煤矿地质测量精度提升技术与管理研究

引言

煤矿地质测量作为煤炭资源开发的基础性工作，其精度水平直接影响矿井的生产效率与安全系数。随着浅部煤炭资源的日益枯竭，深部开采成为行业发展的必然趋势，而深部地质条件的复杂性（如高应力、高水压、地质构造突变等）对测量精度的要求愈发严苛。因此，从技术创新与管理优化双重视角出发，探索提升煤矿地质测量精度的有效路径，成为推动煤炭行业高质量发展的关键课题。

1 煤矿地质测量精度影响因素分析

煤矿地质测量是一项系统性工程，其精度受多种因素的综合影响，这些因素既包括客观存在的地质条件，也涵盖人为可控的技术与管理环节。从客观层面来看，地质构造的复杂性是影响测量精度的首要因素，如断层、褶皱、节理等地质现象会导致煤层赋存状态发生突变，使得测量点的选择与数据采集难度显著增加，进而产生较大的测量误差。从技术层面来看，测量仪器的性能是决定测量精度的核心要素，传统的光学经纬仪、水准仪等设备由于自动化程度低、测量范围有限，已难以满足现代煤矿高精度测量的需求，而新型全站仪、GPS定位系统等设备若未进行定期校准与维护，也会因设备误差积累而降低测量精度。测量方法的选择同样至关重要，不同的测量任务需要匹配相应的测量方法，如导线测量、水准测量、三维激光扫描等，若方法选择不当或操作流程不规范，会直接导致测量数据的偏差。从管理层面来看，测量人员的专业素养是影响测量精度的关键因素，部分测量人员由于缺乏系统的专业培训，对测量仪器的操作不熟练，对测量规范的理解不深入，在实际作业中容易出现操作失误，进而影响测量数据的质量。

2 煤矿地质测量精度提升技术路径

2.1 测量仪器的智能化升级与应用

随着信息技术的快速发展，智能化测量仪器已成为提升煤矿地质测量精度的重要支撑，通过对传统测量仪器的智能化升级与新型设备的推广应用，可以显著提高测量数据的准确性与采集效率。对现有测量仪器进行智能化改造，在传统全站仪、水准仪等设备中集成高精度传感器与数据处理芯片，实现测量数据的自动采集、实时传输与初步分析，减少人为读数误差，同时通过搭载物联网模块，将测量数据实时上传至矿井信息管理系统，实现数据的动态更新与共享。积极引进与应用新型智能化测量设备，如三维激光扫描仪、无人机航测系统、惯性导航测量系统等，这些设备能够突破传统测量方法的局限性，在复杂地质条件下实现大范围、高精度的三维建模与数据采集。

2.2 测量方法的优化与创新

测量方法的优化与创新是提升煤矿地质测量精度的核心环节，通过结合煤矿地质条件与测量任务的实际需求，选择科学合理的测量方法，并对传统方法进行改进与创新，可以有效降低测量误差。在井下导线测量中，针对传统闭合导线测量方法存在的累积误差问题，可采用陀螺定向测量与全站仪导线测量相结合的方法，利用陀螺经纬仪的定向精度高、不受磁场干扰的特点，对导线点进行定向校准，减少方位角误差的累积，提高导线测量的整体精度。在水准测量中，引入数字水准仪与条码水准尺，通过数字图像处理技术实现水准读数的自动化，避免人为读数误差，同时采用往返测与闭合差调整相结合的方法，确保高程测量数据的准确性。

2.3 数据处理与分析技术的强化

测量数据的处理与分析是将原始测量数据转化为有效信息的关键环节，通过采用先进的数据处理技术，可以显著提升测量数据的精度与可靠性。建立多源数据融合处理机制，将不同测量仪器、不同测量方法获取的数据进行标准化处理，消除数据格式、坐标系统的差异，通过数据配准、融合算法，实现数据的优势互补，提高数据的完整性与一致性。引入大数据与人工智能技术，对海量测量数据进行深度挖掘与分析，识别数据中的异常值与误差来源，通过机器学习算法建立误差预测模型，实现测量误差的动态修正。例如，利用神经网络算法对历史测量数据进行训练，构建测量误差与地质条件、仪器性能、操作参数等因素之间的映射关系，在新的测量任务中，根据实时采集的相关参数，预测可能产生的误差并进行提前修正。

3 煤矿地质测量精度提升管理策略

3.1 完善测量管理制度与规范

健全的管理制度与规范是保障煤矿地质测量精度的制度基础，通过建立科学、系统的管理体系，可以规范测量工作流程，明确各环节的责任与要求。制定详细的测量工作规程，对测量任务的承接、方案设计、仪器准备、现场作业、数据处理、成果提交等各个环节进行标准化规定，明确每个环节的操作步骤、技术指标与质量要求，确保测量工作的规范性与一致性。建立测量质量追溯制度，对测量过程中的每个环节进行记录存档，包括测量人员、仪器型号、测量时间、环境参数、数据记录等信息，一旦发现测量成果存在问题，能够及时追溯到具体环节与责任人。

3.2 加强测量人员队伍建设

测量人员的专业素养直接决定了煤矿地质测量工作的质量，因此，加强测量人员队伍建设是提升测量精度的关键举措。完善测量人员培训体系，制定系统的培训计划，定期组织测量人员参加专业技能培训，内容涵盖测量仪器操作、测量方法应用、数据处理软件使用、煤矿地质知识、安全生产法规等方面，通过理论学习与实践操作相结合的方式，提高测量人员的专业技能与综合素养。引进高素质测量人才，通过招聘、校企合作等方式，吸引具有扎实专业知识与丰富实践经验的测量专业人才加入煤矿测量队伍。

3.3 强化测量数据的全过程管理

测量数据的全过程管理是确保数据质量、提升测量精度的重要保障，通过对测量数据的采集、存储、传输、应用等环节进行精细化管理，可以实现数据的有效利用与精准传递。规范数据采集环节，要求测量人员严格按照测量规程进行数据采集，确保数据记录的完整性、准确性与及时性，采用电子记录方式替代传统的手工记录，减少数据转录过程中的误差，同时对采集的数据进行现场校验，确保数据的有效性。建立统一的数据存储与管理平台，采用数据库技术对测量数据进行集中存储，实现数据的分类管理、查询检索与备份恢复，确保数据的安全性与完整性，同时制定数据更新机制，及时将新的测量数据录入系统，保证数据的时效性。

4 结语

煤矿地质测量精度的提升是一项涉及技术、管理、人员等多方面的系统工程，对保障煤矿安全生产、提高资源开发效率具有重要意义。在实际工作中，应充分认识到技术创新与管理优化的协同作用，将两者有机结合，根据煤矿的具体地质条件与生产需求，制定个性化的精度提升方案。

参考文献

[1] 康治雄. 对煤矿测量中提高测量精度措施的研究[J]. 四川水泥, 2015(9):1.

[2] 杜新锋 . 煤矿地质测量信息分类编码技术及其应用研究 [D]. 煤炭科学研究总院 ,2005.

[3] 姜在炳 , 祁满意 , 杜新锋 , 等 . 煤矿地质测量网络管理系统 [J]. 煤田地质与勘探 , 2004(z1):4.