矿井作为一种特殊的地理区域,规模庞大,面积较广,地质条件和煤层赋存条件差别很大。随着矿井现代化的发展,矿井地测信息系统已成为矿井信息系统的重要组成部分,是矿井地质测量管理和生产的核心。基础地测数据资料与图纸资料是矿井建设、生产、改造和编制长远发展规划等各项工作的基础,地测信息系统的首要任务之一就是为矿井建设、生产提供可靠的数据和图纸、图形资料。地测信息系统把以前繁琐的手工劳作简化为以计算机为中心的自动化管理。
1、构建矿井地测信息系统的重要意义
矿井安全信息是一种活跃的、动态变化的、与空间位置密切相关的信息,其预测和防治研究是一项系统工程,所涉及的数据信息量十分巨大,科学、高效、实时地管理安全信息备受重视。
1.1、增加矿井效益的需要。根据矿井生产积累的地质数据和测量数据,从原始的基础数据(如钻孔数据、导线点数据)自动生成并动态修改矿井地测工作的各类图件,实现地质勘探线剖面图、采掘工程平面图、底板等高线及储量计算图的自动绘制,实现地质数据库和测量数据库的快速更新,可以为矿山提供查询系统和决策系统,从而对未开采区和采掘工作面前方的地质构造、煤层变换及其它开采条件进行预报预测。矿井地测信息系统因此应运而生,它的应用可优化矿井设计,合理部署采掘布局,提高工作效率,降低生产成本,增加矿井效益。
1.2、提高工作效率的需要。由于该系统将矿井地测数据资料、图纸资料实现了动态管理,健全和完善了矿井地测保障系统,使矿井地测工作更加规范化、标准化、自动化,提高了工作效率和使用效率,利用通讯中心建立的内部局域网络,及时地给矿领导和各职能部室提供准确、更新、动态的地测资料,为领导们及时决策、更新执导生产提供更准确、便捷的服务。煤矿地测信息系统应用,具有良好经济效益和深远的社会意义。可见,建立一套适合煤矿生产和管理的地测管理信息系统是大势所趋、势在必行。
2、构建矿井地测信息系统的组成及结构
煤矿地测管理信息系统的构建要实现煤矿勘探线剖面图、采掘工程平面图等的自动绘制,实现地质数据库的快速更新,为矿山提供全新的显示系统、查询系统和决策系统,从而对未开采区和采掘工作面前方的地质构造、煤层变换及其它开采条件进行预报预测。煤矿地测管理信息系统分为一下两部分。
2.1、数据库系统。数据库系统又分为地质数据库和测量数据库,功能主要是对矿井地质和测量数据库的管理。
2.2图形系统。图文系统又分为四个子系统。其中平面图子系统主要处理储量计算图、水文图、各种等值线图等平面图形及剖面图形。从服务器数据库中提取地质数据到客户机,利用这些数据自动生成勘探线地质剖面图、煤层储量计算图、水文相关曲线图等,并可以对图进行动态修改。测量图子系统:主要处理采掘工程平面图形等。从服务器数据库中提取测量数据到客户机,利用这些数据自动生成巷道图。巷道可以往任意方向延伸,确定切眼基点绘月末工作线,绘采空区颜色以及延伸采空区颜色,填充采空区图例、绘小断层、填绘小柱状等。素描图形子系统:主要处理工作面地质说明书等图形。从服务器数据库中提取地质数据和测量数据到客户机。利用测量数据绘制煤层底板线和煤层顶板线,读入素描图编录数据绘制地层分界线,绘制断层,绘出巷道素描图;利用测量数据生成该工作面底板等高线图;利用地质数据自动生成综合柱状图。将几部分合并在同一图中,即完成一幅完整的素描图。图例库子系统:该系统根据煤炭系统标准图例和线性作有图例库,基本上能够满足全国各矿区需要,如果这些图例或线性仍不能满足您的需要,用户可以自己制作添加。各子系统相互独立,分别具有不同的功能,但是各系统中的图形可以相互调用。
3、当前矿井地测信息系统构建与应用
3.1、矿井地测信息系统应用。目前,北京龙软科技公司开发的地测空间管理信息系统软件在矿井地测行业应用较多。该系统在充分分析国内外矿井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(Visual C++)研制出的地测信息管理系统;该系统能够实现从原始的基础数据(如钻孔数据、导线点数据等)自动生成并动态修改,建立一整套地测信息及地测工作管理的数据库,自动生成矿山地测工作的各类图件及报表,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、各种业务联系单、报表等。能够把各种图件转换为CAD格式和其他GIS图形格式,具有较好的实用性。
3.2、该矿井信息系统具体特点。首先该系统将CAD软件强大、方便、实用的图形编辑功能与GIS软件直观、高效、灵活的数据管理、查询和空间分析功能有机完美地结合起来。系统采用了先进的组件式开发技术,减轻了系统维护的工作量、增强了系统的稳定性与可扩展性,同时也实现了地质、测量等专业功能的组件化,用户可依功能需求实现灵活定制。系统提供了灵活的数据存储方式,完全支持空间数据库,实现了真正意义上的煤炭各专业数据共享与多源数据无缝集成。系统提供了全自动、交互式等地图矢量化功能,并且首次提出了面向地质对象的矢量化方法,完美解决了煤炭信息化中数据采集的瓶颈问题。另外,系统还建立了完善的、利用测量数据库,可以全自动延伸整个水平、采区、工作面的巷道,并可以自动处理巷道间的空间关系。
结束语:为实现地测作业内外业信息一体化,矿井地测信息系统还可添置先进的地质测量仪器,把成果资料及图纸数字化,外业采用电子测量仪器或电子记录,以数字形式实现矿山地测信息的获取、变换传输、识别、存储、处理、显示、编辑成果的数字化,通过统一的数据载体和相应的软件,实现地测数据共享,逐步实现地测信息系统的一体化,确保矿井安全生产。
参考文献
[1]李士刚.煤矿地测信息系统在新集一矿的实践与应用[J].中小企业管理与科技.2010(1)
[2]赵竞凯.地测空间管理信息系统在漳村煤矿的应用[J].煤.2008(10)