淺析礦山測量技術的創新

崔海文

【摘 要】礦山測量是礦山建設時期和生產時期的重要一環，測量工作及測量成果是為礦山生產服務的。隨著測繪科學技術迅速發展，礦山測量也不斷創新和發展，面對各種挑戰和機遇同在的關鍵時代，廣大測量科技工作者肩負著歷史的責任，有必要對礦山測量走過的艱苦歷程及其未來作一些回顧和認識，分析面臨的形勢、探討新時期礦山測量面臨的任務。

【關鍵詞】礦山測量；技術創新

在進行礦山建設和生產的過程中，礦山測量是非常關鍵的工作，科學合理的測量技術與成果都會推動礦山的生產發展。在現在測繪技術在逐漸出現創新的階段，礦山的測量技術發展與應用也不斷地出現了新突破，但是在技術逐漸發展與應用的過程追蹤，也同樣面對著一些問題，處在關鍵的發展時期內。因此，測量工作人員就一定要負責好自己的工作，對礦山的測量技術實行新的理解與探索，根據現在發展的興衰，對測量的技術創新與應用實行了深入的探究，來推動礦山的測量技術發展。

一、礦山測量的基本理論

礦山測量的變化、發展主要來自3方面的影響：一是礦業技術的發展；二是測繪技術的發展；三是相關學科的發展，例如測繪學、數學、裝備制造業、機械學等。在我國，給礦山測量的具體概念是：礦山地質勘探、建設、設計等各環節，對礦山地面進行測定，獲得礦山開采的空間幾何信息，而后通過對信息進行處理，對各種地下開采的圖件進行繪制，同時對礦產資源的合理開采、防護技術的理論進行研究的一項重要學科。在國外，給礦山測量的具體概念是：礦山權屬的分析和研究：礦圖的測繪、礦山測量的計算；對影響地下巖層的采礦活動進行研究：礦床儲量的調查，規劃礦山的實施活動等。

二、我國礦山測量技術的發展現狀

2.1、礦山測量儀器和礦區井下測量

近幾年來，像電子經緯儀、全站型儀器、GPS接收機和多種地面或巖層移動變形監測儀器，不僅應用于地面測量和數據采集工作，而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作環境、減輕了勞動強度。為開發和保護礦產，土地等自然資源、保護礦區環境作出了重要貢獻。

2.2、“3S”及計算機技術在礦山測量中的應用

GPS、GIS、遙感和計算機等技術不但是整個測繪學科的核心技術，也是礦山測量領域的關鍵技術，這些先進技術近幾年在礦山測量界取得了較大進展，其理論研究和實際應用不斷發展和完善，計算機數據處理與機助制圖、電子速測儀、GPS技術開始應用，數字攝影測量、遙感和GIS等在一些礦區得到廣泛應用。廣大礦山測量科技人員親身感受到外業儀器設備數字化、自動化、智能化的巨大優越性，內業數據處理、平差計算、圖形圖像顯示和輸出的一體化、形象化，使信息得到加工，人們認識自然和改造自然更加深入、深刻，顯示出現代科學技術在資源綜合開發、環境保護、防災減災中的極大優勢和應用潛力。

2.3土方工程量驗收測量。GPS配合南方成圖軟件形成管理一體化數據鏈，減少數據轉抄、輸入等中間環節并實現CAD化。測量2- 4s/點（精度2-3cm）， 4-5人在4d時間內要完成8.8 km2月采剝工程平面圖的數據采集、填繪更新工作、月底采集碎部點位超過5 000測點，現有人員用以往測量儀器無法實現大型露天礦月工程量驗收的需要目前正在考慮建立單基站CORS系統實現無人值守，用VRS技術提供GPS實時測量數據服務，滿足非蔭蔽區工程測量等項要求且連續可靠、隨著周圍相鄰地級市單位單基站系統的建立，可共同組網，提高系統覆蓋范圍和精度，輕松升級成多基站CORS系統。

三、礦山測量技術的創新

礦山測量的具體內容主要有控制網、地形圖測繪、礦井的貫通情況、聯系以及變形監測等幾個方面，因此，在對礦山測量技術進行創新時，也大多從這幾個方面著手。

3.1礦山控制網的技術創新

平面控制網是礦山測量的基礎工作，只有保證平面控制網選擇的合理和準確，才能開始下一步的測量工作。隨著科學技術的不斷進步，山控制網技術也得到了創新，主要體現在光學經緯儀、水準儀等測量工作和設備的精度進一步提高，機械自動化程度和操作靈活性得到改善，使其能夠適應更多不同環境下的礦山測量工作。

3.2礦井地形測繪的技術創新

地形測繪是礦山測量的重要內容，精確的測繪圖對于提高礦山開采效率和安全有著重要的作用。傳統的地形測繪技術由平板儀和全站儀測繪，前者速度較慢，精度不高，已經被逐漸淘汰，全站儀測繪技術使用較為廣泛，但操作過程較為繁瑣，需要測繪人員具備較高的專業素養。

在此基礎上，地形測繪技術的創新主要有RTK技術，它是通過借助輔助數碼航測技術，來減少需要人工操作的大量工作，提高測繪效率，且不需要通視，也不會受到天氣、地理環境等的影響，與傳統地形測繪技術相比，具備周期短、成本低和精度高的顯著優勢。

3.3礦井貫通情況的技術創新

礦井貫通情況的測量主要是對礦山開采挖掘過程中的坑道施工過程和貫通后的情況進行測量，以保證坑道施工過程的安全，并及時發現坑道自身存在的安全隱患，有效避免安全事故的發生。早期常見的貫通測量技術由明、暗控發和獨頭掘進等，而隨著測量工具和技術的發展，又有三角測量、精密導線和全站儀、陀螺儀等。

因此，隨著各種測量工具的不斷改進和運用，比如光電測距儀、陀螺經緯儀、激光指向儀，有效地推動了礦井貫通測量技術的創新，比如攝影測量技術等，提高了貫通測量的準確度和時效性[3]。

3.4礦井聯系測量的技術創新

礦井的聯系測量主要是指平面聯系和高程聯系測量兩種，也就是將礦井井下測量與礦井地面測量聯系起來，在獲取井上、井下測量信息基礎上，建立一個統一的坐標體系。平面聯系測量常用的方法為一井和二井定向，高程聯系測量常規的方法是利用平硐或鋼尺、鋼絲來導入標高，測定礦井的高程。

在這方面的技術創新分別體現為：以三井定向為代表的平面聯系測量，以光電測距和衛星遙感而代替傳統方法的高程聯系測量。在利用創新技術進行聯系測量時，不僅有效解決了工作的安全性較低、花費人力財力較大的問題，還提高了測量的工作效率和測量精度。

3.5礦井變形監測的技術創新

在礦山開采過程中，由于受地質環境、人為因素以及其他不可控因素等影響，經常會出現礦井變形問題，給礦山生產安全帶來隱患，因此，加強對礦井變形的監測就十分重要。傳統的礦井變形測量技術有導線測量、幾何水準測量和交會法測量等，這些測量技術不僅周期較長，其監測結果的準確性也較低，尤其在細微變形上；另外，常見的變形監測技術還有有攝影測量技術、物理儀器測量技術。

礦井變形監測技術的創新有空間測量技術，比如GPS、甚長基線測量等，同時，一些專業的力量和技術也得到了推廣，比如神經網絡理論、變形動態模型和突變理論等，使得變形監測在時效性和精確度以及結果預測性等方面都得到了大幅度提高。

四、結束語

我國的礦山測量技術發展起步較晚，測量水平與世界先進水平還有著較大的差距，但隨著社會經濟的快速發展，礦山測量技術也必然需要不斷進步。因此，在推進當前礦山測量技術運用的基礎上，還需要根據礦山測量的工作內容，進行積極的創新，以提高我國礦山測量技術的整體水平，促進我國礦山測量工作的快速發展。

【參考文獻】

[1]王瑞.淺析礦山測量技術的創新及煤礦采空區的監控[J].能源與節能，2018（09）：53-54.

[2]仲健，孫利軍.論礦山測量技術應用創新[J].世界有色金屬，2018（07）：29+31.

[3]周寧.礦山測量技術的創新分析[J].能源與節能，2018（04）：128-129.