礦山工程測量中相對坐標法應用的相關問題探討

王世堯

（中國建筑材料工業地質勘查中心吉林總隊，吉林 長春 130033）

眾所周知，要想進行礦產資源的開發，首先要做的一項工作就是進行礦山測量，礦山測量的準確性直接關系到礦山企業的自身利益。使用先進的礦山測量技術就可以提高整個工程的效益，由于測量技術的準確性的提高，也使得礦山資源的開發以及利用率有了極大的提升。近年來，礦山工程測量技術的發展與取得的進步是不容忽視的，很多的發達國家對其完整體系的構建也付出了極大的努力，相應的建立了比較有效的測量系統[1]。這樣做的目的十分明確，那就是要準確的獲得礦山地質工程的各種信息以及資源，當然也可以使信息的分辨率大大提高，還可以進一步擴大信息獲取的來源，這樣就可以更多更快的獲得想要的信息[2]。通常來說，每一個礦山地質工程都有自己的獨特性，因此在進行測量的時候，要因地制宜的使用不同的測量技術，結合當地的特點進行測量工作，并且在測量的過程當中積極的進行技術創造，這樣在礦山地質工程測量中就會取得意想不到的效果，下文筆者結合實踐對相對坐標測量在礦山測量中的應用展開探討，以供參考。

1 相對坐標法的原理

1.1 相對坐標法的基本原理

對于相對坐標而言，又稱為獨立直角坐標和直角坐標等，是以礦區3度帶坐標為真坐標來對礦山開展測量的。其大地水準面主要是通過將觀測區域具有代表性的一個切平面來進行代替，在測區合適的區域上選擇坐標原點，通常選擇在西南角的位置上，X軸即為子午線。向北為正；Y軸既是其相對的維度線，向東為正這樣就構成了獨立（相對）的直角、坐標系統。

1.2 適用的范圍

（1）如采面開采作業階段以及巷道掘進的同時，由于條件的改變，需要重新的配巷與改向時，原來的導線系統現已經無法使用，旁邊又無導線點可用，此時便可通過相對坐標來進行應急。

（2）實施貫通測量過程中，由于原來導線系統在貫通點與開口位置已經被破壞，此時也可利用相對坐標法進行測量。即刨開原來導線系統的限制，針對該項工程建立獨立的坐標系統，這樣能夠使其貫通精度得到進一步提高，減少和避免貫通偏差的出現。等此項工程結束后，再依照工程的實際用途，決定是否將相對坐標與真坐標系統進行聯結。

（3）有些地段環境比較特殊，受此影響，不允許占用大量的時間開展測量工作。將儀器架設到原有導線點下的位置上，會因皮帶輸送機和刮板的影響，產生很大的振動，需要停止輸送機的運行，這樣一來就會對掘進工作造成很大影響，造成出煤下降。而通過相對坐標法的應用，能夠使測量的時間大大縮短，進而達到多進尺多出煤的效果。

2 相對坐標測量法在礦山測量中的應用

將A點視作測量后視，B點設置為測量儀器的建站點，利用假設的B點的坐標和高程以及AB的方位角，作為資料的起算點，針對礦山所要進行貫通的巷道與其相關的周圍巷道，實施小范圍的全面測量。實測水倉貫通的巷道及其周圍相關的巷道。進行內業處理、計算成果，將其繪制成一定比例的圖紙。如何便可清楚地獲知水倉周圍巷道的具體情況。

具體應用相對坐標的過程中，應當依照下列步驟來進行開展：①井下測量過程中，在進行貫通巷道周圍巷道的頂板位置，設置兩個具有良好通視效果的點（A點、B點）視作臨時導線點，A、B點應當以20～40m的間距為宜。②將其中的一個點設置為相對坐標（X0、Y0），以H0代表高程，固定值由兩點的方位角進行設置。將其中的某個點視作測量后視，而剩下的點則為測量儀器測站點。巷道測量過程中將這些預設的坐標、高程與方位角實施測量。③完成相關測量工作之后，對成果進行計算，并繪成圖，這樣就能將巷道的關系通過圖紙展現出來。在對整個礦井實施實測之后，進行礦井實測資料計算時，將預設的A、B臨時導線點以及進行測量過的附近巷道，假設的方位角、標高以及坐標進行實測資料的換算。再重新計算開展拒不測量的資料，有效的銜接資料，使之成為一個完善的整體。如此一來，使得生產過程中急需解決的問題得到了很好解決，同時也使得礦井資料的一致性得到了有效保障，能夠更好地保障礦井的生產安全，確保巷道可以安全貫通。

開展礦山相對坐標測量的過程中，要依照實際情況，靈活使用，最大程度的確保測量效果。倘若存在較大的巷道間距以及對周圍地質情況不是很明確時，巷道貫通過程中，不能盲目的進行小范圍的相對坐標測量。必須要對礦井的整體地質情況進行充分掌握，之后再開展相關的測量工作，貫通之后應當與整個礦井進行資料對接，決不能進行獨自應用。同時實際工作獲知，在小范圍、地質情況明晰的巷道貫通過程中，才可應用相對坐標法進行測量。如果巷道的距離太長，在一百米以上時，也或巷道區域地質情況比較復雜，則就不適用開展相對坐標測量。

3 礦山測量技術的創新及應用

隨著科學技術的不斷發展，對與當前的測繪技術也產生了深遠的影響，同時也要求相關測量人員必須要具備較高的技術素質，才能適應現代礦山測繪的需要。為此，在實際工作中，應當加強信息技術的學習，掌握新的技術動態。礦山測量是一門綜合性的發展學科，設計很多領域，而且隨著當前社會的不斷發展以及礦山事業的不斷發展，測量工作也處于不斷變化的狀態。因此，開展礦山測量過程中不僅要對傳統的應用領域進行有效鞏固，而且還要對新的應用領域進行有效拓展，加強礦山測量的創新工作，才能適應當下礦山建設的發展需求。如利用GPSRTK測量技術加強對地下資源開采的監督和積極開展礦區環境監測和土地復墾研究；研究新的儀器與測量方法，加強攝影測量技術的應用，特別是繪制大比例尺圖，有效的將成圖周期進行縮短，更新礦圖，提升礦圖繪制的自動化水平；已開展于井下的礦用輕便經緯儀和自動跟蹤，數字顯示的防爆陀螺經緯儀等研究。

4 結語

隨著經濟社會的不斷發展，礦山企業也獲得了極大的提升，如何實現經濟利益的最大化，是各礦山企業研究的重點。選擇采礦條件較好的礦，成本投入較少的礦成為礦山企業的首選。而在此背景下，礦山測量的重要性更加凸顯。但是礦山生產中，測量工作僅僅在其中起著的導向、給向的輔助作用，造成很多礦山測量人員的流失，這對礦山測量工作技術水平的提升形成很大影響。為此，礦山企業必須要重視礦山測量工作，加強礦山測量人員的培養，提升其技術水平，使其發揮更好的技術效益。