宣威市煤炭工业局
摘要：随着人类社会经济的高速发展，科学技术水平的不断提高，我国在煤矿信息化与数字化方面也得到了飞速的发展，煤矿信息化与数字化应用水平的高低成为提高煤矿工程技术水平的关键因素。煤矿地质测量在煤矿安全生产活动中占据着重要的位置，文中通过介绍煤矿地质测量空间信息系统的关键技术出发，对煤矿地质测量空间信息系统的研究情况及其发展趋势进行了探讨。
关键词：煤矿；地质测量；空间信息系统；发展趋势；
一、前言
随着社会的发展，信息技术已经被视为科学技术的核心力量，涉及到人类社会的各个领域。国内煤矿信息化的起步相对较晚，加之过去国内的煤矿管理基本上都属于粗放型，各煤矿企业间缺少有效的联系及其资源共享，各自系统相对独立，导致煤矿信息系统存在较多问题。随着信息化、网络化的不断推进，空间信息系统在煤矿地质测量中的应用也越来越广泛。文中通过介绍煤矿地质测量空间信息系统的关键技术出发，对煤矿地质测量空间信息系统的研究情况及其发展趋势进行了探讨。
二、简要介绍煤矿地质测量空间信息系统的关键技术
1.空间信息数据的采集
GPS、遥感、数字摄影等都属于煤矿地质测量空间系统常用的措施。可以通过建立数据库来管理空间信息数据资料，从而满足广大用户对于资源数据的统计、查询以及录入的需求，同时能够为电脑操作成图提供主要的接口。MapGIS与CAD作为煤矿生产过程中常用到的软件，而煤矿地质测量的空间信息系统只需与这些常用软件的接口进行连接，就可以获得所需求的信息。
2. 设计GIS平台
煤矿测量专用的GIS平台是煤矿地质测量空间信息系统的基础。它的设计采用面向对象的OMT设计方法。通过对问题的抽象，构造出一系列相关的模型，通过模型进一步分析与处理问题的空间信息。煤矿地质测量专用GIS平台采用具有层次结构的图形数据结构进行设计。该设计结构易于管理且表述清晰。面向对象的OMT软件开发方法使系统对象的封装性以及继承性都得到优化，并且一定程度上提高了系统的稳定性、代码的重复使用性和可操作性能。
3.自动生成地质专业图件
地质专业图件是煤矿开采与生产过程的依据，也是其基础资料，同时也是地质测量工作最终成果的表现方式。常用的地质专业图件分为三大类：1）柱状类图件，包括煤层与岩层对比图、综合柱状图件和钻孔柱状图等；2）剖面类图件，主要包括开采区域剖面图和地质情况剖面图；3）平面类图件，如煤矿储量计算图、煤层等高线图、煤层切面图、等值线图、矿井上下对照图、排风排水系统图及采区平面布置图等。
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三、煤矿地质测量空间信息系统的研究情况及其发展趋势
近年来我国煤矿地质测量信息系统方面的研究主要有：刘燕、姜在炳等人通过分析基于空间信息系统的煤矿地质测量技术，重点介绍了地质测量数据的采集、GIS平台的设计、专业图件的自动生成及其3D建模技术；李建民从信息采集的多源化、管理的网络化、决策支持的智能化以及与其他专业系统集成化的角度,分析了煤矿地质测量空间信息系统在数字开滦中的应用；孙瑛琳在煤矿地质测量过程中引入空间信息系统,搭建了煤矿地质测量空间信息系统总体框架,为我国煤矿地质测量提供了1种先进的方法；李向银通过数据库管理煤矿钻探资料、煤层分布资料等重要数据，分析了煤矿地质测量的地位,并进一步研究空间信息系统的技术要点及设计原则；丁晋中针对煤矿企业生产管理智能化问题，分析了地测空间信息系统对煤矿设计、生产、安全、管理等领域的支撑作用，结合目前较典型的MsGIS系统，讨论了煤矿地测空间信息系统总体架构、基本功能与应用流程等问题。以上诸多学者的对该方面的研究及其探讨不难看出煤矿地质测量空间信息系统的发展趋势为：
1.信息多源化
随着信息化技术的不断发展，煤矿地质测量空间信息获取信息的手段也越来越多,传统煤矿地质信息的获取仅通过单一的钻探方式，然而现今已经发展到遥感、全球定位系统、数字摄影、矿井物探以及三维地震勘探等多种方式结合为一体的立体勘探技术。信息的内容也是趋于多元化，以煤矿、水位的测量和采掘信息数据作为基础，融入到矿井的物探、地面的物探以及地压、瓦斯等等多种地质信息数据，并且此类信息都可以以文字、声音、图像以及影视资料等多媒体的形式表现出来。
2.网络信息化管理
我国的煤矿地质测量系统的数据库普遍使用桌面数据库，桌面数据库的资料相对来说共享比较困难，资料太独立。随着当今网络技术的飞速发展，煤矿企业结合互联网技术也实现了企业间信息的共享，进一步实现了企业管理的便捷化、网络化的管理时代，给企业的网络信息系统增加了活力。地质测量的数据与图形的可视化、实时监测的信息化管理与查询可以很大程度上提高煤矿企业的监督管理水平，是现今企业管理的必经之路。
3.决策支持的智能化
煤矿开采设施的适应性及开采工作所处的地质条件是煤矿企业进行机械化开采中容易出现问题的环节，可以说煤矿的机械化开采对煤矿的地质条件的要求就比较高，地质保障与否是煤矿企业能否进行高效开采的前提条件。煤矿的地质测量资料是煤矿生产的基础形资料，煤矿地质测量形成的图件又是煤矿生产成果的最直观的表现形式之一，因此煤矿地质测量的数据是指导煤矿安全生产的基础性文件。煤矿地质测量空间信息系统通过使用真实模拟仿真技术，能够对各种数据或测量分析结果进行后处理，如煤矿开采中隐患类型的分布、隐患危险程度分区、灾情发展演变等能够在计算机上更为可视化、有效地显示给管理者。管理人员仅需查看各种曲线图、表，并结合应有的工作经验，就能科学有效地预测煤矿地质的灾情变化趋势，根据显示的数据进行合理准确的分析，并给出相应的反馈信号，从而做出科学有效的指挥，将地质灾害消灭在初期。而且该地质测量空间信息系统还提供了虚拟现实技术，当观察者使用虚拟的开拓系统时，可以观察到煤矿实际模拟情况，使决策者如同身临其境，直观的分析各种方案的优劣性及其可行性，在煤矿减灾防灾时有效减少盲目指挥，也为决策者做出科学合理的决策做出智能化的支持。
4.集成化系统
煤矿的高度信息化、自动化以及高效生产作业，甚至希望达到的遥控采矿及无人采矿，都可以通过数字化煤矿进行实现。由于煤矿的开采作业是一个相当复杂的工作，导致数字煤矿建设也是一个长期的过程，也是一个复杂庞大的系统工程。现今煤矿企业一直在致力于开发研究出科学高效的信息管理系统，并且已经取得一定的成果，煤矿地质测量数据资料的共享，系统的集成是一个必然的发展趋势。
5.数字化矿井建设成为大趋势
数字化矿井建设能为矿井科学技术的发展进步提供强大的助力，能为矿井的规划管理提供更为丰富的实现手段以及更多的信息数据，同时随着科技的发展也能增强其分析能力、可视化程度，从而提高测量的准确性，数字化矿井对于迅速提升煤矿生产和管理水平有着巨大的实际意义。
四、结束语
通过诸多学者的实践研究证明，空间信息系统对煤矿地质测量具有很重要的现实意义，能够有效预防煤矿当中的重大灾害事故，可以为煤矿开采设计提供详细的分析决策依据，且其对于生成煤矿地质测量的各类基础图纸和煤矿地质测量数据的自动化管理都表现出巨大的推动作用。煤矿地质测量空间信息系统在今后将会获得更为广阔的发展空间，而其获取信息资源的渠道将更加多元化、系统的集成度也将会不断提高，管理将更加系统化，决策更加智能化。
参考文献
[1] 刘燕,汪丽丽.基于空间信息系统的煤矿地质测量关键技术分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(7).
[2] 李建民.煤矿地质测量空间信息系统及其在数字开滦中的应用[J].煤田地质与勘探,2004,32(z1):106-110.
[3] 郭瑞东,王广汉.试分析煤矿地质测量中空间信息系统的关键技术[J].山东工业技术,2016,(20):59-60.
论文作者:耿成寅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/10
标签：煤矿论文; 地质论文; 测量论文; 信息系统论文; 空间论文; 信息论文; 矿井论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;