数字化测量技术在矿区地质测量中的应用与发展

魏 勇

（山西宏厦第一建设有限责任公司， 山西 阳泉 045000）

引言

在科学技术高速发展的背景下，数字化矿山信息成为当下主要发展趋势，为给机械化生产提供基础条件，借助各种先进的信息技术设备，为矿山地质测量提供硬件、技术支撑，提高测量结果的准确性，打破传统测量设备、条件的限制，实现高效的数字化测量，并为机械化开采奠定务实的基础。

1 矿山数字化测量技术概述

1.1 矿区地质测量数字化的概念

在矿山勘探、生产和运营过程中，借助现代通讯设备或者计算机技术，建立完善的计算系统和数据采集，这就是矿山地质测量数字化。对于矿山生产运营而言，数字化测量既方便了矿山的管理，又大大提高了工作效率，实现了真正意义上的矿区生产经营活动数字化[1]。

1.2 数字化测量技术的优势

数字化测量技术凭借着先进的通讯设备和计算机技术，在矿山测量中能够实现高效的动态监测，具体表现在四个方面上：第一，以测量效率为准则，数字化测量效率远远高于传统测量效率；第二，借助计算机技术制作三维可视图形，该技术的使用可大幅度降低测量的劳动强度，还能更加直观地反馈出矿山生产相关的基本要素信息以及矿山地质特点；第三，该技术基于物联网技术之上，可实现对矿山生产活动进行全方位、实时动态监测，确保矿山生产的安全性；第四，利用计算机网络通讯协议，实现全方位、无障碍通信，消除了地质结构差异带来的影响，并适应各种更加复杂的矿山地质生产活动[2]。

1.3 在矿山测量中的应用意义

数字化测量技术在矿业工程中应用，具有非常重要的作用和价值，在矿山资源勘探中通过使用数字化测量技术，能够将矿山地质信息以数字化形式呈现，特别是矿山资源开采和矿山地面井下作业过程中所产生的信息，使用三维可视化技术将各种动静态信息全部展现出来。在整个过程中，需要使用各类先进技术，比如导航技术、空间技术、自动定位和计算机网络，全面考虑各类因素，包括安全、资源、管理、经营、生产和矿山，这样才能有效提高矿山企业的经济效益，提高矿山企业的竞争力[3]。在矿山地质测量中运用数字化测量技术，既能改变矿山生产方式，还能为矿山行业提供发展动力，提高矿山作业水平和管理能力。

2 数字化测量技术在矿区地质测量中的应用

2.1 应用原则

2.2 在地质建模中的应用

由于数字化测量技术是基于物联网技术之上，所以在矿山地质建模中，通过使用信息传感设备，遵守网络通信协议，实现联网物品与虚拟网络有效连接在一起，借助物联网技术实现信息的通信和采集交换，为GIS提供信息依据。建立矿山结构监测系统主要是为了实现生产自动化，确保矿山生产环境的安全性，预防矿山灾害的发生，保护各种设备的安全[4]。在矿区地质建模中运用数字化测量技术，可直观、快速了解矿井内的实际生产情况，所以，必须要保障物联网设备的安全性，对各个线路进行全面的检测，防止线路损坏、物联网设备失效。另外，物联网技术还能实时更新三维GIS和矿图，与实际情况保持一致，从而大大提高矿井作业效率。

2.3 在矿山结构监测中的应用

在矿山地质测量中应用数字化测量技术建立并完善GIS系统，能够呈现出矿山地质工程的三维动态效果图，全面掌握矿山地质结构等基本信息。GIS系统的建立与完善对矿山数字信息建模具有非常重要的作用，所以，在应用过程中，首先建立完善矿床模型，借助一些原始数据，包括物化探、地钻和地质勘探所得到的数据，将这些数据输入系统内，实现矿山地质测量数据数字化，为建模提供原始、真实的资料。然后使用井下采矿系统和矿山地表平面图、剖面图和原始数据建立对应的矿山测量数据库，最后使用矿业软件构造矿床模型，分别进行建模，建模依据根据矿产储量品味。最后分析、总结各个矿体，从而为找矿预测和采矿规划提供务实的基础，并进行深入的矿区地质工作。

2.4 在测量定位中的应用

在矿区地质测量中使用数字化测量技术，可有效检测矿山地形地貌，并提供准确的测量数据。地质测量结束后，将各种有效的数据输入系统形成数据化信息，绘制三维地形可视化立体图形，从而准确定位矿山的具体地位[5]。在开采区和剥离区应用，可以精准划分施工区和开采区的边界，另外，还能及时摆脱距离因素和气候对矿区地质测量的影响因素，并实现精准的定位，从而保障矿山地质测量工作有序进行。

2.5 在机械化开采中的应用

矿区机械化开采逐渐成为煤矿主要发展趋势，机械化开采需要科学、准确的测量，确保机械化开采顺利进行。数字化测量技术在机械化开采中应用，可提升机械化开采效率，促使矿区开采更加规范化、合理化，提高煤矿企业的经济效益，逐渐机械化开采也离不开数字化测量技术。

3 数字化技术在矿区地质测量中的展望

要想实现全面的数字化，在矿区地质测量中应用数字化测量技术，就必须引用各种有效、先进的关键技术并进行研发，重点研究领域是系统的开发和管理层的应用。

3.1 矿山数据采集与挖掘技术

地质本身具有动态性、不确定性、海量性和复杂性等特点，所以在矿山地质测量中，矿区地质数据同样具有这些特点，要想确保测量结果的准确性，就必须使用更为先进的储存技术和数据挖掘技术，提高数据信息的利用价值，发现矿区数据中隐藏的规律，实现最大化开采[6]。

3.2 矿山模型可视化技术

矿区地质测量工作主要是为后期的开采、管理提供最有价值的参考数据，提高决策者决策的科学性，所以在矿区地质测量中使用矿山模型可视化技术十分重要。矿山模型可视化技术是通过使用测量技术、物探技术和钻孔技术模拟三维地质，产生实时、有效的真实数据，实现真实的可视化采矿活动，确保后期矿山采矿活动顺利进行。

3.3 快速定位与无线传输技术

矿山开采主要是在地下区域工作，在测量过程中经常出现无信号问题，该问题一直是传统矿井测量的一个难题，所以为了有效实现矿区地下定位，必须要开发出自动导航技术和新型快速定位技术，比如影像匹配技术[7]。除此之外，还能研发无线传输技术，因为在矿区地下通信困难，通过研发快速、准确、清晰的通信技术，克服矿井低下通信困难的问题，满足矿井地下作业的需求。

3.4 采矿机器人技术

要想实现矿区生产自动化，就必须要打破传统开采观念，从观念上改变，结合目前矿区开采基本情况和当下先进的技术与设备，设计一个具有时代意义的智能采矿机器人，并将数字化测量技术运用到采矿机器人中，发挥数字化和机器人的优势，实现全周期、全过程数字化管理整个矿区，并真正意义上实现生产自动化、机械化和数字化，推动矿区生产规模扩大，提高采矿效率。

4 结语

在矿区地质测量中应用数字化测量技术具有非常重要的意义和价值，故当下应使用数字化测绘技术，借助各种先进的生产技术和信息技术，满足矿区工程测量各项需求，提高矿区地质测量结果的精准度。另外，在矿区地质测量中运用数字化技术已经成为当下发展趋势，特别是在机械化煤矿开采中，需要加大研究力度，特别是开发更为先进的数字化测量技术，解决矿山实际地质测量过程中所遇到的各种问题，改变当下工作意识和模式，提升工作人员专业技能，以期在未来数字化测量技术能够进一步推动矿业工程向可持续方向发展。