基于地测信息管理系统GIS3.2的煤层底板等高线的优化

叶喜平

(山西汾西正文煤业有限公司，山西 孝义 032300)

引言

进入21世纪，我国经济和科技的发展，使得煤矿生产技术不断更新换代。因此，有了相关煤矿生产技术的保障，我国煤矿生产取得不小成效，煤矿产量呈上行趋势。而取得如此成绩的背后，却是地测信息管理系统等技术手段的改进与优化。

一、煤层底板等高线图应用现状与出现问题

正文煤业在经过七年的开采，煤层建井前的煤层底板等高线已发生了很大变化，其等高线图没有适时更新，便难以达到生产的基本条件。所以利用这样的煤层底板等高线图，便难以全面反应煤层空间形态与构造的变化。那么，基于此，会出现越来越多的煤矿设计不合理，煤矿生产事故频发，以及储量监测与煤矿产量低等问题。这无疑给正文煤业的发展带来了不少的阻碍。

二、煤层底板等高线的重要性

煤层底板等高线图在矿井生产中发挥着重要作用，它为矿井生产提供了最基本地质图件。像采区设计、工作面开拓设计、矿井提升运输、供排水[1]，以及许多矿井生产中需要用到此地质图件。有了最基本的煤层底板等高线图等地质信息，那么便容易进行煤矿生产工作了。所以，我们需要在了解原有的煤层底板等高线图的基础上，学会灵活的绘制煤层底板等高线，这对于煤矿工作面开拓设计等工作的开展有十分重要的意义。在建井前，我们绘制煤层底板等高线的依据，很大程度上是依靠钻孔资料中提供的煤层底板标高。

而正文煤业地测科主要从钻孔资料中的煤层底板标高和采掘过程实测的导线点高程这个基本点出发[2]，根据相关资料中的数据，优化建井前煤层底板等高线图，对此进行数据处理与加工，弥补原有煤层底板等高线图与现有煤矿生产条件不对称等缺点，从而提高煤层底板等高线图的实用性，提高煤矿生产安全性，最后达到生产需要的目的。

三、地测信息管理系统的基本概况

地测信息管理系统GIS3.2是北京龙软科技发展有限公司研发的，主要应用于煤矿生产工作。而且其管理系统技术先进，是具有完全自主知识产权、完全实用化的煤矿专用地理信息系统[3]。因此，该系统有很多优势，即功能强大、又实用、技术先进性等。比如，它在充分分析国内外矿山计算机应用现状的基础上，吸取最新的地理信息系统(GIS)、计算几何、矿山各领域专题研究的理论和方法，在Windows环境下，利用面向对象的编程技术研制而成。

其次，该系统在实用性强，对原有数据与信息能够进行再加工、处理等，并形成对应的矿山地测工作需要的各类图件。即实现了从原始的基础数据(如钻孔数据、导线点数据等)自动生成并动态优化矿山地测工作的各类图件，如地质勘探线剖面图、采掘工程平面图、底板等高线及储量计算图、工作面地质说明书、任意剖面的切割等。经过系统优化的煤层底板等高线图等地质图件，那么便大大减少了煤矿生产中遇到的阻碍。

四、煤层底板等高线图的应用

煤矿底板等高线图的应用，需在之前固有的煤层底板等高线图的基础上进行完善。所以，下面先了解原有煤层底板等高线图，再进行优化煤层底板等高线图。

图1 正文煤业原有煤层底板等高线图

1 正文煤业原有煤层底板等高线图

正文煤业原有煤层底板等高线图，经过煤层开采时间与开采深度的推进，原有煤层底板等高线图已显示出了相应的弊端。

2 煤层底板等高线优化

1)数据处理

根据原有煤层底板等高线图，提取未采掘区域数据采用原煤层底板等高线上的等值线点。具体方法为：点击地测信息管理系统GIS3.2界面进入等值线图，进入等值线，最后点击采集等值线点，即为下图中的洋红色点；其次，在采掘区域，做好数据转换的工作，即将实际测量的测量点高程数值进行相应转换，换成煤层底板数据，即为图2中的蓝色点。

图2 煤层底板等高线优化

2)在未完成的煤层底板等高线图中，做好第二项设置任务，设置好边界和控制点搜索条件。在地测信息管理系统GIS3.2界面下选中“等值线图”菜单，点击在等值线图中菜单下的栏目“三角网模型”，然后设置。

3)建立模型，即搭建不规则三角网(TIN)模型。点击“等值线”菜单下的“三角网模型-生成三角网”命令，系统自动根据图形上的数据点进行插值并建立不规则三角网模型。

图3 三角网模型

最后一项任务是生成等值线，然后在此基础上备注等值线。执行菜单“等值线图”-“等值线”-“生成等值线”及“等值线注记”。

图4 生成等值线

五、煤层底板等高线图优化的必要性

基于地测信息管理系统GIS3.2技术，主要作用是为煤矿生产工作而存在的。它为工作面开拓设计，煤矿生产设备的管理等提供了重要的依据。因此，应用此系统，我们对原有煤层底板等高线图进行了优化。因为，其能提高煤层底板等高线图在煤矿生产的实用性，以更加可靠与真实的相关数据，为煤矿设计、生产，以及煤矿储量提供预先的信息参考，从而有了精密度的煤矿底板等高线图等地质信息，为煤矿企业生产提供必要的保障，提高生产安全性。