摘要：随着科学技术的创新发展，很多新型测绘技术被广泛应用于煤矿工程中。测绘新技术不仅能够快速的完成工作量，还降低了在施工中存在的安全隐患，使工程快速完成提高了工作质量，先进的测绘新技术为煤矿工作人员提供了很大的帮助，从而更好的合理的对煤矿资源的开发和利用。
关键词：煤矿工程；测绘新技术；应用
引言
煤炭资源开采是涉及到多学科的系统性工程，煤矿测量中包含地质勘探、设计、建设、生产、数据处理和绘图等，将测绘技术应用在煤矿生产中将有利于提高煤炭开采量，提高开采效率。但是随着时代的发展，煤矿测量也遇到了瓶颈，因为技术和设备上的问题，在煤矿测量中出现了不少失误，导致安全事故的发生。所以精确又安全的测量技术对于煤矿企业的煤矿勘探和开采作业具有十分重要的意义。测绘技术的发展标志着煤矿测量技术的发展有可以上一个台阶，大量新型测绘技术的出现可弥补传统煤矿测量技术的不足，提高煤矿测量的精确性和安全性，实现动态实施科学化的煤矿测量。
1 GIS技术
GIS技术在测绘领域应用范围较广，是测绘领域用到的主要测绘技术之一。GIS技术在矿山图形绘制、煤矿各项数据管理及分析、对煤矿及其周围进行实时监控等方面起到了巨大作用。首先，在对矿山图形进行绘制的过程中，GIS技术需要从煤矿所在的矿山及其周边地区的环境开始进行分析，对矿山及周边资源的利用情况进行调查和确定，同时还需要综合煤矿开采的实际状况以及各项有关参数等，对此类数据进行合理采集，并围绕这些数据展开分析，最终进行模型绘制。GIS技术使用过程较为复杂，目的是为了确保矿山图形的高精度还原，以保证将其当作后续工作参考资料时不出现差错；数据管理方面，GIS可以将煤矿各类数据进行合理分类和简化，为以后的工作提供充分的参考，此过程中，GIS技术的应用，避免了使用大量人工对数据进行分析的繁琐操作，降低了劳动支出；实时监控方面，在检测过程中，该技术可以实现煤矿与地上管理方的数据互通，方便双方进行及时交流，发现问题也能及时做出调整。
2全球定位技术
全球定位技术又称为GPS技术，其基本原理是由24颗绕地卫星形成视角补充，伴随着地球的自转，全方位对地表实时监控，高效、精确地进行定位。GPS技术通过建立三维坐标系，赋予地表建筑物三维坐标，大大提高了采集效率。通过计算处理，精确地将位置信息反馈于监控系统，实现数字化信息监测。在煤矿工程的测量中，传统的测绘技术往往受到地质条件和气候变化的制约，使测量难度大大增加。GPS技术的出现，弥补了传统测量技术的不足，强大的抗干扰能力和全天候的工作特性使得其适用性极强，在GPS测绘技术的应用中，最主要的是取代传统的地面测绘工作，目前，该技术多应用于以下几个方面：划分矿区范围，建立控制网格；确定矿区地表沉降量；测量井下巷道的弯曲变形程度；综合监测矿区边坡稳定性；对整个矿区矿车实时定位、监测和调度。
3全站仪
众所周知，全站仪是目前被广泛应用于煤矿工程测量领域的一种新型测量设备，集合了电子科学、机械理论、光物理学等先进的理论以及技术，能够准确的测量距离、高度、角度等数据。全站仪的应用不仅提升了各种测量工作的效率，还有效避免了一系列风险情况的发生，接下来本文就简单列举几种全站仪在煤矿测量工作中的运用。
（1）对距离的测量。在测量距离时，在实际工作中一般选用的是导线测量法，即测量人员运用导线或者卷尺来对距离进行测量。这种方式虽然简单，但是在实际中很容易受到地形的因素的影响，导致测量数据不准确。对比之下，运用全站仪对于距离的测量的优势就显得十分明显，全站仪在测量距离时几乎不会受到温度、湿度、气压、地形等的影响，大大提升了测量的精度。
（2）对坐标的测量。通过使用全站仪，可以实现对煤矿某些方位坐标的测量，在实际操作中，具体步骤为：第一步，选取适合测量环境的测量模式；第二步，将相关参数输入全站仪；第三步，运用全站仪进行坐标测量；第四步，得出测量的坐标方位。
4三维激光扫描技术
三维激光扫描技术，又称为实景复制技术，其核心设备是三维激光扫描仪，主要由GPS系统、计算机和摄像机构成。该技术将采集的数据与三维坐标系结合起来，形成具有方向信息的矢量图，旨在精确快速地确定物体的位置。较之传统的测量技术，三维激光扫描输出的图像质量高，拥有更准确的空间定位，操作简单，非接触式的工作模式，大大提高了安全系数，所获取的三维图像甚至能展现岩体的纹理特征。三维激光扫描技术的工作原理见图1，o点为三维坐标系下的原点，即三维扫描仪的发射点；p点是目标点，假设其为三维坐标系下任意一点，。由o点发射出的激光与水平面方向成α，与竖直面成θ，通过标定点p与原点的直线距离，进而计算得出目标点在三维空间的实际坐标。
图1三维激光扫描技术工作原理
在煤矿开采中，三维激光扫描技术应用如下：
（1）对坍塌、沉陷、透水、高瓦斯等施工人员不方便抵达的危险巷道或区域进行三维扫描，从而获取真实的图像信息，保障技术人员的安全。
（2）对露天矿的边坡稳定性进行监测。
（3）测量巷道和井筒的尺寸，为机械设备的架设，原材料的运输提供指导。
（4）监测井架安装时的变形量，采动引起的地表沉陷情况。
（5）测定土地利用率，扫描露天煤矿的矿产储量。
5数字化模型技术
矿山数字化技术的基本理念是通过监测、收集地质资料，依据有限差分元法建立相应的的地质模型，对工煤矿工程的储量、品位进行预测与指导，其应用手段主要包括：数据库的建立、模型的生成和相关的设计。其中，地质数据库的建立主要是通过对矿山现场勘测、取样、分析整理得到，最终以Eexcel数据表格的形式展示。对于不同的数字模拟软件，可将Eexcel表格数据转化成相应的兼容格式，并以三维图像的形式展现于模拟软件中。模型的生成主要是对实测数据进行优化和本构模型定义的过程。通过圈定模型的边界范围，创建地表实物，选取合理的插值方法对块体模型进行品位预测，模拟出与实际工程中最为接近的地质模型。相关设计是结合各模型与所做设计的内容，进行分析优化的过程。主要包括爆破设计、开拓运输系统设计、采掘方法选择、采掘进度计划编排等。在煤矿工程中，矿山主要数字模型技术应用如下：
（1）指导探矿设计，提高对矿体的认识，精确地进行储量管理。
（2）利用矿体模型以及地表现状，对爆破孔深实现精准控制。
（3）利用品位分析将矿区进行区域划分，计算出已采矿量、未采矿量、已采品位、未采品位，分出高品位、低品位区，实现对矿山生产的实时监控与动态管理。
（4）生成各种指导生产用图，通过计划编制、品位控制等功能指导矿山的生产计划和生产过程。
结语
综上所述，测绘新技术对于煤矿测绘行业的发展具有十分重要的意义。对于那些环境恶劣，开采时存在潜在风险的煤矿来说，新测绘技术能够对这些煤矿进行探测，及时发现潜在风险并给予相应应对策略，为采矿行业安全生产提供保障。因此，相关行业一定要加大专业人员培训力度，确保测绘新技术能够正常应用于煤矿测绘中，以促进煤矿相关产业共同发展。
参考文献：
[1]袁效影.煤矿测量中测绘新技术的应用探究[J].环球市场，2017（11）：257.
[2]吴虎刚.煤矿测量中测绘新技术的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2018（16）：4597.
[3]王美锋.煤矿测量中测绘新技术的应用浅析[J].能源与节能，2017（9）：150~151.
论文作者:王龙,赵庆东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签：煤矿论文; 测量论文; 技术论文; 模型论文; 矿山论文; 数据论文; 新技术论文; 《基层建设》2019年第26期论文;