露天礦山工程測量技術的發展趨勢

常苗慧,弓國棟,張秋兵,閆偉玲（山西壺化集團爆破有限公司,山西 長治 047300）

露天礦山工程測量技術的發展趨勢

常苗慧,弓國棟,張秋兵,閆偉玲
（山西壺化集團爆破有限公司,山西 長治 047300）

露天礦山工程測量是現代礦山工程施工的基礎性工作，它不但為礦山的建設和設計提供有關地理、地貌的綜合性信息，更是在日常礦山的生產安排、進度控制、工程量結算、安全管理等方面發揮著非常重要的作用。本文簡要論述了當前我國露天礦山測量技術的發展和創新方向。

露天礦山; 工程測量; 發展趨勢

1 前言

礦山測量是開發礦產資源過程中不可缺少的一項重要的基礎性工作。露天礦山的測量技術主要包含了對地形測繪、礦產采集、地質勘測、變形監控、工程量結算等多種專業測量技術、方法及理論知識的綜合應用，并以此為基礎來完成礦山的生產經營、開發創建、設計規劃及安全管理等活動，從而保證礦產資源的采掘[1]。

伴隨著科學技術的飛速發展，露天礦山的測量技術也獲得了高速的提升。想要在日常礦山的生產經營中不斷應用新的測量技術來完善日常管理工作，就要求我們不斷對測量技術進行研究創新，并積極應用在生產一線。

2 露天礦山測量技術的現狀

伴隨著我國經濟迅速的發展，礦產資源的開采量連年增加，很多礦產資源在幾十年的時間發生了數倍、數十倍的變化，為了滿足日益增加的礦產開采量，需要更為精細、簡單的工程測量技術來支撐。測量技術是露天礦山開采中重要工作，其測量結果的準確性、精確性、完整性、及時性直接影響著露天礦山的日常生產、經濟效益及安全管理。

2.1 礦山測量設備

目前大多數露天礦山的測量設備主要以電子設備為主，如電子經緯儀、GPS測量儀、全站儀、RTK、地面及巖層移動檢測設備，這些設備不但應用在地面測量和相關信息數據的采集過程中，也全面提高了礦山測量的精度和速度，對全面改善工作環境、降低測量工作強度有非常重要的作用。全站儀是當前應用最為廣泛的測繪儀器，國際上先進的全站儀具有雙路傳輸通信功能，利用內部存儲器、儲存卡等方式來記錄數據，并由計算機輸入和輸出。

2.2 3S技術的應用

3S技術是全球定位系統、遙感、地理信息系統的簡稱。全球定位系統（GPS）是一種改變傳統測量觀念的技術，逐漸地成為了一種主流使用的大地測量技術方法，其在礦山測量、環境監控、工程測量、交通導航等領域，都有非常重要的作用。GPS在露天礦山的主要應用在礦區監控網的建立、露天礦邊坡的穩定性監測、工程量的測量等，但由于受衛星信號的影響，目前GPS技術無法在地下礦井中使用。

遙感技術即TS技術，其主要通過航空航天遙感監測，利用露天礦周圍的地理環境光譜的分析，來研究露天礦邊坡穩定性，從而及時的采取合理的措施，防止邊坡坍塌、滑坡、泥石流等自然災害的發生。

地理信息系統為GIS，是一種以采集、管理、儲存、分析和描述為一體的地球表面和空間的管理系統。主要用在露天礦山測量系統的建立，為資源的合理開發、生態效應及環境影響、社會效益、經濟效益等進行預測的有效技術手段[2]。

2.3 RTK工程測量技術

RTK測量技術的工作原理是基于GPS工作，利用差分技術來完善其定位功能的，由2臺或2臺以上的GPS接收機同時接受衛星信號，其中一臺作為固定位置已知坐標點的基準站，其他的作為可以自由變換位置的移動站，當移動站將未知點信息傳輸到基準站，基準站根據校正系數來校正未知點的坐標信息，并及時回傳到移動站定位其結果。

RTK可以通過基準站、移動站的聯合工作，實時求出待測點厘米級的動態位置信息，與傳統的測量方法相比，RTK技術收到的通視條件、能見度、季節等外界因素的限制較小，只要測量區域滿足電磁波傳輸的要求，就可以快速的、高精度的進行測量作業。而一般的露天礦山，選擇合適的基準站架設位置，就完全可以滿足RTK的使用要求進行工程測量[3]。

3 露天礦山工程測量的發展趨勢

3.1 充分利用現代高新技術

礦山測量技術的發展主要依賴于這三個技術的發展：一是采礦技術及礦建技術的發展，二是測繪科學技術的發展，三是高精度設備儀器的發展，并依賴于一些其他輔助學科的發展如地質學、環境科學、計算機學、信息學等。因此，礦山測量要充分適應知識經濟時代的要求，以3S技術為主體，創新發展空間信息技術，在計算機技術和通訊技術的支持下，結合礦區特點開展應用機理和應用模式的系統研究，建立實用的應用系統，形成有露天礦山特色的3S技術應用體系[4]。

3.2 露天礦山工程測量的數字化技術

數字化技術主要包含有資料處理數字化技術、三維可視化技術及數字化繪圖技術。數字化的過程大致可以分為兩個過程：一是對待測區域的數據采集、存儲、處理和管理，待測區域獲得的數據包含有文字、圖像、表格及數字等類型，將這類數據通過儀器采集并傳輸進入計算機；二是將現場收集的數字信息在計算機中將其以圖表、表格、三維立體圖等形式對外展現出來，繼而替代了過去靠人工繪圖的超大工作量。

數字化技術的應用，不但會逐步取代傳統的礦山測量技術，更會給露天礦山的生產安全性、礦山開采、科學生產等重要工作提高效率及準確性，促進礦山的可持續發展[5]。

4 結束語

露天礦山工程測量是一門交叉性的學科，其自身的發展同整個礦業工程的發展、儀器設備發展、信息技術發展等技術密切相關。目前，露天礦山建設的規模不斷增大，對測量技術的要求也明顯提高，因此現代露天礦山工程測量技術只有不斷的結合測繪技術、礦業技術、自動化、智能化技術、信息傳輸等新技術，形成一整套含采集、管理、分析、傳輸、儲存于一體的測量技術，才能為露天礦山的開采與管理提供重要的技術數據，促進整個露天礦山企業的安全綠色發展。

[1]凌文軍.淺談工程測量技術的應用[J].科技與生活,2011（07）.

[2]趙正榮.測量技術在采礦工程中的應用[J].科技博覽,2014（02）.

[3]張玉良.淺議礦山工程測量中RTK技術的應用現狀及發展[J].工程技術，2010（5）.

[4]萬法軍.礦山測量發展趨勢思考[J].中國科技縱橫,2013（12）.

[5]麻中云.礦山測量的數字化技術研究[J].科技風,2013（03）.