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序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的煤礦測繪論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
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【關鍵詞】 水害 煤礦 防治 事故 透水
水害是僅次于瓦斯爆炸的煤礦重大災害，在煤礦重、特大事故中所占比重較大。它不僅造成人員傷亡、財產(chǎn)損失、煤炭開采成本增加、機電設備和管材等使用年限縮短，還會惡化生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。受地質條件和煤礦開采歷史等因素的影響，我國煤礦受水威脅的面積、類型及嚴重程度，都是世界少有的。隨著大量小煤礦關閉和煤礦采深增加形成積水的增多，煤礦面臨的水文地質條件越來越復雜。煤礦水害成為關系到煤礦安全和全國安全生產(chǎn)大局的重要影響因素，給人民生活和國家財產(chǎn)造成了嚴重損失。
1 煤礦透水事故多發(fā)原因分析
（1）礦井水文地質條件極為復雜。一些煤礦水文基礎資料不清，圖紙測繪不及時、不準確，老空區(qū)、采空區(qū)范圍不準，積水區(qū)域不明。一些關閉的小煤礦要么沒有留下任何水文地質資料，要么留下的資料與井下實際不符，這些都給周邊的大礦留下了隱患。
（2）煤礦設計先天不足，防治水工程、設施不符合規(guī)范要求。部分煤礦井下水倉、水泵、排水管路、供電系統(tǒng)不健全，配備標準低，不符合規(guī)程要求。有的煤礦甚至用探煤鉆代替探水鉆進行探、放水。大部分小煤礦和縣（市）級地區(qū)沒有應急預案，沒有配備相應的應急救援排水設備，更沒有進行應急救援演練，一旦發(fā)生水害事故，只能束手無策，等待他援。
（3）違章作業(yè)、越層越界開采、破壞防隔水煤柱等現(xiàn)象嚴重，不僅捅漏了原有的老空水，同時也制造了新的積水隱患，加大了防范突水事故的難度。
（4）企業(yè)對水害的嚴重危害認識不足，防治水意識淡薄，基礎工作薄弱，監(jiān)督管理不到位，很多工作流于形式。大多數(shù)小煤礦沒有建立水害防治規(guī)章制度，“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的水害防治“十六字原則”和“防、堵、疏、排、截”5項水害綜合治理措施流于空談。一些地區(qū)多年未發(fā)生重大水害事故，導致水害防治工作思想麻痹、認識不高。
（5）煤礦地質、水文地質、測量等專業(yè)人才嚴重匱乏。水災事故如果做好預防工作，很多都是可以避免的。但由于煤礦水文地質專業(yè)人才培養(yǎng)數(shù)量少，而且畢業(yè)后也不愿意到煤礦工作，造成了煤礦現(xiàn)場能有效識別煤礦水害預兆的人員越來越少。
（6）治理成本增加。隨著煤礦開采年限的增加和開采深度的加大，噸煤排水費占公司噸煤成本的比重不斷加大，企業(yè)承受能力接近極限。在煤炭經(jīng)營形勢困難的情況下，無疑加大了防治水工作的難度。
（7）目前防治水技術還不能準確做到水害預報，近年來頻繁發(fā)生的自然災害，更是增添了防治水工作的變數(shù)，突發(fā)性水災事故令企業(yè)猝不及防。
2 礦井水害來源
礦井水害按照水的來源不同，分為三類：
（1）地表水。針對地表水，要做好氣象觀測，掌握本區(qū)域雨量變化情況；做好地表水觀測，掌握雨季和暴雨后的水位變化情況；做好地表觀測，掌握煤層開采后地表變形及裂縫情況，防止地表水灌入井下。
（2）采空區(qū)、老窯積水。采空區(qū)和老窯積水不僅包括本開采層位的采空區(qū)、老窯積水，同時也包括上部煤層采空區(qū)積水。同一煤層中的采空區(qū)積水，必須留設防水煤柱。采空區(qū)積水的預防是煤礦防治水的重中之重，這主要是因為采空區(qū)積水范圍、積水量、水頭高度不清楚；已有突水預兆的情況下，易心存僥幸心理；要到突發(fā)事故手足無措，避險能力和意識差，易造成人員傷亡。
（3）地下含水層水。礦井應當做好充水條件分析預報和水害評價預報工作，加強探放水工作。
3 礦井發(fā)生透水事故的預兆
（1）煤壁“掛汗”。由于壓力水滲過微細裂隙后，凝聚于巖石和煤層表面后結成若干水珠的現(xiàn)象叫“掛汗”。但井下空氣中的水分遇到低溫煤體有時也會聚集成水珠，這是“假汗”。區(qū)別“真汗”與“假汗”的方法是：仔細觀察新暴露的煤壁面上是否潮濕，若潮濕則是“真汗”，即透水預兆。
（2）出現(xiàn)臭味。由于老空區(qū)水中硫化氫有害氣體濃度增加，所以，老空區(qū)水滲出后一般可聞到臭雞蛋味。
（3）煤壁“掛紅”。由于礦井水中含有鐵的氧化物，在它通過煤巖裂隙而滲到采掘工作面的煤巖表面時，會呈現(xiàn)出暗紅色的水銹，這種現(xiàn)象叫“掛紅”。
（4）出現(xiàn)霧氣。當采掘工作面或巷道內空氣溫度較高時，從煤壁滲出的積水，由于蒸發(fā)而形成霧氣。
（5）“嘶嘶”水叫。由于含水層或積水區(qū)內的高壓水向煤巖裂隙強烈擠壓，與四壁摩擦會發(fā)出“嘶嘶”水叫聲，這表明采掘工作面距積水區(qū)或其他水源已經(jīng)接近了，即將發(fā)生透水。
（6）礦壓加大。由于頂板受承壓水的影響，造成頂板壓力加大，往往發(fā)生冒頂、片幫事故。
（7）空氣變冷。采掘工作面接近積水時，空氣溫度會驟然降低，煤壁發(fā)涼，人一進去就有涼爽、陰涼的感覺，時間越長就越明顯。
（8）底板鼓起。由于承壓水（或積水區(qū)）作用，使巷道或采掘工作面的底板出現(xiàn)鼓起現(xiàn)象。
（9）水色發(fā)渾。由于斷層水和沖積層水常出現(xiàn)淤泥、砂，使水變混濁，多呈黃色。
（10）淋水增加。由于頂板裂隙增多、增大，積水滲透到頂板上，使頂板淋水增加。
4 礦井水害防治建議
（1）充分認識煤礦水害危害的嚴重性，成立水害隱患治理領導小組，加強煤礦水害防治工作的監(jiān)管監(jiān)察。
（2）學習借鑒先進單位的經(jīng)驗，完善煤礦水害防治工作機制，嚴格落實煤礦水害各項措施。
（3）加強礦井防治水機制及技術體系建設，提高煤礦水害防治工作水平。落實地質、防治水預報制度。采取以月報為主，結合年報、季報、臨時預報的方法，做好地質及水害預報工作。
【關鍵詞】資源整合；煤礦；安全管理；淺析
1 前言
山西煤炭資源整合是踐行科學發(fā)展觀、貫徹實施國家煤炭產(chǎn)業(yè)政策的重大戰(zhàn)略舉措，對于優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結構，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，意義重大。通過煤礦資源的整合和有效的企業(yè)兼并重組，堅持以大型煤炭企業(yè)為主體推進煤炭資源整合工作，充分發(fā)揮大型煤炭企業(yè)的資源、資本、人才和管理優(yōu)勢，提高煤礦的技術裝備水平、機械化開采能力和煤礦安全管理水平，促進煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
但在資源整合兼并重組結束，礦井進入建設期，安全管理工作存在的問題更加凸顯出來。那么，應該如何實現(xiàn)礦井建設期間安全管理目標，應對建設過程中安全管理工作出現(xiàn)的新矛盾，新問題，確保煤礦安全、有序、健康發(fā)展呢？
（1）必須切實做好被兼并煤礦礦委領導班子留用人員、外雇人員的安置和溝通融合工作。能否妥善解決好人員安置問題，直接關系到企業(yè)重組工作的成敗，關系到企業(yè)能否順利開工建設。因此企業(yè)和企業(yè)主體要從切實維護職工合法權益的高度出發(fā)，按照有關政策處理好兼并與被兼并職工勞動關系的接續(xù)、變更和社會保障工作。加強溝通―磨合―融合，讓他們盡快適應新的環(huán)境，順利開展各項工作，為礦井建設鋪展一條坦途。
（2）加快企業(yè)文化融合，實現(xiàn)企業(yè)和諧發(fā)展。兼并的煤礦企業(yè)不同程度地存在產(chǎn)能分散，技術裝備相對落后，發(fā)展后勁不足；部分被兼并過來的煤礦企業(yè)管理制度不健全，管理人員素質較低，經(jīng)營不善等問題。隨著兼并重組各項工作的不斷向前推進，兼并企業(yè)的規(guī)模和業(yè)務迅速擴大，兼并主體和企業(yè)必須通過管理創(chuàng)新、溫情感化等各種渠道，把自身先進的管理模式、企業(yè)文化、技術、管理、安全生產(chǎn)等先進的理念逐步移植到被兼并企業(yè)中去，全面提升企業(yè)凝聚力、向心力，實現(xiàn)和諧發(fā)展、安全發(fā)展之目的。
（3）施工單位管理隊伍素質參差不齊、施工人員流動性大，文化水平低，安全技能薄弱，安全管理難度大，給安全管理帶來諸多困難。要從根本上解決這一困擾兼并重組建設礦井的頑疾，企業(yè)決策者必須具有前瞻性，要著眼于安全工作的長期性、反復性，從抓好安全教育和培訓工作上尋找素質提升的突破口。任何一個具有發(fā)展實力和前景的企業(yè)都離不開一支訓練有素的職工隊伍，而提高職工整體素質的必由之路就是合理有效的教育和培訓。安全技術培訓要本著適合、實用、通俗易懂的原則，將安全培訓納入制度化、規(guī)范化管理軌道。搞好崗前培訓、班前培訓、現(xiàn)場培訓、班后培訓和重點人員、關鍵崗位、特殊工種培訓，實現(xiàn)培訓工作“自上而下全員化，分層分類個性化、形式靈活多樣化”，以突出職工安全意識、操作技能、行為養(yǎng)成培養(yǎng)為重點。通過培訓，不僅要使職工提高安全意識，掌握應知應會知識，而且能夠融會貫通，在工作中加以運用。
（4）安全投入不足或不愿投入是制約建設礦井安全發(fā)展的瓶頸。
1）設備投入不足
因生產(chǎn)設備不足、生產(chǎn)設備更新緩慢，造成設備事故率增多。有的設備發(fā)生故障后因前期投入少，缺乏備件，不得不帶病運行，甚至停工等待，嚴重的還會造成重大機電事故、瓦斯事故。
2）安全設施投入不足
安全設施是保障煤礦安全運行的必要裝備，但由于施工項目部安全投入意識薄弱，能省則省，諸如一些必備的監(jiān)護設備、檢測設備、供電安全保護等等，在安全設施上“偷工減料”。、導致礦井事故率增加，防災抗災能力下降。
3）支護材料以次充好、弄虛作假
施工單位為了追求更大的經(jīng)濟利益，把工程質量這一百年大計拋之腦后，不按設計施工，在監(jiān)督失控的時段，弄虛作假，偷工減料。在支護過程中有意遮掩不合格品，蒙混過關。
針對上述問題，建設單位必須嚴格施工質量監(jiān)督管理，認真落實安全責任制，從嚴考核，實施“質量保安”戰(zhàn)略，提高安全質量標準化水平。監(jiān)理單位切實做好旁站監(jiān)理作用，使工程質量始終處于掌控之中。從近期發(fā)生的一系列煤礦安全事故分析，無一不是管理不到位，安全質量差、責任不落實造成的。所以，打破安全投入不足或不愿投入這一瓶頸，就必須樹立安全意識、責任意識、質量意識。
（5）基礎資料缺失、不真實是資源整合礦井必須面對的重要課題。由于歷史原因，資源整合礦井在基礎管理上往往欠賬較多。采掘布置混亂，越層、越界現(xiàn)象普遍，井巷布置在空間上凌亂，多數(shù)巷道因冒頂、水淹、通風等原因無法測繪；采空區(qū)積水情況不清；周邊礦井相互溝通，采掘范圍不清；缺少應有的防水煤柱；防治水基礎圖件、基礎臺賬、基礎工作幾乎為零；前期勘探工作不足，礦區(qū)水文地質資料欠缺。因此接管后企業(yè)面臨較多的棘手問題，其中地質資料的缺失是最大的問題，直接影響著今后煤礦的安全生產(chǎn)。解決途徑有以下幾方面：
1）廣泛發(fā)動，誠懇邀請被兼并煤礦原有工程技術人員，盡可能詳細掌握礦井歷史沿革的資料。
2）積極溝通協(xié)商到當?shù)馗骷壝禾恐鞴懿块T收集、詢問第一手資料，及時上圖補充完善，為以后正確指導施工、防止誤透老巷及透水事故提供技術依據(jù)。
3）要用審慎的態(tài)度接收、分析、評價獲取的地質資料，謹慎地進行驗證、使用，才能相對準確的掌握現(xiàn)狀。
4）加強現(xiàn)場管理，及時掌握開掘一手資料，杜絕事故發(fā)生。
加強防治水現(xiàn)場管理。實行“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采 ，在掘進時必須做到“物探、鉆探相結合”，認真做好井下探放水工作，并從銜接安排部署入手，把探放水工作納入到正規(guī)的礦井建設秩序中進行規(guī)范管理。
加強“一通三防”現(xiàn)場管理。制定瓦斯紅線管理，嚴格瓦斯檢查工跟班管理，現(xiàn)場交接班管理，保證用風地點通風正常，安全施工。提高井下監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度，對井下所有監(jiān)測監(jiān)控儀器定期進行校驗更新，根據(jù)需要加以調節(jié)風量，保證工作面風量滿足要求。在生產(chǎn)布局上，優(yōu)先考慮通風系統(tǒng)，做到系統(tǒng)簡單，靈敏可靠。
加強現(xiàn)場安全監(jiān)督管理。通過查隱患、堵漏洞、抓管理、強素質等系列措施，嚴格落實“雙帶班制度”，確實發(fā)揮一線各級安全管理人員和安全監(jiān)督員的作用，為安全生產(chǎn)筑起一道牢固的安全大堤。
關鍵詞：無人機航攝系統(tǒng)；煤田普查；1:2000地形圖測繪
中途分類號：P217參考文獻：A
一、引言
煤田普查即發(fā)現(xiàn)煤田和概略評價煤炭資源的地質工作，一般是在區(qū)域地質調查或煤田預測的基礎上進行的煤田地質工作。近年來，隨著國家能源戰(zhàn)略的加速推進，煤田地質工程越來越呈現(xiàn)出范圍廣、地形復雜、工期緊的特點，對測繪也提出了更高的要求。
傳統(tǒng)的人工測量模式存在作業(yè)周期長、人力投入大、成本高等問題，甚至會出現(xiàn)困難地區(qū)無法施測，無法滿足高難度、快節(jié)奏測量生產(chǎn)的需要。因此，借助新技術、新工藝來滿足煤田普查項目任務重、時間短、質量高的需要顯得極為迫切。
現(xiàn)有的衛(wèi)星遙感技術雖然能夠獲取大區(qū)域的空間地理信息，但受回歸周期、軌道高度、氣象等因素的影響，遙感數(shù)據(jù)分辨率和時相難以保證。常規(guī)航空攝影技術因受空域協(xié)調、起降場地選取、天氣等因素的影響較大，缺乏機動快速能力，同時成本較高，靈活及精細度不足，無法及時有效地滿足小范圍高分辨率數(shù)據(jù)快速獲取。而作為傳統(tǒng)航空攝影測量補充手段的低空無人機攝影技術，憑借其自身機動靈活、快速高效、困難地區(qū)探測的航片獲取技術，以及精準的后處理技術，大大降低了作業(yè)成本和生產(chǎn)周期[2-3]，在“短、平、快”的測繪項目中具有明顯優(yōu)勢。
論文依托甘肅煤田地質局委托項目，甘肅煤田地質局綜合普查隊于2012年對甘肅省景泰縣某煤礦測繪1：2000數(shù)字化地形圖，測區(qū)面積約30km2。
二、無人機系統(tǒng)簡介
低空無人(unmanned aerial vehicle，UAV)機航攝系統(tǒng)[4]是一種集無人駕駛飛行器、遙感及GPS導航定位等技術于一體建立起來的高機動性、低成本和小型化、專用化的遙感系統(tǒng)。
無人機航攝系統(tǒng)主要包括無人機飛行平臺、飛行控制系統(tǒng)和非量測型面陣CCD數(shù)碼相機，以及地面站、遠程無線裝置、地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等輔助設施。
無人機飛行平臺
無人機飛行平臺主要包含固定翼無人機、旋翼輕型無人機和無人飛艇。由于固定翼無人機具有低成本，可實現(xiàn)低速平穩(wěn)飛行等優(yōu)點，本研究采用固定翼無人機平臺，該平臺主要參數(shù)見表1。
表1 無人機飛行平臺主要參數(shù)
飛行控制系統(tǒng)
飛行控制系統(tǒng)用行控制及任務設備管理，自由駕駛儀、姿態(tài)陀螺、GPS定位裝置、無線遙控系統(tǒng)組成，可實現(xiàn)飛行姿態(tài)、航高、速度、航向的控制及各個參數(shù)的傳輸，以便地面人員實時掌控飛行情況。本研究中使用LT-150型無人機飛控導航系統(tǒng)。
攝影傳感器
本研究搭載傳感器為Cannon 5D MarkⅡ，檢校結果（像幅5616*3744像素，像素大?。?.41 um），主點X0 ，相機檢校參數(shù)見表2。
表2 相機檢校參數(shù)
地面控制系統(tǒng)
地面控制系統(tǒng)的功能包括：航攝前期主要有測區(qū)查詢、航線設計及參數(shù)設置；飛行階段實時顯示飛行參數(shù)，輔助飛控人員進行飛行；后期統(tǒng)計輸出導航文件、影像飛行質量快速檢查等。
三、低空無人機航攝系統(tǒng)在煤田普查1:2000地形圖測繪中的應用
該煤田普查區(qū)地勢由西南向東北逐漸降低，海拔高程1620～1850m，相對高差230m；測區(qū)西北部地面坡度在6°～25°，地形類別為山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形類別為平地，根據(jù)測區(qū)自然地理、氣候和交通等情況，測區(qū)作業(yè)困難級別劃為Ⅱ級。因按設計要求，需40個工作日內提供勘查區(qū)30km2的1:2000地形圖，為保證工期與質量，決定采用無人機航攝技術，技術流程如圖2所示。
1.無人機航攝數(shù)據(jù)獲取
(1)測區(qū)相關資料收集
在飛行設計之前對測區(qū)概況進行了解收集相關資料，如測區(qū)GPS控制點坐標、交通路線圖等。
(2)飛行設計
根據(jù)工程項目的成圖要求及測區(qū)邊界情況，本次飛行共設計2架次，航高750米，第一架次11條航帶，共911張航片；第二架次9條航帶，共1037張航片；測區(qū)航線總長178km，航片總數(shù)1948張，余片為287張。航線敷設情況如下圖3所示。
圖2.無人機航測技術流程
圖3 航線敷設情況
(3)數(shù)據(jù)采集
將規(guī)劃好的航線載入飛行控制系統(tǒng)，地面控制子系統(tǒng)按照規(guī)劃航線控制無人機飛行，飛控系統(tǒng)則按預設的航線和拍攝方式控制相機進行拍攝。
本次飛行共獲取影像1948張，采用人工選取同名點的方法計算相鄰像片的重疊度和旋偏角，利用飛控數(shù)據(jù)和導航數(shù)據(jù)來檢查航線彎曲度、同一航線的航高差等參數(shù)，像片有效范圍在航向上超出成圖范圍的基線均在兩條以上，攝區(qū)旁向覆蓋超出攝區(qū)范圍邊界30%；航向重疊：一般在65%左右，最小為56%，最大為72%；旁向重疊：一般在30%左右，最小為25%，最大為43%；旋偏角：旋偏一般小于8°；航線彎曲度：所有的彎曲度均小于3%；航高保持：同一條航線上相鄰像片的航高差均小于20米。同一航線上最大最小航高之差一般小于30米，符合規(guī)范要求。
2.像控布設及實施
根據(jù)該煤田勘查區(qū)特點，全區(qū)采用平高區(qū)域網(wǎng)布點方案。全測區(qū)按飛行架次與地形條件劃分為四個網(wǎng)區(qū)。像片控制點采用了航線網(wǎng)布設，航向相鄰像控點基線跨度為5條基線，最長為7條基線，旁向跨度為兩條基線。全測區(qū)各區(qū)域網(wǎng)內像控點布設如下圖4所示。
圖4區(qū)域網(wǎng)布設圖
3.影像處理
影像處理主要包括畸變差糾正、空中三角測量、3D產(chǎn)品制作及精度檢查等內容。
(1)影像畸變差糾正
由于低空無人機的載重及體積原因，搭載傳感器為非量測型相機，感光單元的非正方形因子和非正交性，以及物鏡組的徑向和切向畸變差的存在使得獲取的數(shù)碼影像存在各種畸變差，不能直接用于測繪生產(chǎn)[5]。本次航飛前在專業(yè)檢校場對相機進行精檢校，獲取相機畸變差系數(shù)，借助PixelGrid畸變糾正模塊完成數(shù)據(jù)預處理。
(2)空中三角測量
本次空中三角測量加密使用適普自動空中三角測量軟件VirtuoZo AAT，該軟件除半自動量測控制點之外，其他所有作業(yè)（包括內定向、選取加密點、加密點轉點、相對定向、模型連接和生成整個測區(qū)像點網(wǎng)）都可以自動完成。由于PATB光束法區(qū)域網(wǎng)平差程序具有高性能的粗差檢測功能和高精度的平差計算功能，因為本次航飛應用無人機進行低空攝影飛行，根據(jù)無人機的飛行質量情況，測區(qū)內所有加密點需要人工選取，內業(yè)工作量較大。
測區(qū)西北部地面坡度在6°～25°，地形類別為山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形類別為平地。因此確定1:2000數(shù)字線劃圖等高距為1米。
區(qū)域網(wǎng)劃分：平高像控點采用區(qū)域網(wǎng)布點，全測區(qū)按飛行架次與地形條件劃分為四個網(wǎng)區(qū)。高程像控點采用了航線網(wǎng)布設，相鄰網(wǎng)區(qū)間使用多個公共像控點，減少了測區(qū)接邊誤差。
采用VirtuoZo AAT自動空中三角測量加密軟件與PATB平差軟件進行反復加密與平差，直至成果滿足精度要求。詳細空中三角測量作業(yè)方法如下：
建立測區(qū)：設置測區(qū)基本參數(shù)、建立相機文件、建立測區(qū)影像列表；
自動內定向：建立框標模板，檢查自動內定向結果；
確定航線間的偏移量，選取連接點、人工加密點；
調用PATB平差，挑出粗差點進行修測；
導入控制點文件，量測控制點；
調用PATB平差，編輯粗差較大的控制點、連接點，直至成果合格；
導出空中三角測量成果。
加密過程按軟件的功能遵循圖5流程進行。
圖5空中三角測量加密作業(yè)流程
空中三角測量是數(shù)據(jù)處理的核心，主要作業(yè)方法為根據(jù)POS數(shù)據(jù)自動建立航帶內和航帶間的拓撲關系網(wǎng)進行全自動連接點提取，通過大量平差點和快速平差算法剔除粗差點，利用控制點做空中三角測量計算，獲取精確的外方位元素，生成加密點坐標。本項目空中三角測量加密成果精度見表3.
表3光束法整體平差精度報告
(3)DLG、DOM、DEM制作
在VZ站下導入空三成果恢復立體模型，生成核線影像文件，進行影像匹配、編輯，線劃圖采集。根據(jù)外業(yè)調繪片在CASS環(huán)境下進行屬性編輯、圖廓整飾。利用采集的三維DLG數(shù)據(jù)內插生成DEM數(shù)據(jù)，從而進行DOM制作。將正射影像圖與線畫圖疊加分幅整飾最終完成1:2000地形圖制作。如圖6、圖7所示。
圖6測區(qū)局部DEM效果圖圖7 測區(qū)局部DLG和DOM疊加效果圖
(4)DLG成圖精度分析
精度評定包含地理精度和數(shù)學精度評定兩方面。地理精度評定采取外業(yè)巡視的方法對圖面地理要素的正確性及數(shù)據(jù)完整性、綜合取舍的合理性、接邊質量等進行檢查；數(shù)學精度評定包括平面位置評定和高程評定，主要采用RTK實測地物點，并對比圖上坐標，計算較差，利用點位中誤差公式計算出各個檢查點的平面位置中誤差和高程中誤差。
在保證精度評定基礎上，全區(qū)選取19幅1:2000地形圖進行檢查。本次項目采取地理精度、數(shù)學精度同步檢查方式，在對地物特征點進行坐標數(shù)據(jù)采集的同時，根據(jù)現(xiàn)場地物實際情況檢查圖面信息，并保證19幅均勻抽取10檢測點以上。本次野外對19幅1:2000地形圖進行外業(yè)檢查。經(jīng)檢查，精度均優(yōu)于規(guī)范要求。檢查情況如下表4：
表 4 地形圖精度檢查情況
分析表4數(shù)據(jù)可知，無人機航攝技術測繪1:2000地形圖的高程、平面中誤差均滿足《1:500 1:1000 1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》（GBT 7931-2008）要求，平面精度和高程精度指標大部分小于限差的1/3，符合設計與甲方要求；通過與實地地物特征現(xiàn)場對比、量測可知，圖面內容表達清晰，地物地貌取舍合理，均符合《國家基本比例尺地圖圖式第1部分：1:5001:10001:2000地形圖圖式》（GB/T 20257.1-2007 ）規(guī)范要求。依據(jù)《測繪成果質量檢查與驗收》核定該成果質量為“優(yōu)”。
四、結束語
低空無人機具有輕便靈活、反應迅速、成本低廉等諸多優(yōu)點，本文將該技術應用于煤田普查1:2000地形圖測繪中，該技術在“短、平、快”的小范圍地形測量中優(yōu)勢明顯，可以高效、快速、保質地完成測繪工作任務，極大的節(jié)省了人力，縮短了測量周期。
然而，必須明白低空無人機航攝系統(tǒng)自身仍存在諸多缺陷，如采用小幅面的非量測型相機，單幅影像覆蓋面積小，正射影像圖接縫工作量大；像對模型多，增加了模型切換和模型接邊工作量；飛行姿態(tài)不穩(wěn)定，受天氣影響大（特別是風力）；空中三角測量工作量大，區(qū)域網(wǎng)接邊誤差較大，影響地形圖精度。
總而言之，低空無人機雖然存在諸多缺陷，但是在作業(yè)工程中選擇正確的方式方法，認真扎實的做好每一步工作，可以有效的降低誤差，提高作業(yè)精度。在“短、平、快”小范圍的煤田普查項目中，低空無人機明顯具有其突出的優(yōu)勢。
參考文獻：
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關鍵詞：開采；巖移；研究；應用
一、概述
建新煤礦地處黃陵縣建莊林區(qū)，屬陜北黃土高原南部的低中山丘陵，區(qū)內山巒起伏、溝壑縱橫、地形復雜，屬侵蝕構造地形，并呈堆積的山間河谷地貌特征。植被以灌木、松樹等為主，覆蓋密度大，為典型的低山林區(qū)，水系較發(fā)育。
礦區(qū)井田范圍內分布有水庫、村莊、工業(yè)設施等，大部分村莊民房建在溝壑切割形成的塬地或近溝壑邊緣，隨著井下大范圍開采，涉及地表建筑的煤層開采及保護問題會越來越多。
因此，研究井下開采對地表造成的影響、存在規(guī)律、預防措施和
治理就成為當務之急。
二、4101工作面觀測站方案設計
1. 主要目的、任務
1）根據(jù)礦井地形、地質、開采條件，設計并建立4101工作面開采的地表移動觀測站，進行地表移動變形觀測；
2）通過觀測取得建新煤礦地形、地質、采礦條件下的采動地表變形規(guī)律與巖層移動參數(shù)，為礦區(qū)村莊、道路及其公共設施、水體下采煤和留設保護煤柱提供計算分析資料與依據(jù)，為礦區(qū)“三下”安全開采服務；
3）觀測條件許可下，進行地表移動數(shù)據(jù)的動態(tài)跟蹤分析，了解開采過程地表移動變形的規(guī)律與特征。
2. 作業(yè)依據(jù)
1. 中國統(tǒng)配煤礦總公司.煤礦測量規(guī)程、手冊.煤炭工業(yè)出版社；
2. 中國礦業(yè)大學.開采沉陷學.中國礦業(yè)大學出版社；
3. 中華人民共和國煤炭工業(yè)部制定.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程.煤炭工業(yè)出版社；
4. 中華人民共和國測繪行業(yè)標準.全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范.GBT 18314-2001；國家三、四等水準測量規(guī)范.GB 12898-91。
3. 儀器設備
為完成研究任務，配備中海達GPS（靜態(tài)）接收機4臺，精度5mm+10ppm、拓普康2″全站儀一臺，測距精度2mm+2ppm、索佳C32Ⅱ水準儀（S3型）一臺，3米區(qū)格式木質水準尺及尺墊一副，計算機一臺。
4. 設站地區(qū)地形、地質及采礦技術條件
礦區(qū)主采4-2煤層，4101工作面位于礦井41盤區(qū)，煤層厚度約3.2～8.9m，平均厚度5.6m，傾角1～3°，為近水平煤層；工作面走向長1163m，傾向長180m，總面積222053m2。采用綜合機械化放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。上方地形高低起伏，植被茂密，海拔1135～1500 m，平均采深550m。
5. 觀測站設計
礦區(qū)地形條件差、起伏大，植被非常茂密，這給觀測站的設計和觀測工作帶來極大不便?？紤]到實際困難，我們主要分析研究開采影響的靜態(tài)結果，這樣觀測站的設計可隨地形的起伏和植被的分布做適當?shù)恼{整，觀測次數(shù)盡量減少，以滿足參數(shù)計算和靜態(tài)分析為目的。
1）觀測線長度及平面位置確定
根據(jù)鉆孔資料和煤層底板等高線，可以看出開采面內煤層呈盆地型分布，走向并不明顯，故都設計為傾向線。設計沿傾向方向分別布置兩條觀測線，且兩條觀測線基本垂直（A、B）。根據(jù)采深與觀測點間距的選取要求，測點間距控制在30m左右。
根據(jù)開采區(qū)地表的地形分析，在采動影響區(qū)域之外根據(jù)地表已有永久控制點確定每條觀測線的控制點至少2～3個，并連測觀測線上各觀測點。觀測點的外端點距控制點間距離及控制點與控制點間的距離以不小于50m進行布設。
2）所用參數(shù)選擇
根據(jù)4101工作面開采影響觀測范圍的地質、地形及開采煤層條件分析，上覆巖層以砂巖為主，夾有少部分礫巖和泥巖，綜合分析本區(qū)覆巖巖性與銅川、蒲白、澄合礦區(qū)屬相近類型。根據(jù)有關研究表明：這些礦區(qū)松散層邊界角φ=57.3，基巖走向邊界角0=68.6，上山邊界角0=73.9，下山邊界角0=66.1，可作為4101工作面開采沉陷的設計參數(shù)。由于地形條件的限制，考慮將各移動角的修正值定為10，即取Δγ=Δδ=Δβ=10。
3）傾向與走向觀測線位置確定
因開采面內煤層呈盆地型分布，走向不明顯，故不設走向線，設計均為傾向線，根據(jù)地形條件設計傾向觀測線，達到最大下沉即可。
4）觀測線長度
A觀測線長度，根據(jù)實際地形情況我們可以選擇半盆地上山觀測線。具體計算：
H0ctg63.9+ Hoctg58.6=269+335+30= 634 m
B觀測線長度，考慮到測區(qū)為山地布點觀測不方便，所以在布設觀測站時參數(shù)的設計和觀測線的長度會加以適當?shù)恼{整，將觀測線盡可能沿溝底布設或盡可能靠近溝底，便于觀測。具體計算：
H0ctg63.9+L+ Hoctg56.1=269+180+369=818 m
三、觀測
地表移動觀測站觀測時間及觀測內容
1. 觀測站與礦區(qū)控制網(wǎng)連測
在觀測點埋設好10～15天、點位固結后，測站地區(qū)未被采動之前應完成連接測量工作。根據(jù)規(guī)范要求，連接測量需獨立進行兩次。由于地形復雜，采用靜態(tài)GPS作E級平面控制和礦區(qū)進行連測；高程采用四等三角高程測量的方法即可。
2. 全面觀測
全面觀測必須獨立進行兩次，時間間隔不超過5天，包括各測點的平面位置和高程。
全面觀測平面用全站儀按一級導線測量，高程按三等水準精度要求實施。兩次觀測同一點高程差≯10mm，點位坐標互差≯20mm，取平均值作為觀測站的原始觀測數(shù)據(jù)。
為確定移動穩(wěn)定后各點的空間位置，須在地表穩(wěn)定后進行一次全面觀測（稱為末次觀測），地表移動穩(wěn)定的標志是：連續(xù)6個月觀測地表各點的累計下沉值均小于30 mm。如果需要增加全面觀測，可根據(jù)情況或要求隨時確定。
3. 日常觀測
1）當開采工作面推進寬度達到采深的0.2～0.5倍后，每隔十天進行一次水準測量，監(jiān)控地表是否開始移動；
2）在地表移動過程中，要進行日常觀測工作，即每隔1～3個月觀測一次。
3）在移動活躍階段，還應在下沉較大的區(qū)段，增加水準觀測次數(shù)。此階段可按四等水準測量精度進行。
每次觀測，要實測相應工作面位置、開采厚度、工作面推進速度及頂板陷落、煤層產(chǎn)狀、地質構造、水文條件等。同時測量地表受采動影響后產(chǎn)生的裂縫位置和塌陷要素，特別是采區(qū)附近200m范圍內的地物變形情況及其特征，并注明發(fā)現(xiàn)日期。每次觀測結束后，要及時將有關開采要素（開采高度、深度，工作面推進速度，工作面位置、日期等）、地面損害特征（地表裂縫、塌陷坑、滑坡點，損壞的房屋及保護物等）要素標注到圖紙上，以便分析。
四、變形分析
在對野外觀測成果再次檢查，進行各種改正數(shù)的計算和平差計算后，通過內業(yè)整理首先算出觀測點平面坐標和高程，然后計算出各變形量和變形參數(shù)。
經(jīng)過兩年半的實際現(xiàn)場觀測，各點高程變化值在2―10mm之間，考慮到此偏差由測量誤差和外因條件對點位的影響，各點的高程變化應在正常范圍。
選取傾向線與中心線的交點O，作點位下沉曲線圖（如圖）所示：
根據(jù)對實測數(shù)據(jù)處理及特征點點位變形曲線圖分析得知，各監(jiān)測點高程均未發(fā)生明顯變化，且在對測區(qū)日常巡視中未發(fā)現(xiàn)地表裂縫、塌陷坑等地面損害特征，分析此種狀況的原因，大致有以下幾點：
1.4101工作面開采深度平均550m左右，煤層開采深度大，開采對地表沉陷影響明顯減弱。
關鍵詞：地球物理；勘探技術；發(fā)展趨勢；應用
地球物理勘探的主要目的是通過運用現(xiàn)代科學技術手段，對地質構造展開深度分析，為建筑工程選址、礦產(chǎn)資源勘探等工作推行與落實奠定技術基礎。在地球物理勘探過程中，所使用的主要儀器設備為物探儀器，由此以詳細檢測分析地殼中的巖石物理參數(shù)。如今，地球物理勘探技術在地質、煤炭、水電、建筑工程、石油等多個領域中應用，并且發(fā)揮處理顯著的應用效果。
1地球物理勘探技術常用方法
1.1傳統(tǒng)技術下的地球物理勘探
1.1.1電法勘探這種方法在地球物理勘探期間應用最為普遍，通過研究電學性質變化規(guī)律以及地層電磁場變化規(guī)律，基于電性之間的差異性，對電場分布規(guī)律展開研究測量，從而保證地質情況被詳細的了解[1]。1.1.2磁法勘探通過選擇使用磁力儀器檢測設備檢測地質之間的磁性差異，對地下磁場的分布規(guī)律和異常情況作出研究，保證在段時間內尋找出地質問題。1.1.3重力勘探不用地質之間，其密度是各不相同的，以這種特點為出發(fā)點，選擇應用重力測試儀器觀察重力異常情況，了解和全面掌握地下地層起伏變化情況。1.1.4地震勘探地震勘探技術是發(fā)展速度比較快的技術手段，該技術綜合運用人工激發(fā)地震波的方法，基于巖石地震波傳播規(guī)律和地層地震波傳播規(guī)律，對地質性質作出探究，預測地質活動情況，采取必要的措施應對災害發(fā)生。
1.2新技術下的地球物理勘探
伴隨著現(xiàn)代科學技術發(fā)展，地球物理探測儀器設備逐漸科技化，先進的電子技術逐漸取代傳統(tǒng)的地質勘探設備，使得地球物理勘探質量提升。就探測深度對地球物理勘探技術進行分類，主要分為超淺層、淺層、中深層和深層。在超淺層勘探過程中，可選擇使用淺層地震技術和地質雷達技術。在淺層勘探過程中，可選擇使用高頻電磁成像技術和高密度電阻率。在中深層勘探過程中，可選擇使用高精度重力測試和可控源電磁測深。在深層勘探過程中，可選擇應用深層地震勘探技術、高精度處理測量技術和天然大地電磁測探技術[2]。
2地球物理勘探期間的新理論和新算法
2.1小波理論
小波理論是以傅里葉理論為基礎的，比較合適被使用在數(shù)據(jù)壓縮、信號中差分方程數(shù)值解、成像處理、子波算法等方面應用，由此可顯著提升信噪比和數(shù)據(jù)分辨率[3]。
2.2神經(jīng)網(wǎng)絡理論
神經(jīng)網(wǎng)絡理論對人腦的思維活動方式進行模擬，從而完成數(shù)據(jù)分析，在應用該技術手段的時候，可通過樣本資料學習，研究及分析活動，確保得到的參數(shù)結果具有應用價值，也可以在短時間內判斷出樣本資料應用價值，完成尚未處理的數(shù)據(jù)信息。
2.3幾何分形理論
幾何分形理論的實質，是對自然環(huán)境下經(jīng)常性出現(xiàn)的不規(guī)則現(xiàn)象、不穩(wěn)定現(xiàn)象以及常見現(xiàn)象展開分析，系統(tǒng)性分析在自然環(huán)境下，各種尺度的物體和現(xiàn)象之間的相似性。所以，在對整體信息進行預測時可通過使用局部信息完成[4]。
2.4混沌理論
在非線性系統(tǒng)描述方面多使用混沌理論體系，混沌理論體系與幾何分形理論體系之間存在著十分密切的聯(lián)系，都可以解釋不同尺度下的標度律、差異性和相似性。
2.5地理信息系統(tǒng)理論
地理信息系統(tǒng)是一種以計算機為基礎的探測體系，需要綜合軟件支持和硬件支持，采集、存儲、管理、查詢和輸出時間和空間數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)信息的處理方法，保證在最短時間內查詢并分析出數(shù)據(jù)信息[5]。
3地球物理勘探技術應用
應用地球物理探測技術，最為常見的領域是能源資源勘察。我國能源資源結構多以天然氣、石油、煤炭等化石類為主，這種類型的能源資源在勘探時，對于地球物理勘探技術有著很強的依賴性。比如在勘探煤礦資源、天然氣資源和石油資源期間，大地電磁勘探技術的應用性很強。通過應用地球物理勘探技術，可以快速尋找出不用地區(qū)的油氣區(qū)構造情況，并且完成相應的評價，尋找到能源資源。在前期的勘探活動中，基本上需要依靠地震勘探技術實現(xiàn)，在詳細的勘察期間，需對大地電磁測探技術、高精度磁力技術、高精度重力技術等展開綜合運用，對油氣地區(qū)的構造情況和油氣地區(qū)區(qū)塊作出評價，尋找適合油氣存儲的地質構造，解決勘探油氣時存在的疑難問題。金屬礦物探技術作為另一種經(jīng)常被應用的物探技術，大多是利用電法和磁法完成金屬礦物質勘探。這種勘探技術在應用工程中，基本上是采取電法模式完成的，為金屬礦物質勘探提供便利，并且為工作順利開展提供支持。該技術手段應用的基礎，是圍巖和礦體之間的電性差異，研究在地下傳導時人工穩(wěn)定電流場分布規(guī)律。磁法勘探的基礎是礦體，或者時賦存圍巖與其構造兩者之間出現(xiàn)的磁性差異結構，在地表環(huán)境和高空環(huán)境下，探究分析磁場強度變化規(guī)律。在地球物理勘探技術中，工程物探技術應用也比較廣闊。現(xiàn)代建筑工程施工建設現(xiàn)狀隨著社會經(jīng)濟發(fā)展而呈現(xiàn)出全新的變化，這就要求在工程勘探期間，總結出項目工程物理勘探的基本需求。工程物理勘探技術在鐵路施工、公路施工、管道施工、水利施工和建筑施工方面有著很大的作用。將物理勘探技術應用在環(huán)境保護和自然災害防治工作中，也是極具價值的。在應用地球物理勘探技術期間，可及時對電、熱、光等物理要素進行檢測，了解其變化情況，正確認識環(huán)境的變化過程，從而為提升環(huán)境保護質量，落實環(huán)境保護工作奠定基礎。突發(fā)性自然災害嚴重影響著人們的生命健康和財產(chǎn)安全，在對自然災害進行預測和預防時，合理的應用地球物理勘探技術，能夠取得良好的效果。
4地球物理勘探技術未來發(fā)展趨勢
就當前地球物理勘探技術的應用現(xiàn)狀看來，相關專業(yè)人員與物理勘探工作人員之間的聯(lián)系不夠密切，甚至各項工作在結合的時候存在著疏忽，難以實現(xiàn)相互幫助發(fā)展的需求。在實際工作期間，相互監(jiān)督、共同進步的現(xiàn)象也存在著問題。工作人員沒有將計算機網(wǎng)絡力量徹底發(fā)揮出來，在分析資料和查詢數(shù)據(jù)時，經(jīng)常性的處于被動狀態(tài)。在信息技術高速發(fā)展的時代背景下，工作人員必須要對計算機網(wǎng)絡技術系統(tǒng)性掌握并且熟練使用，從而保證自身工作效率提升，保證全面、準確、安全的完成各項地球物理勘探工作。地球物理勘探技術解釋期間，秉承著多次反饋的基本原則，詳細如下所示。圖1地球物理綜合解釋多次反饋圖隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，人們對于能源資源的需求量日漸增加，重視程度也逐漸提高。在地球物理勘探技術的研究和開發(fā)過程中，研究者不斷投入資金和精力，以求獲得突破。就當前地球物理勘探技術發(fā)展現(xiàn)狀而言，地球物理勘探技術已經(jīng)獲得突飛猛進的發(fā)展，全新的功能和類型不斷涌現(xiàn)，有效延伸了地球物理勘探技術的應用范圍。例如，在地球物理勘探過程中，按照使用標準和檢測要求，優(yōu)化改良了超導重力儀設備和超導磁力儀設備，改良后得儀器設備，無論精準度還是穩(wěn)定性，都獲得了大幅度提升，為勘探與開采礦物資源有著很大貢獻。計算機輔助測試技術應用，是計算技術發(fā)展的產(chǎn)物，該技術手段具有很好的集成性。換言之，地球物理勘探期間，綜合物理勘探技術和測量儀器設備，尋找出各類設備在應用過程中的新功能。通過新功能的應用和舊功能優(yōu)化，可以保證地球物理勘探技術優(yōu)化，數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出良好的精準度，另外還能夠將計算機硬件和軟件的發(fā)展趨勢作出反映。靈活性的選擇和使用高速單片數(shù)字信號處理器，將其應用在地球物理勘探技術上，增強信號處理功能、數(shù)據(jù)處理功能和誤差修復功能，有效保障物探技術應用質量和效率[6]。總線技術發(fā)展應用。在物探儀器設備上應用總線技術，是當前物理勘探工作中最不可獲取的技術手段之一。物理勘探技術包含有插卡式技術、模塊化技術以及積木式技術。這種技術手段在應用過程中，為自動測量提供便利，同時還可以快速尋找出相關參數(shù)值，保證與多參數(shù)和多功能基本要點相符合。在模塊式系統(tǒng)當中，可保持結構處于緊湊狀態(tài)，避免發(fā)生結構問題。數(shù)據(jù)采集技術和計算機技術應用發(fā)展。地球物理勘探技術隨著科學技術的發(fā)展進步，已經(jīng)逐漸走向國際化，同時還呈現(xiàn)出靈活性、數(shù)字化、功能化和智能化等多種特點。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展進步，社會生產(chǎn)與發(fā)展需要耗費大量的能源資源。如今，世界大多數(shù)地區(qū)的淺層礦產(chǎn)資源已經(jīng)被勘探完成并且開發(fā)殆盡，科學技術發(fā)展水平比較高的國家，逐漸將勘探活動過渡到海洋地區(qū)、沼澤地區(qū)以及沙漠地區(qū)等等，從而彌補當前國家發(fā)展出現(xiàn)的資源不足問題。
5結語
地球物理勘探技術與現(xiàn)代計算機技術和勘探理念相結合，提升了處理數(shù)據(jù)和地質問題解決的效率和質量，同時也提升了探測精準度。由于在地球物理勘探活動中新材料、新技術和新理論全面應用，使得地球物理勘探技術的應用范圍不斷拓展。總而言之，在新的技術支撐下，勘探技術必然會朝向更加健康的方向發(fā)展，保證工程質量的同時，獲得良好的使用效益。
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