煤矿地质测量空间信息系统探讨

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摘要：地质测量工作在煤矿开采过程中具有十分重要的作用，不但可以实现煤矿的安全生产，还能够有效提升煤矿的生产力。对煤矿地质测量空间系统组织架构进行阐述，分析煤矿地质测量空间系统，包括地质信息采集、测量平台设计、测量图形生成在内的关键技术内容非常有必要。

关键词：地质测量；空间信息系统；关键技术；安全生产

通过进行煤矿地质测量空间系统应用实例分析，可以有效利用地质测量关键技术来实现空间信息的获取，从而实现煤矿施工质量的提升。以下将针对地质测量空间系统的关键技术进行探究和分析。

1煤矿地质测量空间系统组织架构

为了能够更充分、准确的实施异地煤矿地质测量工作，需要对测量部门的相应要求进行分析，还应该针对具体的作业流程进行重点研究，有效使用地质测量空间信息系统，从而获取更加准确的地质信息，并通过数据处理技术对有效信息进行分析，建立地质测量信息的模型，建立模型库和图形库，这样才能够实现地质测量空间系统的有效应用。地质测量空间系统组织结构如图1所示。从图1中可以发现，此空间系统主要是由三个部分进行组成，主要包括数据中心、web查询以及图形显示。第一个组成部分是数据中心，能够进行一定的数据获取，利用数据中心进行一定的数据修改和数据查询工作，并且利用系统来进行数据信息的处理和总结，从而能够更好地进行表格和图形的绘制。第二个组成部分是可以提供一定的网络查询工作，能够进行软件接口的数据开放。第三个组成部分可以进行原始资料积累，还可以实现相应的智能决策工作，有效促进煤矿工作的安全生产[1]。

2煤矿地质测量空间系统关键技术分析

对于煤矿的地质测量工作来讲，此项内容十分复杂，不仅需要对很多专业的数据进行收集，还需要利用一些专用的软件工具进行数据的处理，并且能够进行模型的构建，促进地质测量工作的有效实施，实现煤矿生产工作的提升。

2.1地质信息采集

在进行地质测量工作时，主要是利用相关技术进行地质信息的获取，比如遥感技术、GPS技术等。同时，这些技术能够进行一定的勘探工作，有效促进煤矿的地质测量工作的实施，通过获取更加精准、全面的地质信息，有效实现地质信息数据的组织与分析工作。2.1.1建立多源数据库在进行日常的煤矿生产工作时，需要进行一定的动态生产工作。在煤矿生产工作中需要进行一定的实测资料的揭露，可以利用数据库来进行管理工作，促进地质测量工作质量的提升。第一，在日常的框架测量工作中，不仅需要对煤矿的地质状况进行重点了解，还应该实现对水文地质的探测，不断进行大量数据的存储和分析。第二，需要更好地实现基础数的录入，这样可以完成地质数据的探测，从而进行一定的数据统计，以符合报表的需要。第三，应该为计算机管理系统提供一定的数据接口，以期更好地进行网络化管理工作。可以利用一些基础的软件进行应用，包括Oracle7、Sybase、SQLSever2000来进行一定的数据处理，这样能够辅助二级管理工作的实现。技术工作人员运用C-S系统来进行一定的基础数据操作，从而能够更好地进行数据的动态修改和保护。对于上层领导来说，可以利用B-S模式来进行数据信息的访问，有效促进煤矿生产工作的有效实施。2.1.2数据的专业获取大部分的煤矿生产工作已经经历了很多年份，具有非常多的生产资料信息和相关图件，图件不仅能够进行基础资料的编制工作，还可以进行一定的数据获取，进而实现地质信息的有效采集。第一，可以利用数字化仪器进行专业图件的处理，利用十字游标进行等高线的跟踪工作，这样可以有效记录数据流的详细情况，以便能够对数据进行更好地处理。但是这样的数据处理方式非常缓慢，需要投入大量的人力成本。第二，可以利用扫描仪设备进行一定的图件扫描工作，能够更好地进行地图数据的获取，并且应用矢量化软件来进行数据转化工作。在进行一定的数字化处理工作之后，可以利用GIS平台来进行相应的属性赋予，促进地质信息数据获取质量的提升。2.1.3软件接口数据获取在进行地质测量工作时，也可以利用专业的测量软件进行数据的获取。由于在一些软件上会存在大量的图件积累，这样能够更合成的实现图件中信息的有效获取。另外，某些软件可以实现通用，那么就能够对软件中所具有的信息进行快速获取，提高工作效率，促进地质测量数据信息的收集和存储，有效提升数据获取的效率[2]。

2.2测量平台设计

在进行专业的GIS平台设计过程中，主要是利用面向对象的开发方式来进行一定的问题解决，可以将抽象的问题具象化，进行模型的构建，这样能够更好地进行地质信息的获取。对于图形数据库来讲，可以作为数据模型的描述结构，能够更好地进行一定的对象操作工作，实现煤矿地质的策略工作。在进行平台设计工作时，可以进行图形数据结构的选择，此种方式具有非常多的技术优点，能够很方便地描述图形信息，还能够提高管理质量，具有非常广泛地应用。所有的图形数据中的对象都是由成员数据和数据操作所构成，通过这样的方式能够提升软件开发上质的飞跃，让整个软件具有稳定的操作系统，同时也能够提升代码的可重复利用性。2.3测量图形生成在进行煤矿地质测量时，在进行一定的基础资料收集时，需要利用测量图件去进行应用，可以更加形象地进行信息数据的展示，包括柱状图、剖面图和平面图，下面具体进行处理和分析。2.3.1柱状类图分析柱状类图在整个地质图件中比较规范，此种图形可以对地层情况进行解释，也可以对钻孔穿过地层进行一定的描述说明。柱状图图形的显示区不仅包括岩性填充图案，还具有描述性文字的融入，同时具有一些缓冲线的绘制，可以更好地进行不同栏之间的关系协调。通过对柱状图的绘制，可有效促进地质信息的分析工作。2.3.2剖面类图分析剖面图主要是在石门方向进行一定的切绘工作，利用剖面图对各个层之间的关系进行了解，包括煤层、地层接线、含水层等内容，在进行煤矿地质情况分析的同时，也可以进行一定的储存量计算工作。工作人员通过对剖面图的分析，可以更好地进行煤矿的挖掘设计工作，并且对后续的生产工作进行重点规划，有效促进煤矿开采工作的高效实施。在进行剖面图的绘制时，需要对钻孔数据、断层数据、边界数据的显示，还需要进行空间数据关系进行体现。在进行剖面处理时，需要利用钻孔数据和采矿信息绘制剖面图，能够更好地进行不同地层的协调，同时还能体现出剖面图的作用。首先，需要更好地对地质断层之间的关系进行锤炼，还需要对断层数据进行获取。其次，利用计算出的平错和落差来进行地层连续性的恢复，并且进行地层扩展工作，计算出所有断层的平错和落差以及断层之间的交点[3]。最后，需要进行前面步骤的不断重复，一直到平错和落差能够满足要求，并且进行数据输出。2.3.3平面类图分析平面类图主要是对一些比较关键性的地物、边界、文字标注等方面进行一定的结合，再进行图形的绘制[4]。绘制成的图形不仅包括钻孔标志、图框等多种等值线，还需要对采掘工程的情况进行了解。利用平面类图可以进行复杂条件下的数据获取，可以进行TIN的自动生成；还能够对巷道空间的交叉关系进行有效的自动化处理工作，进而有效辅助解决煤矿生产工作中有部分问题[5]；不仅能够进行3D模型的建设，还能够实现可视化的数据支撑，有利于促进多煤层数据的体现。

3煤矿地质测量空间系统应用实例

以某煤矿的地勘空间为例进行研究，该煤矿建设工作从2019年3月开始，到2020年6月完工，整个项目的建设周期为403个工作日，项目的建设费用为10532万元。该煤矿建成后，得到了有效的开发，目前尚未发生重大的安全隐患和事故。该矿区具体现状及其地质测量主要应用技术如下。

3.1矿区现状分析

目前，该矿区现场地质情况复杂，为了确保项目的安全，必须进行现场监测。为此，公司采用了施工断面图与方案图相结合的方法，通过MOT程序，对该矿的施工情况进行了详细的分析，通过与其他煤矿地质情况进行比较分析，提出了一种可行方案。另外，在该矿开工之前，公司管理层有一个很好的信息化管理体系，把项目的全部资料都输入进去；在项目建设中，通过对信息化的应用，在日常的生产中，通过B-S将煤矿的采矿资料输入到企业的系统中，通过专家的分析和数据绘制，得出的结果是，在第一个月内，每日的采矿总量为3145t。与一般的市场相比，煤矿的品质要好；每天的人员成本是176523元。根据煤矿的实际销售量，管理层在考虑在第二季度扩大职工人数，提高煤矿的采掘水平，以提高总体效益。

3.2信息采集与分析的关键技术

在煤矿地质调查中，将会生成许多实测资料，需要利用相应的技术来构建这些资料。由于数据采集、测量条件、水文、地质等信息的多样性，数据库建设具有动态、多变的特点。在煤矿的开发、生产中，要地进行综合、及时的更新采集到的地质数据，以便为煤矿的生产和经营管理提供可靠的依据，确保生产和开采工作的正常进行。因此，GPS、遥感、数字照相等技术被广泛应用于地质测绘[6]。数据库的构建是整个系统的基础和先决条件，在数据创建过程中要考虑到用户对数据的基本要求，并为其提供了可以在网络上进行操作的数据界面，这就需要在现有的运行平台上进行数据库建设。目前的数据库管理方式有B-S和C-S两大类。B-S系统的工作是为有关的各部门和后勤部门的工作人员进行支持，能够对各类数据进行检索和存取，以适应企业的工作需要。C-S管理模式的核心是为计量工作者提供相应的业务，包括修改、更新和管理数据。在煤矿的地勘工作中，必然会出现许多影像与数据，利用数字扫描仪与手工追踪技术，将已有的影像资料加以补充与更新。同时为其他专用的软件提供了一个数据界面，其主要功能是从数据库中抽取出图像和数据。

3.3GIS平台设计的关键技术

GIS是一套面向煤矿地质调查的地理信息系统，其功能是通过对采集到的数据进行分析，并根据这些数据的种类和特性，构建一个实时的、可视的数据库，使各类数据和数据的数据能够按照生产需要自动产生相应的图形。例如，平面图与煤层气组成的比较图，其图解的可视化，能很好地解决煤矿生产与开采的实际需要。为了方便用户的管理和利用，GIS系统必须采用分层的方式进行数据结构的优化。要增强GIS系统的可维护性、可操作性、稳定性和模块性，就需要采用面向对象技术来促进GIS系统的性能和性能。此外，GIS平台的开发工作也是以煤炭为主体，必须具备动态、空间性、时代性、成化性等特点，并强调其特殊性。

4结语

综上所述，针对地质测量空间系统关键技术进行重点分析，利用地质测量空间系统进行一定的地质信息采集，通过对测量平台的设计与相应测量图的分析，有效促进煤矿地质测量工作质量的提升。

参考文献

[1]李国樑.煤矿地质测量空间信息系统关键技术研究[J].矿业装备,2021(3):62-63.

[2]武艺.应用GIS的地质测量信息系统的设计与实现[J].科技资讯,2021,19(12):21-23.

[3]魏勇.煤矿地质测量空间信息系统及其关键技术[J].机械管理开发,2020,35(6):263-265.

[4]苏强强.空间信息系统在煤矿地质测量的关键技术探究[J].矿业装备,2020(3):44-45.

[5]霍振.基于C-S和B-S融合的煤矿地质测量应用系统研究[J].煤矿现代化,2017(6):52-54.

[6]詹俊.煤矿地质测量空间信息系统及发展趋势的分析[J].内蒙古煤炭经济,2017(20):50-51.

作者：苑飞龙 单位：晋能控股集团煤业公司同家梁矿地质部