数字矿山建设中的矿山智能化测量技术

数字矿山的含义

数字矿山的定义是：在矿山企业的生产范围之内，通过运用现代化的先进技术，传感器网络相关技术，以及数据库的技术相关技术应用，对矿山企业的各个环节以及各个生产要素，进行相应的科学性的、数字性的、集成性的，以及网络性的相关管理，并且通过实际的具有应用要求，对矿山进行相应的规划，对矿山的安全问题进行管理，经营管理，以及相应的应急救援指挥等相关系统的应用。

通过对矿山进行数学化的管理，使矿山企业可以安全的进行生产，各个生产经营业务流程可以数字化的进行，并且加工成新的信息，向各层管理者及时传达信息，让各层管理者可以及时掌握动态的业务信息，更有利于各层管理者做出最优的决策方案，让企业的资源得到合理的配置，在竞争激烈的市场环境下，让企业得到最大的经济效益。

矿山测量的任务

矿山测量是一个相对独立，并且是多学科交叉的专业。最近几年来，人类社会面临着几大难题，它们是环境、人口、资源，以及灾害。有关学者对此进行了相关研究，结果表明：在对生产矿区进行实时动态监测的同时要对环境进行相应的综合监测，，并且对以此得到的信息进行信息化的管理，对矿产的生产经营进行综合性的治理，都起到了很长关键的作用。

目前逐渐兴起的由3S为主导的空间信息技术，已经逐步的在矿区测量与矿区生产的过程中进行了应用，3S为主导的空间信息技术的应用对进行现代化的采矿技术起到了非常重要的服务和辅助决策的作用。目前对矿山测量的主要任务包括以下几个方面：对矿山进行勘测、设计、开发和生产运营的各个阶段的过程中对矿区的地面工程和地下空间的相关资源进行信息化的收集和采集、分析和处理，利用与开发，并且对合理的资源进行有效的开发，对环境进行很好的保护，对环境进行治理和服务。现代化的矿山测量技术为矿山的合理开发和发展起到了关键的作用。

矿山测量的研究内容与目标

在对矿山的建设中，矿山测量是非常重要的一个方面，除了对矿井进行一般性的建设以外，还要进行生产性测量，主要的内容和目标包括以下几个内容：

1、关于矿图数字化和数字化成图的自动化矿山地学信息系统

矿山的GIS数据采集的手段包括两个方面，一方面是矿图的数字化，一方面是数字化的成图技术。为了有效的控制矿山中的GIS成本需要对数据进行自动化的实时采集，通过对不同种的数据来源进行综合的使用，包括：对井进行上和下的测量，对矿图进行数字话的管理，检测地勘的相关信息，建立航测摇杆的相关信息技术等方面。通过对各种矿山进行建立不同种类的地理空间信息数据库，并且进行相关信息和设备信息的分层整理，对矿山建立相应的信息管理系统。与此同时，还应该注重对相关的模式进行辨别，进行相应的专家理论等方面。进行矿山的自动化矿山地学信息系统研究的主要目的是对矿图的数据采集系统进行完全的实现，并且可以进行自动化的处理和识别。

2、关于矿山开采环境的综合评价与治理的矿山开采环境四维动态信息系统

对矿山的开采进行环境的综合评价与治理包括以下几个方面，对开采沉陷进行传统形式的预测，对安全的开采方案进行评估，对矿区塌陷区进行综合方面的治理，进行矿区塌陷区的动态环境监测与评估，管理和规划矿区的土地应用情况等方面。在这些方面大多都需要应用GIS的技术方法。对矿山的开采空间的状态是根据实际的时间和空间的发展的变化而进行变化。在目前已有的GIS数据模型的基础上，对矿山的开采空间的状态进行相应的研究，开发关于相应的综合四维数据模型系统，建立与之相对应的矿山地理信息系统。此系统包括以下几个方面的目标：

第一，通过此系统可以根据不同的地质采矿条件进行相应的开采沉陷的四维动态模拟，可以为矿山的开采沉陷进行相应的治理提供重要的参考依据，包括对建筑物的包括方面，进行安全开采的方案，对煤柱进行包括保护方面的设计，以及进行采动滑坡治理等方面。

第二，通过此系统可以针对矿区的生产管理进行动态的模拟实现，这样可以为相关的部门提供决策的依据。

第三，通过此系统可以对矿区的土地资源进行相应的自动化的管理，包括相关的地面覆盖物情况，地下的管道工程，以及塌陷区生态复垦等方面，这样可以为况且的开采环境的进行实时的监测和治理提供重要的参考依据。

3、对GPS和GIS结合及其在矿山开采环境监测中的应用的矿山开采环境实时监测系统

美国在上个世纪七十年代开发了GPS定位系统，实现了新一代的卫星导航和卫星定位系统，现在这一系统在我国也得到的普遍使用。同时这样先进的技术也逐渐的应用于矿山的开采和环境的监测等方面，其中主要应用于通过应用GPS定位技术对地面动态坐标数据进行相应的采集，并且通过应用GIS技术对相关的采集数据进行管理并进行空间分析，并且获得所需要的相关数据。并且通过对GPS技术对GIS的数据进行不断的更新，建立一套完整的矿山开采环境的相关监测系统。

4、矿山开采环境信息系统的质量模型及其精度

关于矿山开采环境信息系统的特点是通过此系统得到的信息是三维方面的，空间的目标关系是十分复杂的，并且得到的信息是多种多样的。也就是说对此系统进行相应精度研究是具有很实际的作用的。这就对矿山测量的研究者提出了很高的要求，不仅需要有深厚的理论研究功底，也需要有很强的空间概念。进行研究的主要目标是：通过确定系统精度和可靠性的估算模型，对属性数据精度和空间信息精度相互影响的规律进行相应的分析，并且在此基础上建立关于矿山开采环境系统的一整套评价系统。

工程化的矿山测量技术

目前对矿山的生产研究已经取得了很大的进步，工程化的矿山测量技术以及成为的矿山发展的必然趋势。工程化的矿山测量技术也就是在矿山的生产过程中不再使用繁重的测绘仪器，而是使用现代测绘仪器，对矿山测量工作者的素质要求也在逐渐向多样化的全能型人才转化。矿区的经济发展离不开交通运输、工业、农业等相关领域的飞速发展，这些技术的发展会在很大程度上带动矿区的生产、测量、岩土工程等相关问题的解决，矿业可持续发展过程必然是矿山测量工程化发展过程。

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