煤礦地質測量空間信息系統探討

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摘要：地質測量工作在煤礦開采過程中具有十分重要的作用，不但可以實現煤礦的安全生產，還能夠有效提升煤礦的生產力。對煤礦地質測量空間系統組織架構進行闡述，分析煤礦地質測量空間系統，包括地質信息采集、測量平臺設計、測量圖形生成在內的關鍵技術內容非常有必要。

關鍵詞：地質測量；空間信息系統；關鍵技術；安全生產

通過進行煤礦地質測量空間系統應用實例分析，可以有效利用地質測量關鍵技術來實現空間信息的獲取，從而實現煤礦施工質量的提升。以下將針對地質測量空間系統的關鍵技術進行探究和分析。

1煤礦地質測量空間系統組織架構

為了能夠更充分、準確的實施異地煤礦地質測量工作，需要對測量部門的相應要求進行分析，還應該針對具體的作業流程進行重點研究，有效使用地質測量空間信息系統，從而獲取更加準確的地質信息，并通過數據處理技術對有效信息進行分析，建立地質測量信息的模型，建立模型庫和圖形庫，這樣才能夠實現地質測量空間系統的有效應用。地質測量空間系統組織結構如圖1所示。從圖1中可以發現，此空間系統主要是由三個部分進行組成，主要包括數據中心、web查詢以及圖形顯示。第一個組成部分是數據中心，能夠進行一定的數據獲取，利用數據中心進行一定的數據修改和數據查詢工作，并且利用系統來進行數據信息的處理和總結，從而能夠更好地進行表格和圖形的繪制。第二個組成部分是可以提供一定的網絡查詢工作，能夠進行軟件接口的數據開放。第三個組成部分可以進行原始資料積累，還可以實現相應的智能決策工作，有效促進煤礦工作的安全生產[1]。

2煤礦地質測量空間系統關鍵技術分析

對于煤礦的地質測量工作來講，此項內容十分復雜，不僅需要對很多專業的數據進行收集，還需要利用一些專用的軟件工具進行數據的處理，并且能夠進行模型的構建，促進地質測量工作的有效實施，實現煤礦生產工作的提升。

2.1地質信息采集

在進行地質測量工作時，主要是利用相關技術進行地質信息的獲取，比如遙感技術、GPS技術等。同時，這些技術能夠進行一定的勘探工作，有效促進煤礦的地質測量工作的實施，通過獲取更加精準、全面的地質信息，有效實現地質信息數據的組織與分析工作。2.1.1建立多源數據庫在進行日常的煤礦生產工作時，需要進行一定的動態生產工作。在煤礦生產工作中需要進行一定的實測資料的揭露，可以利用數據庫來進行管理工作，促進地質測量工作質量的提升。第一，在日常的框架測量工作中，不僅需要對煤礦的地質狀況進行重點了解，還應該實現對水文地質的探測，不斷進行大量數據的存儲和分析。第二，需要更好地實現基礎數的錄入，這樣可以完成地質數據的探測，從而進行一定的數據統計，以符合報表的需要。第三，應該為計算機管理系統提供一定的數據接口，以期更好地進行網絡化管理工作。可以利用一些基礎的軟件進行應用，包括Oracle7、Sybase、SQLSever2000來進行一定的數據處理，這樣能夠輔助二級管理工作的實現。技術工作人員運用C-S系統來進行一定的基礎數據操作，從而能夠更好地進行數據的動態修改和保護。對于上層領導來說，可以利用B-S模式來進行數據信息的訪問，有效促進煤礦生產工作的有效實施。2.1.2數據的專業獲取大部分的煤礦生產工作已經經歷了很多年份，具有非常多的生產資料信息和相關圖件，圖件不僅能夠進行基礎資料的編制工作，還可以進行一定的數據獲取，進而實現地質信息的有效采集。第一，可以利用數字化儀器進行專業圖件的處理，利用十字游標進行等高線的跟蹤工作，這樣可以有效記錄數據流的詳細情況，以便能夠對數據進行更好地處理。但是這樣的數據處理方式非常緩慢，需要投入大量的人力成本。第二，可以利用掃描儀設備進行一定的圖件掃描工作，能夠更好地進行地圖數據的獲取，并且應用矢量化軟件來進行數據轉化工作。在進行一定的數字化處理工作之后，可以利用GIS平臺來進行相應的屬性賦予，促進地質信息數據獲取質量的提升。2.1.3軟件接口數據獲取在進行地質測量工作時，也可以利用專業的測量軟件進行數據的獲取。由于在一些軟件上會存在大量的圖件積累，這樣能夠更合成的實現圖件中信息的有效獲取。另外，某些軟件可以實現通用，那么就能夠對軟件中所具有的信息進行快速獲取，提高工作效率，促進地質測量數據信息的收集和存儲，有效提升數據獲取的效率[2]。

2.2測量平臺設計

在進行專業的GIS平臺設計過程中，主要是利用面向對象的開發方式來進行一定的問題解決，可以將抽象的問題具象化，進行模型的構建，這樣能夠更好地進行地質信息的獲取。對于圖形數據庫來講，可以作為數據模型的描述結構，能夠更好地進行一定的對象操作工作，實現煤礦地質的策略工作。在進行平臺設計工作時，可以進行圖形數據結構的選擇，此種方式具有非常多的技術優點，能夠很方便地描述圖形信息，還能夠提高管理質量，具有非常廣泛地應用。所有的圖形數據中的對象都是由成員數據和數據操作所構成，通過這樣的方式能夠提升軟件開發上質的飛躍，讓整個軟件具有穩定的操作系統，同時也能夠提升代碼的可重復利用性。2.3測量圖形生成在進行煤礦地質測量時，在進行一定的基礎資料收集時，需要利用測量圖件去進行應用，可以更加形象地進行信息數據的展示，包括柱狀圖、剖面圖和平面圖，下面具體進行處理和分析。2.3.1柱狀類圖分析柱狀類圖在整個地質圖件中比較規范，此種圖形可以對地層情況進行解釋，也可以對鉆孔穿過地層進行一定的描述說明。柱狀圖圖形的顯示區不僅包括巖性填充圖案，還具有描述性文字的融入，同時具有一些緩沖線的繪制，可以更好地進行不同欄之間的關系協調。通過對柱狀圖的繪制，可有效促進地質信息的分析工作。2.3.2剖面類圖分析剖面圖主要是在石門方向進行一定的切繪工作，利用剖面圖對各個層之間的關系進行了解，包括煤層、地層接線、含水層等內容，在進行煤礦地質情況分析的同時，也可以進行一定的儲存量計算工作。工作人員通過對剖面圖的分析，可以更好地進行煤礦的挖掘設計工作，并且對后續的生產工作進行重點規劃，有效促進煤礦開采工作的高效實施。在進行剖面圖的繪制時，需要對鉆孔數據、斷層數據、邊界數據的顯示，還需要進行空間數據關系進行體現。在進行剖面處理時，需要利用鉆孔數據和采礦信息繪制剖面圖，能夠更好地進行不同地層的協調，同時還能體現出剖面圖的作用。首先，需要更好地對地質斷層之間的關系進行錘煉，還需要對斷層數據進行獲取。其次，利用計算出的平錯和落差來進行地層連續性的恢復，并且進行地層擴展工作，計算出所有斷層的平錯和落差以及斷層之間的交點[3]。最后，需要進行前面步驟的不斷重復，一直到平錯和落差能夠滿足要求，并且進行數據輸出。2.3.3平面類圖分析平面類圖主要是對一些比較關鍵性的地物、邊界、文字標注等方面進行一定的結合，再進行圖形的繪制[4]。繪制成的圖形不僅包括鉆孔標志、圖框等多種等值線，還需要對采掘工程的情況進行了解。利用平面類圖可以進行復雜條件下的數據獲取，可以進行TIN的自動生成；還能夠對巷道空間的交叉關系進行有效的自動化處理工作，進而有效輔助解決煤礦生產工作中有部分問題[5]；不僅能夠進行3D模型的建設，還能夠實現可視化的數據支撐，有利于促進多煤層數據的體現。

3煤礦地質測量空間系統應用實例

以某煤礦的地勘空間為例進行研究，該煤礦建設工作從2019年3月開始，到2020年6月完工，整個項目的建設周期為403個工作日，項目的建設費用為10532萬元。該煤礦建成后，得到了有效的開發，目前尚未發生重大的安全隱患和事故。該礦區具體現狀及其地質測量主要應用技術如下。

3.1礦區現狀分析

目前，該礦區現場地質情況復雜，為了確保項目的安全，必須進行現場監測。為此，公司采用了施工斷面圖與方案圖相結合的方法，通過MOT程序，對該礦的施工情況進行了詳細的分析，通過與其他煤礦地質情況進行比較分析，提出了一種可行方案。另外，在該礦開工之前，公司管理層有一個很好的信息化管理體系，把項目的全部資料都輸入進去；在項目建設中，通過對信息化的應用，在日常的生產中，通過B-S將煤礦的采礦資料輸入到企業的系統中，通過專家的分析和數據繪制，得出的結果是，在第一個月內，每日的采礦總量為3145t。與一般的市場相比，煤礦的品質要好；每天的人員成本是176523元。根據煤礦的實際銷售量，管理層在考慮在第二季度擴大職工人數，提高煤礦的采掘水平，以提高總體效益。

3.2信息采集與分析的關鍵技術

在煤礦地質調查中，將會生成許多實測資料，需要利用相應的技術來構建這些資料。由于數據采集、測量條件、水文、地質等信息的多樣性，數據庫建設具有動態、多變的特點。在煤礦的開發、生產中，要地進行綜合、及時的更新采集到的地質數據，以便為煤礦的生產和經營管理提供可靠的依據，確保生產和開采工作的正常進行。因此，GPS、遙感、數字照相等技術被廣泛應用于地質測繪[6]。數據庫的構建是整個系統的基礎和先決條件，在數據創建過程中要考慮到用戶對數據的基本要求，并為其提供了可以在網絡上進行操作的數據界面，這就需要在現有的運行平臺上進行數據庫建設。目前的數據庫管理方式有B-S和C-S兩大類。B-S系統的工作是為有關的各部門和后勤部門的工作人員進行支持，能夠對各類數據進行檢索和存取，以適應企業的工作需要。C-S管理模式的核心是為計量工作者提供相應的業務，包括修改、更新和管理數據。在煤礦的地勘工作中，必然會出現許多影像與數據，利用數字掃描儀與手工追蹤技術，將已有的影像資料加以補充與更新。同時為其他專用的軟件提供了一個數據界面，其主要功能是從數據庫中抽取出圖像和數據。

3.3GIS平臺設計的關鍵技術

GIS是一套面向煤礦地質調查的地理信息系統，其功能是通過對采集到的數據進行分析，并根據這些數據的種類和特性，構建一個實時的、可視的數據庫，使各類數據和數據的數據能夠按照生產需要自動產生相應的圖形。例如，平面圖與煤層氣組成的比較圖，其圖解的可視化，能很好地解決煤礦生產與開采的實際需要。為了方便用戶的管理和利用，GIS系統必須采用分層的方式進行數據結構的優化。要增強GIS系統的可維護性、可操作性、穩定性和模塊性，就需要采用面向對象技術來促進GIS系統的性能和性能。此外，GIS平臺的開發工作也是以煤炭為主體，必須具備動態、空間性、時代性、成化性等特點，并強調其特殊性。

4結語

綜上所述，針對地質測量空間系統關鍵技術進行重點分析，利用地質測量空間系統進行一定的地質信息采集，通過對測量平臺的設計與相應測量圖的分析，有效促進煤礦地質測量工作質量的提升。

參考文獻

[1]李國樑.煤礦地質測量空間信息系統關鍵技術研究[J].礦業裝備,2021(3):62-63.

[2]武藝.應用GIS的地質測量信息系統的設計與實現[J].科技資訊,2021,19(12):21-23.

[3]魏勇.煤礦地質測量空間信息系統及其關鍵技術[J].機械管理開發,2020,35(6):263-265.

[4]蘇強強.空間信息系統在煤礦地質測量的關鍵技術探究[J].礦業裝備,2020(3):44-45.

[5]霍振.基于C-S和B-S融合的煤礦地質測量應用系統研究[J].煤礦現代化,2017(6):52-54.

[6]詹俊.煤礦地質測量空間信息系統及發展趨勢的分析[J].內蒙古煤炭經濟,2017(20):50-51.

作者：苑飛龍 單位：晉能控股集團煤業公司同家梁礦地質部