余沁（云南地矿国际矿业股份有限公司）
摘要：在矿山开采和生产过程中，由于工作环境十分恶劣，受到的不利因素较多，矿井生产难免会出现一些问题，直接威胁着生产工作人员的生命和财产安全。那么如何确保矿山生产的安全性和稳定性，需要采用先进的测量技术，对矿井开采情况进行实时监督和控制，有利于及时发现问题和处理问题，从而有效地避免煤矿安全事故的发生，减少不必要经济损失和人员伤亡。数字测图技术是目前科学技术发展的新型产物，随着在电子全站仪及计算机信息技术的普及，地形图的成图方式逐渐向着数字测绘方面发展，为煤矿井下测量工作带来了诸多便利，减轻了工作人员的劳动强度，提高了矿山井下测量效率，有效地确保了矿山井下作业的安全性。
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关键词 ：数字测图矿山井下测量
1 概述
随着科学技术日新月异，尤其是计算机技术、计算机网络技术等先进技术发展十分迅速，为社会各行业生产、经营以及管理带来了诸多便利。数字测图是一种集计算机信息技术、网络技术以及测量技术为一体的新型测量技术，因其具有准确、高效、便捷等优点，在矿山中得到了广泛推广与应用。数字测图作为先进的测量技术，应用于矿山井下等基础性测量工作中，始终贯穿于整个煤矿生产过程中，直接关系着煤矿生产的安全性和稳定性。但由于矿井环境恶化，不确定因素较多，传统的测量技术已经难以满足现代煤矿的生产需求，必须不断创新和改进测量技术，才能确保煤矿井下测量工作的高效性和精准性，从而为煤矿生产活动的顺利进行“保驾护航”。笔者结合多年的工作经验，就数字测图在矿山井下测量中的应用进行了分析。
2 煤矿数字测量图概述
煤矿数字测量图主要是测量人员对煤矿井下进行实地测量，并收集和总结相关数据，利用相关软件进行绘图，最终形成具有具体数据和形象图案的图纸。数字测图是以矿井下巷道导线点为核心，以导线网为管路，就1：1 进行井下地质实测图的绘制。
2.1 数字测量图特征
2.1.1 测量精度高
由于煤矿井下地形复杂，工作环境比较恶劣，传统测量工具难以满足该行业的发展，可能造成测量结果的不完善和不准确。将数字测量图应用于矿山井下测量工作中，将测定物点的距离误差控制在3mm 以下，降低了展点、方向型以及视距型误差，大大提高了测量结果的精准性，有效避免了从输入数据到制成图之间的精度损失，对井下安全作业起到了一定的保障。
2.1.2 自动化程度高
在数字测图及绘制过程中，基于计算机信息技术开发的绘图软件，能有效地实现自动化计算、选图示符号、自动识别等，并有利于确保修图的无痕、动态性等，减少出现多次复制的现象。这种绘图模式与传统手工绘图相比，其图形更加美观、规范以及精准。
2.1.3 图形信息丰富
数字测图主要基于绘图软件窗口进行坐标的确定和定位，并通过实测数据的编辑，设定物点的连接信息，比如属性、定位以及实侧数据等信息，从而确保绘图内容更加完整。
2.2 煤矿测量数字成图的方法
2.2.1 原图数字化
原图数字化主要配备的仪器包括计算机、绘图仪以及数字化仪等，主要是基于数字化绘图软件，采用手扶跟踪数字化或扫描矢量化的方法对测图进行加工。由于扫描矢量化成图具有效率高、精度高等优点，普遍应用于矿山测量中，但该方法受原地图影响较大，扫描成图精度比原图效果差，为进一步确保成图的精确，往往采用修测以及补测等方式，提高原图的精度。
2.2.2 现场数字测图
现场数字测图作为内外业常用的方式，是在现场采取相应的措施进行地质地图的测量并现场绘图，有利于提高测量的精准度，一般重要地物相对于邻近控制点精度可控制在5mm 范围内。但现场数字测图需要投入大量的人力、物力以及财力，可能造成测量企业过大的经济压力。
3 数字测图在矿山井下测量中的应用
3.1 AutoCAD 在矿山井下测量中的应用
矿山最基本的测量作业包括外业以及内业，外业主要是现场搜集数据。将外业采集到的数据进行一系列的计算，运用AutoCAD 命令展到图纸上，并测量出两点之间的距离、点与线之间的距离等，标注尺寸；线与线之间的夹角标为角度。最后再进行图形的绘制，根据所展的导线点和各线与巷道之间的距离绘制出巷道的掘进范围等。AutoCAD 是目前公认的绘图平台，其编辑功能是有目共睹的。因此将其应用于矿山井下测量作业中，可以提高各导线点的展点速度和精度，并判断其正确与否，从而及时进行修改，便于提高成图的速度。在测量中应用AutoCAD 能及时地、准确地指导生产，帮助企业实时地监测和控制井下生产情况，更好地满足煤矿生产的一切需求。
3.2 InSAR 数据融合技术在矿山开采监测中的应用
InSAR 作为现代数字测图技术中重要的数据融合技术，主要应用于矿山开采沉陷以及地表沉陷监测工作中。当然在使用该技术时，必须有相关技术进行辅助使用，有利于提高影像的精度以及可视化程度，实现更好的监测效果。
3.2.1 InSAR 与GPS 技术的结合
在InSAR 技术中融于GPS 数据，能大大改善InSAR数据本身难以消除的误差，实现GPS 技术高时间分辨率和高位置精度与InSAR 技术高分辨率及高形变精度的统一性，这为开展形变研究提供了强有力的技术保证。另外，利用InSAR 技术可获取地表沉降曲面反演参数，并根据参数和GPS 监测数据，在时间域和空间域进行内插，有利于对矿井下生产工作进行监测。
3.2.2 矿区地形图的修测补测
由于矿山地下开采，地面建筑物、基础设施难免会受到一定的破坏，导致地表塌陷、河流干涸以及村庄搬迁等现象，使得矿区地形图始终处于不断变化中。如果采用传统的地形测绘方式，不仅测量时间长，且投入成本大，整体测量效率不高。在科学技术不断发展的背景下，基于光学遥感技术，我们已研制出高分辨率影像，比如KONOS 等，有利于进行大比例尺地形图修测和补测的研究。
3.3 地测数字化制图
3.3.1 绘制单位及样板文件、向导的使用
CGIS 为工程图和地图的公制及英制提供了诸多不同的样板文件，这些文件多数是为建筑图和机械图件服务的，在矿山井下图绘制时，只需要应用CGIS 提供的向导即可。通常情况下，矿井开拓面积比无限大是十分微小的，因此软件提供的绘图面积可满足矿井图形的绘制。
3.3.2 图层的使用
多数矿图是基于采掘工程平面图基础上绘制而成的，图层的使用可以方便地将图中相关的图素组合起来，不仅有利于提高图形操作的便捷性，还能实现一图多用的目的。比如采掘工程平面图、煤层底板等高线图、水文地质图、损失量计算图以及巷道平面图等，各类图形在大部分内容上是相同的，往往只需要对一种图件进行绘制，然后科学合理地组合图层，就会获取另一种图，提高了绘图的效率和准确性，从而更好地满足煤矿井下生产的要求。
4 总结
近年来，我国社会经济快速发展，社会生产生活对能源和资源的需求不断扩大，尤其是煤矿资源。数字测图作为现代科学技术发展的产物，也是企业生产实现自动化和数字化发展的必要手段。因此将数字测图技术应用于煤矿生产中，通过对矿井相关数据的测量，有利于提高绘图的精准性和生产效率，为矿下生产作业和生产提供有效的技术保障，实现煤矿企业最大化经济效益和社会效益。
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