煤矿地测管理信息系统的构建初探
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【摘 要】随着煤矿现代化的发展，煤矿地测信息系统已成为矿山信息系统的重要组成部分，是煤矿地质测量管理和生产的核心，同时也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。本文对地测系统的特点以及应用实践做了简要的探讨。
【关键词】煤矿；信息系统；地测
煤矿作为矿山资源的一种，是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。随着煤矿现代化的发展，煤矿地测信息系统已成为矿山信息系统的重要组成部分，是煤矿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山建设、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山建设、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。
煤矿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。但是，煤炭行业因其专业需求的复杂性和空间数据的不可预测性导致煤矿管理系统的应用与开发相对落后，而以空间信息为主的煤矿安全生产信息又离不开GIS的管理与应用。即使一些系统采用了商业化的地理信息系统，如MapInfo、MapGIS，但这些系统都是通用平台，并非根据煤矿生产的具体特点量身设计的，无论是数据模型还是数据结构都有不适合煤矿之处，这就使得系统的实用性受到了影响。
为此，根据煤矿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山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。煤矿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。另外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、公司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，具有良好的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。
二、煤矿地测管理信息系统的构建
（一）系统的需求和结构分析
煤矿常处于地质条件复杂，断层较多的山区，矿井之间相距也远，再加上煤矿的数据量大，所配备的技术工作人员的文化层次和经验素质不同，有的操作员不具备计算机图像处理的能力，因此需要开发一套窗口化的系统来实现对煤矿的信息化管理，即一般的操作员只需在系统中输入测量已有的钻探数据、断层的倾角数据以及导线点数据等就可以自动生成地测图，从而可以得知井下煤矿的地质情况、矿产资源的开采情况以及巷道的走向等。
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两大部分：一是数据库系统，二是图形系统。数据库系统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。图形系统分为四个子系统，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。
（二）在生产实践中的应用
北京龙软科技公司开发的地测空间管理信息系统软件在煤矿地测行业应用较多。该系统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（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。
该信息系统针对煤炭专业业务处理的具体特点，首次将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。
此外，为实现地测作业内外业信息一体化，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。
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]赵鸿霞.浅析地测地理信息系统在煤矿绘图中的应用[J].山西科技.2010（3）
[3]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）