淺論我國礦山測量技術的發展及創新

【摘 要】礦山測量技術是礦山開發生產中一項必不可少的技術工作，它的準確性直接影響煤礦的安全生產。本文從我國礦山測量技術現狀出發，從礦山測量技術存在的問題以及礦山測量技術的創新兩個方面，對我國的礦山測量技術做了詳細闡述，值得同行參考。

【關鍵詞】測量技術;礦山測量;問題及創新

0.引言

礦山測量是綜合運用測繪、采礦和地質等多學科的理論、技術與方法，研究礦產資源勘查、規劃設計、建設開發和生產經營過程，從地面到井下，從礦體(煤層)到圍巖，從靜態到動態的空間信息采集、處理、表達、利用，據此解決資源合理開發與資源環境保護問題的一門科學技術。我國是一個礦業大國，可持續發展及利用信息技術改造傳統產業的要求給本學科的發展帶來了機遇與挑戰，使其研究領域及重要性不斷得到擴展與增強。

1.礦山測量技術現狀分析

礦山測量技術從發展初期到現在經歷了很大的發展過程，在儀器和方法方面進行了很大的變革，主要用的儀器有水準儀、經緯儀、全站儀以及GPS RTK。由于篇幅有限不能詳細闡述，以下僅介紹目前礦山測量常用的一些測量方法。

1.1露天礦測量的方法

以前使用方法普遍是用水準儀和經緯儀。水準儀主要是用礦區地形圖中的水準測量，按結構分為微傾水準儀、自動安平水準儀、激光水準儀和數字水準儀。本世紀初電腦型水準儀也己經應用于實踐。電子經緯儀采用光柵增量式數字角度測量系統，使用微型計算機技術進行測量、計算、顯示、存儲等多項功能，可廣泛應用于國家和城市的三角控制測量、鐵路、公路、橋梁、水利、礦山等方面的工程測量，以及建筑、大型設備安裝和地籍、地形等多種工程測量。

露天礦測量的方法現在發展到了效率高、工作量大、精度高的攝影測量方法和聲波定位法。

1.2礦井定向測量方法

傳統的方法采用的是經緯儀定向，并且用鋼尺量距，全站儀的發展使得定向、測距一氣呵成。

礦區的地形圖測繪、控制網的布設以及井下的聯系測量和貫通測量都離不開全站儀。全站儀的發展經歷了從組合式到整體式的發展過程，隨著計算機技術的不斷發展與應用，全站儀擁有了全新的發展方向一電腦型全站儀。

1.3礦井高程測量方法

礦井高程測量方法是長鋼尺法和長鋼絲法，技術的發展使得測深儀得到了很好的使用。

1.4井巷掘進測量方法

近年來豎井及巷道的掘進速度不斷提高，這要求測量人員能夠及時給出掘進方向以指導施工，超聲波測量法、偏光法、豎向水準測量法和攝影方法給井巷掘進測量提高了進度。礦山測量儀器和礦山測量方法是相輔相成的，儀器的發展推動了礦山測量技術的發展，礦山測量技術的改革反過來又推動了儀器的發展。

2.礦山測量技術存在的問題分析

雖然我國礦山測量技術得到了發展和進步，但是仍然存在不足和問題，主要體現在以下幾個方面：

2.1對礦山測量基礎的重要性認識不足

礦山測量作為礦山生產建設中不可或缺的一項重要技術工作，其成果不僅要服務于礦山的生產建設，而且是礦山安全生產的重要保障。然而，由于之前我國礦山企業受到市場經濟的沖擊，普遍將“最大化追求利潤”作為企業的根本目標。這種社會背景使得礦山行業忽視了基礎工作的重要性，尤其作為輔助作用的礦山測量技術力量受到嚴重影響，礦山測量工作者的權力和地位大大降低。

2.2礦山測量人才流失嚴重

礦山測量工作條件艱苦，危險性高，再加上有的地區待遇差，使得大量的測量人員流失到其它崗位，使我國的礦山測量技術力量受到嚴重削弱。

2.3相關技術支撐不足

對于衛星空間定位技術、地理信息技術、遙感技術以及計算機技術等，這些技術不僅僅作為整個測繪學科的核心力量，并且也作為在礦山測量領域中十分關鍵的核心技術，這些技術在我國礦山測量中的實際應用與理論的研究還不夠完善，計算機數據處理和電子速測儀、機助制圖、衛星定位技術、數字礦山的攝影測量以及遙感技術等已經用到了但還沒有廣泛應用。

3.礦山測量技術的創新

我國礦山測量儀器正向著多功能、小型化、數字化和全自動化方向發展，可以預見，智能化全站儀將迅速取代測距儀和電子經緯儀，成為礦山測量的常規儀器。數字化水準儀和自動化陀螺儀從根本上解決了水準測量和陀螺觀測的全自動化問題，它不僅降低了測量人員的勞動強度，提高了測量精度，而且輸出數字化測量成果，為全面實現礦山測量自動化系統提供了硬件設施。

我國的礦山測量工作必須與國際先進的測繪技術接軌，必須實現從礦山地理信息系統的采集、存儲、處理、變換、交換、管理以及內業成圖等全部自動化過程。因此，必須研制開發地面、井下通用的防爆型電子儀器。由于全國各煤礦的生產規模，現代化水平和經濟效益各不相同，目前應針對全國礦山測量的現狀，開發和生產多種類型的防爆測繪儀器，以適應現場的不同需求，為此，根據筆者的分析，在近幾年內礦山測量儀器的開發方向有如下幾個方面：

(1)測距儀和電子經緯儀均屬過渡性產品，智能化全站儀將是我國礦山測量儀器開發的熱點，客觀上講我國在全站儀的開發上與國際先進水平相差很大，國內全站儀剛剛推出，其性能和可靠性尚需得到進一步的檢驗，因此開發完全國產化的防爆全站儀在現階段還很困難，目前應先走防爆改裝的道路，以滿足目前煤礦生產的需求。待時機成熟時，再生產全部國產化的防爆型全站儀和相應的礦山測量軟件。

(2)對于經濟效益較差的煤礦而言，防爆測距儀仍是近期選擇的主要儀器，如配備手工記錄的防爆型電子手簿，亦能實現井下測量數據采集的自動化，因此應生產質量穩定可靠、精度適中、體積小、重量輕的國產防爆測距儀，以滿足現階段中、小型煤礦對防爆測距儀的需求和部分煤礦老防爆測距儀的更新換代。此外，應加快開發不用反射棱鏡、測程在100m左右、分米級精度、價格適宜的便攜式測距儀，用于采區測量和驗收測量中，以提高工效。

(3)我國自行生產的陀螺儀自動化程度較低，應在原防爆陀螺儀的基礎上，開發相應的數據記錄、計算的硬件和軟件，構成自動化陀螺儀。磁羅盤因受礦物和金屬支架的干擾，其使用范圍受到很大的限制，研制精度較低、體積小、重量輕、定向時間短、攜帶方便的陀螺羅盤代替磁羅盤，用于采區測量，是今后陀螺儀發展的另一個方向。

(4)完善和開發各類新型的半導體激光指向系列產品，形成規模化和產業化。我國在激光指向類產品上品種單一，應加快開發滿足各類生產需要的專用指向產品，特別是長距離的豎井自動鉛垂儀。此外，應加速開發自動化的豎井變形檢測儀器，用于測量各種因素造成的巷道變形，以代替手工方式進行豎井變形監測。

(5)加速開發適合于煤礦井下條件、便于瞄準的反射棱鏡系統以及井下防爆無線電通訊系統等測量附屬設備，以提高工作效率和精度。

4.結論

我國的礦山測量技術的發展是與社會的需求和科學技術的發展、進步密切相關的，并且顯示出不同的時代特點和內涵。現在，礦山測量技術己經在礦山形成和采礦、地質、環保、計算機技術與應用等相互獨立，又彼此滲透、交融的態勢。為了完善和發展礦山測量技術的科技體系，需要不斷創新，揭示和研究學科的新概念。(1)加強礦山測量技術的多元性、系統性和綜合性。(2)高新技術與傳統技術相結合。

【參考文獻】

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