煤炭矿区地质测绘及测绘新技术的应用分析

许 风 亮

(山西省煤炭地质物探测绘院,山西 晋中 030600)

0 引言

随着我国社会的快速发展，对煤炭资源的需求也越来越大，在这种背景下，加大煤炭资源的开发也越来越迫切。在煤炭开发过程中，由于开采环境比较恶劣，很容易发生安全事故，对此，做好煤炭矿区地质测绘工作至关重要。在煤炭资源开采过程中，由于煤炭资源埋藏较深，地质条件较差，使得开采过程中面临着较大的安全事故，如瓦斯爆炸、粉尘事故等。而通过先进的地质测绘技术，可以对煤炭矿区的地质环境进行全面的勘测，进而为煤炭资源的开采提供科学的参考，降低煤炭开采过程中安全事故的发生，提高煤炭开采效益。

1 煤炭矿区地质测绘的重要性分析

煤炭作为我国经济发展的能源支柱，在国民经济发展中发挥着重要的作用。现行社会形势下，对煤炭资源的需求越来越大，在这种情况下，煤炭的开采逐渐向深度开采发展。在煤炭资源的开采过程中，对矿区进行有效的测绘是煤炭开采中的关键，因为我国煤炭资源大多蕴藏在地底下，由于地形地貌多样、复杂，使得煤炭开采过程中存在较大的安全威胁，而通过科学的地质测绘，可以有效地避免安全事故的发生，为煤炭开采提供安全保障。

1.1 煤炭矿区地质测绘是煤矿安全生产的基础

由于我国大多数煤炭资源蕴藏在地底下，地质结构十分复杂，使得煤炭开采过程中存在许多不确定性因素，容易引发安全事故，而要想了解煤炭矿区的地质结构，认清煤炭矿区的地质条件，有赖于地质测绘工作。所谓地质测绘就是进行地质调查和矿产勘查，并将调查和勘查的结果制作成图纸。通过地质测绘，可以将煤炭矿区的地质条件清晰、全面地呈现出来，方便煤矿企业结合实际情况制定科学的开采策略，进而降低煤炭开采过程中的安全事故。

1.2 地质测绘为煤炭安全生产提供了有力的技术支持

由于煤炭资源赋存条件不同，煤层的埋藏深度、岩性、厚度和地质构造也会不同，会给煤炭开采造成较大影响。

1)根据《煤矿测量规程》以及《煤矿地质规程》相关要求[1]，煤炭矿区设计所需要的地质说明书应提前两年通知地质部门，然后由地质部门做相关考察和分析，并根据分析结果，对原有的材料进行补充、修改和说明，进而为设计部门提供可靠的地质预测预报资料。

2)地质测绘部门要对设计、施工等部门提供的相关资料进行全面的核实，确保相关资料准确、真实，对于与实际情况有出入的要进行调查，并作出重新解释，以便煤炭生产能够正常进行。

3)施工阶段。在回采工作面之前，根据已有的测绘资料进行综合分析，提出回采工作面联系推进的断层及褶皱形态等。在回采过程中，根据工作面的地质变化规律，分析工作面有无影响回采的各种地质隐患，如果有，应提出相应的补救措施。同时针对隐患，应采用物探、钻探等方法查明这些隐患的具体位置，了解其特征[2]。另外，在回采过程中，要根据地质资料预测工作面及掘进巷道内岩层、煤层厚度以及地质结构的变化，进而为相关安全防护提供参考。

4)在对煤炭开采区域做出科学预测的同时，要建立岩移观测站，对每一个变化量进行分析，研究地表下沉情况，并根据观测站监测到的数据提出相应的治理办法。

2 煤炭矿区地质测绘中测绘新技术的应用

煤炭矿区的地质测绘是一项专业且系统的工作，要想提高地质测绘结果的科学性，有赖于先进的测绘技术。现阶段，我国煤矿开采开始向深度开采发展，开采环境更加恶劣和复杂，原有的地质测绘技术在精度方面已经不适用，迫切需要研发新的测绘技术。当下，GPS测绘技术、GIS测绘技术、全站仪测绘技术、RTK技术等在煤炭矿区地质测绘中得到了较好的应用，为煤炭矿区的安全生产提供了技术保障。

2.1 GPS测绘技术的应用

GPS即全球定位系统，主要用于布置煤矿区域的测量控制系统。GPS系统的基本原理就是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据，确定接收机的具体位置。借助GPS测绘技术，不仅可以探测到煤矿区域内的地质地貌，同时还能对矿区内的矿道、煤矿周边环境进行监测，进而为煤矿的安全开展提供保障。在地质测绘中，工作人员可以在煤炭矿区布置GPS技术，严密监测煤矿沉陷区，观察没有帐篷煤矿区域的地貌稳定性和牢固性[3]。同时，借助GPS技术，可以帮助煤矿开采人员采取正确的开采方式，保证开采安全。

2.2 GIS测绘技术的应用

GIS即地理信息系统，该技术可以采集和描述煤矿及周边的地理信息数据，进而为煤矿开采提供科学的参考。由于煤炭资源所处的地理环境比较复杂，在矿区地形图的绘制中，测绘工作人员可以借助GIS技术将矿区的整体地形地貌呈现出来。同时，该技术可以对所获得的数据进行科学分析，将煤炭矿区的地形地貌精准地描述出来。在地质测绘中，借助GIS技术，可以完成煤矿测量数据的管理，大大地提高了数据处理效率[4]。另外，借助GIS技术，可以对煤矿作业环境进行动态监控，全方位地观察矿井内部结构，进而为煤矿的安全生产提供保障。

2.3 全站仪测绘技术的应用

全站仪是集光、机、电为一体的高技术测量仪器，在煤炭矿区的地质测绘中发挥着重大作用。借助全站仪，可以测量水平角、垂直角、高差、三维坐标等。在全站仪测绘中，工作人员应先固定全站仪，将全站仪仪器放于架头上，并做好对中工作，然后瞄准测量无进行读数，最后工作人员将全站仪测到的数据记录下来，并录入到计算机系统，将相关数据进行处理，并进行图形绘制。全站仪在煤炭地质测绘中有着明显的优势，它集精确化、智能化和数字化于一体，能够对矿区地质结构和地形地貌进行有效的监测[5]。同时，结合计算机数据处理技术，可建成煤炭矿区的三维数据采集、处理、传输等数据处理系统，进而为煤炭安全开采提供精准化的数据参考。

2.4 RTK技术的应用

RTK是一种新的卫星定位测量方式，它采用了载波相位动态实时差分方法，它的出现为煤矿地质测绘提供了技术支持，大大的提高了作业效率。以往的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行计算才能获得厘米级的精度，而RTK能够在野外实时得到厘米级的精度。在煤炭矿区的地质测绘中，工作人员只需背着仪器在要测的地埋碎部点呆上几秒钟，并同时输入特征编码，就可以指导点位精度[6]。值得注意的是，在测量工作开始前，工作人员应先对各种仪器进行扫描，如果发现RTK信号不强时，则需要放置一台室内接收器，以此来促进测绘工作的顺利进行。

3 结语

煤炭矿区地质测绘是一项长远的工作，做好煤炭矿区地质测绘工作，可以为煤炭安全开采提供科学参考，为作业人员的人身安全提供保障，为煤炭企业带来更好的经济效益。在煤炭矿区地质测绘中，应用新的测绘技术，不仅可以提高收集、处理和应用数据信息的效率，同时也减少了地质测绘工作中资源消耗，节省煤炭开采成本。伴随着社会的进步与发展，深入煤炭地质测绘技术的研究，提高地质测绘技术的先进性，有利于煤炭资源的科学开采，进而推动我国社会经济的更好发展。