測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用分析

梁石鐘++鐘麗強(qiáng)

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.029

摘 要：測(cè)繪新技術(shù)作為礦山測(cè)量中的重要內(nèi)容，對(duì)礦山測(cè)量總體水平的提升具有非常重要的意義和作用。為此，該文在研究中主要以測(cè)繪新技術(shù)為核心，探究測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用，進(jìn)而為相關(guān)研究人員提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪新技術(shù) 礦山 測(cè)量 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TDl7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（b）-0029-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了礦山開采工程項(xiàng)目的完善和優(yōu)化，同時(shí)也對(duì)礦山測(cè)量技術(shù)提出了新的要求。針對(duì)這一發(fā)展形勢(shì)，現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)逐漸應(yīng)用在礦山測(cè)量中，使得測(cè)量學(xué)科理論、技術(shù)體系以及研究領(lǐng)域等方面發(fā)生了很大的變化，獲得了體制上創(chuàng)新與改革。在微觀方面，測(cè)繪新技術(shù)相比于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)而言，具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以有效提高礦山測(cè)量技術(shù)水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量的最終目的。為此，在這樣的環(huán)境背景下，探究測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 礦山測(cè)量主要工作內(nèi)容

1.1 構(gòu)建礦區(qū)測(cè)量控制系統(tǒng)

礦山測(cè)量作為礦山工程中的重要工作內(nèi)容，其工作內(nèi)容主要服務(wù)于礦山勘探工作、設(shè)計(jì)工作、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)以及礦山環(huán)境保護(hù)和改造等工作，根據(jù)測(cè)量結(jié)果建立礦區(qū)測(cè)量控制系統(tǒng)，組織工作人員建立礦區(qū)測(cè)量控制網(wǎng)，并和國(guó)家高級(jí)控制網(wǎng)連接在一起，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與接收。同時(shí)還要建立礦區(qū)基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)，連接國(guó)家高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)礦區(qū)整體工作情況進(jìn)行監(jiān)控。除此之外，礦區(qū)測(cè)量工作要為設(shè)計(jì)部門提供礦區(qū)基礎(chǔ)圖紙資料，明確礦區(qū)各個(gè)空間數(shù)據(jù)，幫助設(shè)計(jì)部門了解礦區(qū)情況，進(jìn)而提高礦區(qū)工程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

1.2 礦山工程設(shè)計(jì)放樣

在礦區(qū)工程設(shè)計(jì)方案制定后，測(cè)量人員要按照設(shè)計(jì)方案要求，開展機(jī)電安裝和管線埋設(shè)等工作，做好土建工程與挖掘工程中的相關(guān)測(cè)量工作，并結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際情況與基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)度，對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)工作進(jìn)行有效監(jiān)督，進(jìn)而保證礦區(qū)生產(chǎn)與施工的綜合質(zhì)量水平。同時(shí)，針對(duì)礦山生產(chǎn)中的資源利用與開發(fā)情況，測(cè)量人員要積極參與到資源開發(fā)工作中，做好監(jiān)督工作，對(duì)施工進(jìn)度與工程施工過程進(jìn)行指導(dǎo)性核查與審計(jì)，進(jìn)而保證礦山工程整體運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率。除此之外，礦山測(cè)量工作要參與到礦山施工管理中，留設(shè)保護(hù)煤柱，準(zhǔn)備好各類圖紙與數(shù)據(jù)資料，進(jìn)而為礦山安全管理與相關(guān)救護(hù)工作提供一定的信息依據(jù)。

1.3 “三下開采”研究

為了保證礦山工程質(zhì)量，在進(jìn)行礦山測(cè)量的過程中，測(cè)量人員會(huì)在礦區(qū)地表設(shè)置長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用來研究該礦山巖層與地表移動(dòng)變化系數(shù)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果修改或者設(shè)計(jì)礦區(qū)煤柱，為建筑物、水柱以及地理下方煤礦勘探工作提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息，保證煤礦設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性和可行性。這種測(cè)量方式主要借助地表移動(dòng)變形參數(shù)，及時(shí)監(jiān)測(cè)地表沉陷問題，明確沉陷時(shí)間和范圍，進(jìn)而防止礦山施工事故的發(fā)生，為礦山生產(chǎn)與社會(huì)環(huán)境安全性與和諧性提供重要的保障。為此，礦山測(cè)量工作對(duì)礦山工程具有非常重要的作用，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，測(cè)量人員要將新型技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，不斷優(yōu)化和完善礦山測(cè)量結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使得礦山測(cè)量工作滿足礦山工程生產(chǎn)、施工要求。

2 測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 自動(dòng)化

在礦山測(cè)量中，相比于傳統(tǒng)測(cè)繪方式而言，新型技術(shù)融入當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)，自動(dòng)化水平高，在實(shí)際工作的過程中，有效減少了測(cè)量工作人員的實(shí)際工作量，并具有極高的工作效率，進(jìn)而有效提高礦山測(cè)量工作效率。同時(shí)，由于大量先進(jìn)測(cè)繪儀器的使用，自動(dòng)化計(jì)算方式無需人工測(cè)繪即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)成圖，不僅縮短了測(cè)繪時(shí)間，同時(shí)節(jié)省了大量的勞動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)了礦山測(cè)量的智能化和自動(dòng)化。

2.2 高精度

在進(jìn)行礦山測(cè)量工作的過程中，由于測(cè)繪新技術(shù)與測(cè)繪設(shè)備的引入，減少了不必要的人工測(cè)量，在很大程度上減少了傳統(tǒng)測(cè)量工作中讀數(shù)、計(jì)算或者是繪圖等方面的誤差，有效提高了礦山測(cè)量的準(zhǔn)確性，節(jié)省反復(fù)測(cè)量檢查工序，進(jìn)而促進(jìn)了礦山測(cè)量工作的可持續(xù)健康發(fā)展。同時(shí)，由于專業(yè)繪圖軟件的引進(jìn)，借助硬盤儲(chǔ)存功能即可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量圖像的儲(chǔ)存與管理，提高了測(cè)量資料共享的便捷性。

2.3 多渠道

測(cè)繪新技術(shù)中的數(shù)字繪圖設(shè)備可以在現(xiàn)代測(cè)繪過程中呈現(xiàn)二維圖像，并根據(jù)工程需要模擬礦山工程三維圖像，將礦山地形與地貌總體特色借助3D立體圖像直觀表現(xiàn)出來，進(jìn)而為礦山工程設(shè)計(jì)部門或者是生產(chǎn)部門提供較為直觀的基礎(chǔ)材料。利用測(cè)繪新技術(shù)可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)信息更新，有效解決傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用中的重復(fù)測(cè)量，提高圖像資料的使用頻率，進(jìn)而節(jié)省大量的工作時(shí)間和工作量。

3 測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 航天遙感技術(shù)

航天遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在礦山測(cè)量中，并在測(cè)量工作有具有非常重要的地位，積累下一定的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)。在航天遙感技術(shù)實(shí)際使用的過程中，獲得遙感資料可以充當(dāng)?shù)V區(qū)地形測(cè)繪中的基礎(chǔ)資料，利用相片校正、野外調(diào)繪或者是目視判讀等方式完成礦區(qū)地形測(cè)繪任務(wù)。相比于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)而言，利用航天遙感技術(shù)可以提高圖形測(cè)繪的速度和效率，并具有低成本、高精度的優(yōu)勢(shì)，使得航天遙感技術(shù)被廣泛的使用在礦山測(cè)量工作中。正因如此，對(duì)于航天遙感技術(shù)的研究逐漸增加，更多從業(yè)者和研究人員紛紛參與到航天遙感技術(shù)和關(guān)鍵理論研究中，借助航天遙感技術(shù)收集礦區(qū)地形資料，及時(shí)獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性的信息源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)，為礦區(qū)環(huán)境各項(xiàng)保護(hù)措施的開展提供重要的資料依據(jù)。

3.2 衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)

衛(wèi)星導(dǎo)航定位技最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。隨著科技不斷發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，以獲取信息為主，在礦山測(cè)量領(lǐng)域中，衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)可以全天進(jìn)行作業(yè)，監(jiān)測(cè)精度較高，并在實(shí)際測(cè)量工作中具備極高靈活性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。相比于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)而言，衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)改變了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)中數(shù)據(jù)誤差和信息處理效率低等情況，對(duì)目標(biāo)測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以自動(dòng)形成三維定點(diǎn)，借助空間理論，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的自動(dòng)化信息收集、信息處理，進(jìn)而提高測(cè)量工作的高效性與靈活性。除此之外，測(cè)量人員可以將GIS技術(shù)與GPS技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，應(yīng)用于礦區(qū)安全監(jiān)測(cè)中，借助動(dòng)態(tài)檢測(cè)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)各類安全事故的預(yù)防。

3.3 地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)又稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng)，作為一種空間信息系統(tǒng)，借助計(jì)算機(jī)硬件和軟件的支持，可以對(duì)地球表層空間中的地理分布數(shù)據(jù)和分類分布信息進(jìn)行采集、分析和處理，并將運(yùn)算處理結(jié)果通過計(jì)算機(jī)展示出來。在礦區(qū)測(cè)量工作中，地理信息技術(shù)具備以下幾種表現(xiàn)方式：第一，地理信息技術(shù)主要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)其功能，并由多個(gè)具有關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng)組成，分別為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、分析系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出等內(nèi)容，子系統(tǒng)運(yùn)行情況直接關(guān)系到地理信息技術(shù)在測(cè)量工作中的作用與價(jià)值。第二，地理信息技術(shù)所針對(duì)的對(duì)象為空間數(shù)據(jù)，這種空間數(shù)據(jù)主要有點(diǎn)、線、面、體等三維要素構(gòu)建的地理實(shí)體，各個(gè)數(shù)據(jù)具備對(duì)應(yīng)地理坐標(biāo)編碼，借此實(shí)現(xiàn)對(duì)地理位置、定性和定量的具體描述，進(jìn)而達(dá)到對(duì)礦區(qū)地理信息的有效監(jiān)測(cè)。第三，地理信息技術(shù)自身具備數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)能力，可以對(duì)已經(jīng)收集到信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整理與分析，并模擬礦區(qū)地理環(huán)境，為礦山生產(chǎn)和施工建設(shè)提供所需的決策信息。

3.4 慣性測(cè)量技術(shù)

慣性測(cè)量技術(shù)作為衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的延伸與拓展，除了具備全天候、自主式、快速多能、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)之外，同時(shí)可以服務(wù)于非地下測(cè)量工程，應(yīng)用范圍更廣。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，慣性測(cè)量技術(shù)主要以慣性導(dǎo)航為核心，收集大量地表經(jīng)緯度、高程、方位角、垂線偏差以及重力異常等內(nèi)容，可以將收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸給設(shè)備主機(jī)，為礦區(qū)設(shè)計(jì)工作和生產(chǎn)需求提供必要的礦山資料。在進(jìn)行礦山測(cè)量的過程中，慣性測(cè)量技術(shù)主要包括平臺(tái)式系統(tǒng)、捷聯(lián)式系統(tǒng)等兩種應(yīng)用形式，一方面慣性測(cè)量技術(shù)可以有效控制測(cè)量，對(duì)已有控制點(diǎn)進(jìn)行加密、核查，及時(shí)檢測(cè)地表管線和地殼變化，在發(fā)生地表沉陷時(shí)可以預(yù)先警報(bào)，進(jìn)而提高礦山測(cè)量工作的安全性和有效性。

4 測(cè)繪儀器在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

應(yīng)用在礦山測(cè)量中的測(cè)繪儀器有很多，該文主要以全站儀為主，全站儀作為一種光電測(cè)童儀器，主要融合了電子技術(shù)和光學(xué)技術(shù)，是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較，電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤，將人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù)，使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化，且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。在實(shí)際使用中，設(shè)備中的大屏幕液晶顯示屏能將所有重要的測(cè)量數(shù)據(jù)在一個(gè)界面上顯示出來，并且還能提示下一步動(dòng)作，有效控制測(cè)量過程。同時(shí)，除了將工作記錄自動(dòng)存儲(chǔ)在儀器內(nèi)存里，還能在測(cè)量完成后，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一張PC卡上，具有數(shù)據(jù)安全雙重保護(hù)功能，測(cè)量數(shù)據(jù)可以下載到計(jì)算機(jī)中，以便于信息共享。除此之外，全站儀具備Survey Office軟件，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、參數(shù)設(shè)置、建立編碼表以及更新儀器系統(tǒng)軟件，通過數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行管理，該軟件采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù)，并使用了多文檔窗口程序的模式，進(jìn)而滿足礦山測(cè)量中的使用需求。

5 結(jié)語

該文通過對(duì)測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用研究，在分析礦山測(cè)量主要工作內(nèi)容和測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出航天遙感技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、慣性測(cè)量技術(shù)等測(cè)繪新技術(shù)，發(fā)揮出測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的作用和優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而有效提高礦山測(cè)量的綜合水平。

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