浅谈煤矿地质测量中的空间信息系统

浅谈煤矿地质测量中的空间信息系统
研究分析我国煤矿地质测量工作中的空间信息系统的内容和现状，对其深入的进行研发，希望可以指导煤矿地质的测量工作。

标签：煤矿；地质测量；空间信息系统；现状研究
当今的网络信息是各行业数字化最为重要的手段，信息技术作为知识经济的核心得到迅猛发展，其有极大的渗透性和先进性，更好衔接传统产业，帮助获取，存储以及分析和处理信息，在煤矿地质测量中保证了煤矿企业进行安全生产工作，决定了煤矿地质测量工作中空间信息系统的发展。

如今的煤矿数字信息发展很快，极大促进煤矿产业。

但是我国煤矿的地质条件很是复杂，开采工作容易受到地质的制约，断层、岩浆岩、煤层冲刷带、瓦斯突出等等都严重影响煤矿生产及安全。

所以煤矿生产中及其重要的工作是地质测量，研究煤矿地质的构造规律以及发育特征。

空间信息技术可以动态的分析处理煤矿地质信息，预防矿井的一些重大灾害，为决策部门提供数据进行决策分析，实现煤矿的自动化管理地质测量数据和图纸等。

总而言之，煤矿地质测量的空间信息系统帮助煤矿的科学评价和合理开采，极大的促进煤矿生产率的提高。

1 煤矿地质测量空间信息系统的现状
在我国煤矿的生产中，煤矿企业在开采地质时对工作条件的要求发生很大的变化。

人工以及半人工的测量煤矿地质信息早就不能适应机械化和自动化的煤炭生产生产。

所以煤矿企业需要强大的设计和经营数据，也需要智能化的网络和计算机技术管理，保障煤矿的安全生产以及预防地质事故。

目前在我国煤矿地质测量初步建立了相应的空间信息系统，具备了一定的编制地质测量资料功能，但在内容上还不完善，不足以达到国际的工作需求水平。

2 煤矿地质测量空间信息系统的内容
煤矿地质测量的空间信息系统，是在煤矿地质测量流程和要求的基础上，以煤矿地质测量所进行采掘的空间数据库为数据来源，以煤矿建立的网络来帮助用户获取信息，处理存储数据，以及建立相应专业的模型库。

煤矿地质测量的空间信息系统有三个层次：第一层是通过煤矿地质所测得的数据来实现对数据的录入与修改，汇总与处理，最终形成专业的表格和图纸；第二层次是通过网络环境来实现对地质测量数据的查询，形成开放式数据接口；第三层次是通过对原始资料的编制为煤矿生产提供决策。

3 空间信息系统的关键技术
煤矿地质测量的空间信息系统相当复杂，该系统的建立涉及的主要是管理和采集专业数据、研究如何自动生成专业图、建立模型等方面内容。

3.1 空间信息数据的采集
采集煤矿地质测量的空间信息所需要的手段有遥感，GPS，数字摄影，以及勘探和井下实测等。

煤矿地质测量的基础数据库建立有三个方面：第一，煤矿生产属于动态过程，生产时有很大实测资料涌现，所以就采用数据库来管理这些资料。

数据库含有煤矿和水文地质以及测量采掘等信息。

满足用户查询、录入以及统计数据的要求，为计算机操作成图提供需要的数据接口。

系统包括C-S和B-S 两级管理模式。

专业技术人员利用C-S模式对基础数据进行动态修改和维护，管理部门的领导通过B-S模式访问数据库，查询信息以及进行现场生产指导；第二是获取专业图纸中的数据是一个很重要的途径。

目前经过多年的煤矿开采已经积累相当多的生产资料图纸，所以可以从图纸中获取数据；第三是采用软件接口来获取数据。

煤矿采用的软件是CAD以及MapGIS等，这些软件绘制图纸并积累很大数据资料。

煤矿地质测量的空间信息系统经过设置链接上述软件接口直接获得所需数据。

3.2 煤矿地质测量GIS平台的设计
煤矿地质测量的设计要求图形数据结构具有层次性，这样描述方便以及便于管理，设计时是针对抽象化的问题来建立简化的模型，捕捉到问题的空间信息，采用Windows消息驱动结构，提高软件可操作性和稳定性，以及代码的重用性和可维护性。

3.3 专业图纸的自动生成
煤矿从勘探到开采设计，以及到生产所经历的过程都要依据地质测量的专业图纸，是进行地质测量工作时的最终结果。

煤矿的地质测量图纸主要有柱状类图、平面类和剖面类图。

3.3.1 柱状类图形
柱状类图是在地质测量工作中一种最规范的图纸，说明性的描述了钻孔穿过地层和区域地层。

在进行绘制时保持岩性符号岩层的说明文字协调，还有考虑对柱状类图纸的格式定义。

3.3.2 平面类图形
平面类图形适用于点状标志，文字注释以及区域边界等值线的表达。

处理平面类图形的过程中要解决好很多的问题，包括自动对应与动态修改、自动计算任意切剖面以及平面图的储量和损失量等问题。

3.3.3 剖面类图形
剖面类地质图的绘制是沿着勘探以及主要石门的方向，图纸一定程度上反映该剖面的煤层、含水层、地层接线以及标志层的构造形态和位置，是采掘设计，
计算储量以及勘探生产布置的基本资料。

4 煤矿地质测量空间信息系统的发展趋势
4.1 多源化的信息获取渠道
信息时代的发展增加了信息的获取渠道及手段，使得煤矿地质测量空间信息的获取手段极其的丰富。

从传统的单一钻探方法，逐渐衍变成遥感、GPS以及地震勘探和矿井物探的立体勘探模式。

获取的数据基于煤矿地质、水文地质以及采掘信息，并且集合矿井和地面物探、瓦斯资料、地压等的地质信息，以图、文、声、像的多媒体表现出来，有极大的处理能力：首先是规范化的着力归纳现有的各类资料。

其次是综合分析利用现有资料，通过叠加多源信息来获取新信息，对比分析后提高对实况的认识水平，将地质资料认识水平达到质的飞跃，有效提高对数据资料的深度利用，开发对数据的处理和分析，发掘潜在信息资源。

最后是把地质的测量模型和经过分析处理的数据直接的展示给现场工作人员，再结合现场经验和实际材料等，科学分析判断地质条件。

4.2 高度集成的系统
数字矿井中心任务是精细化管理，通过规范和标准的矿井技术来建立煤矿数据库，包括三维地质模型、矿井地理信息以及矿井监测系统等。

数字矿井以地质、技术计划设计和安全监测以及工艺监控等为管控目标，实现对各矿井生产工艺和全系统的可控可查可优化，实现决策调度人员随时的掌握矿井系统信息，全面准确地进行矿井的安全生产经营。

数字化矿井很大程度改变传统矿井生产方式，提高生产效率，提供强大进步动力，优化资源配置，促进企业的可持续发展。

4.3 智能化的决策支持
采煤设备是否适应开采的地质条件是一个煤矿业的普遍难题。

机械化采煤对地质条件的要求非常的高，也极大的要求了地质保障任务。

所以采用煤矿地质测量的空间信息系统来分析数据，依据高度仿真的模拟技术，将各种灾害的分布、危险程度分区以及救灾措施等高效直接的显示电脑上面。

通过对历史曲线的查看以及工作经验的结合，就可以科学预测发展趋势，科学指挥煤矿的开采，消灭地质灾害的影响。

同时还可以提高对显示的虚拟技术，把观察者融入虚拟的开采系统，使其身临其境，了解各种方案的可行性和优劣性，有效的指导减灾，避免盲目的指挥操作应对。

5 结束语
煤矿地质测量空间信息系统，保证了煤矿地质信息多源化的采集和智能化的网络管理，必将是煤矿企业的一个地质测量的主要发展方向。

参考文献
[1]吴立新,殷作如，等.论21世纪的矿山一数字矿山[J].煤炭学报,2000,(4):337-342.
[2]姜在炳.煤矿地质测量空间信息系统及其发展趋势[J].煤田地质与勘探,2005(4):8-10.。