员需要大量使用技术，以获得有关地表数
据的准确信息，并提高测量质量。

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