測量技術在采礦工程中的運用分析

周克明

（樺甸市四道溝建龍礦業有限公司， 吉林 樺甸 132400）

0 引言

我國地域遼闊，不同區域的地質結構、地形地貌、水文條件各不相同，這個采礦工程的生產和管理增加難度。由于采礦活動在地下進行，地下環境十分復雜，增加了采礦工程的開采難度。測量是采礦工程的前提和基礎，關系到開采活動的順利進行，如果采礦前沒有得出相對準確的地質、水文信息，不僅可能影響到正常的開采活動，而且可能造成重大安全事故，給采礦工程造成重大的經濟損失。測量工作作為采礦過程中的一項基礎工作，在采礦工程中發揮重要作用。隨著科學技術的發展，測量技術也在不斷進步，為礦產資源的開發利用和環境保護提供詳細的數據參考[1]。

1 工程測量技術特點

測量技術指在采礦過程中，對地質構造進行勘測、測量工具、測量理論和測量方法的總稱。隨著計算機信息技術、遙感技術、全球定位系統在工程測量中的應用，極大地促進了工程測量技術的發展，工程測量已經從過去單一的服務工程建設的目的發展到工程幾何動態、物理測量以及工程靜態模式等相關，并利用測量技術對工程發展進行預測，提高采礦工作效率。工程測量技術具有以下特點：

1.1 精確性

不同的測量工程對精度的要求不同，工程測量過程中，需要大量的高精度儀器進行測量，從而確保測量的精度。工程測量精度越高，則測量結果越全面，為工程建設提供更加詳細的參考。由于采礦工程在地下生產施工，地下地質構造復雜，一旦操作不當，則可能導致地面塌陷、土體崩落等問題，嚴重威脅到采礦工人的生命安全。因此，采礦工程對測量精度要求比較高，如果采礦工程測量精度誤差很大，沒有發現巖溶裂隙發育地層，在開采過程中沒有采取有效的措施，則可能導致頂板冒落、地基失穩等問題[2]。復雜的地質構造給采礦活動增加了一定的難度，直接影響到工程質量和開采安全性。

1.2 時效性

普通工程對測量時間沒有限制，但是工程測量的實踐性比較強，比如基坑降水或者開挖，由于不同時間段，基坑降水變化差異比較大，需要對基坑降水進行動態監控，根據水位下降變化采取相對應的措施。其測量結果具有明顯的時效性，如果沒有在一定的時間進行測量，則失去了測量的意義。采礦工程測量過程中，需要其他技術工種人員進行配合，從而實施監測采礦過程中的地層壓力變化，如果超過限值，則必須采取有效的措施。

1.3 綜合性

工程測量是一項綜合性、系統性的工作，需要根據采礦工程的實際情況，設置施工測量控制網、控制點、視角等內容，從而確保測量工作順利開展。

2 測量技術在采礦工程中的運用

2.1 3S 技術在采礦工程中的運用

3S 技術指Global Position System（全球定位系統）、Geographic Information System（地理信息系統）以及Remote Sensing（遙感技術）的簡稱。3S 技術是計算機信息技術、空間技術、傳感技術、衛星定位于導航技術以及通信技術等現代信息技術的高度集成，從而實現空間信息的采集、存儲、傳輸、分析、處理以及管理等的總稱。全球定位系統是人造地球衛星對點位進行測量導航的一種技術，最早是用于美國軍方。由于全球衛星定位系統具有全天候、不受任何天氣影響、覆蓋率高達98%、快速、高校、可移動定位等優勢，因此逐漸從軍事領域面向社會工程測繪、汽車導航、市政規劃設計、礦產資源勘探等多個領域[3]。隨著GPS 技術的發展，在原來的基礎基礎上逐漸發展了GPS—PTK 技術，GPS—PTK 技術又稱載波相位查分技術，是實時處理兩個測量站載波相位觀測量的查分方法，它將測量基準站采集到的載波相位發給接收機，接收機收到載波信息以后將坐標計算出來，實現精準定位[1]。這是一種新的衛星定位測量方法，在戶外可以實現厘米級定位測量精度，是GPS 技術的重大突破，為工程測量、放樣提供了方便。遙感技術是利用電磁波的原理，將各種傳感設備對遠距離目標發出輻射和反輻射的電磁波信號，根據電磁波反射回來的信號，不同的物體輻射和反輻射的信息不同，根據接收的數據信息進行分析、處理并最終形成圖像，從而對地面建筑物、林木、礦產等進行探測和識別的一種綜合技術。地理信息系統是一個專門管理地理信息的計算機軟件，它采用分門別類、分級分層管理數據信息，并將數據信息進行組合、分析、再組合、再分析，并將關鍵數據信息提取，再現到地圖上，實現信息可視化管理。遙感技術對地面空間信息進行遙測，GPS 實現空間信息的精準地位，然后將采集的數據信息與地理信息系統進行集成，可以實現測量、定位導航和監控功能[4]。

2.2 工程測量儀器在采礦工程中的應用

采礦工程需要全站儀、水平儀、游標卡尺、測距儀、水準儀、經緯儀等儀器設備，才能完成工程測量工作。全站儀是一種集光、電、機為一體的測量技術，可以完成水平角、垂直角、斜距、平距、高差等測量工作，與光學經緯儀相比，全站儀可以自動記錄并顯示測量數值，且測角操作非常簡單，并將測量的數據信息通過通訊接口或者通訊電纜傳輸到計算機，或者將計算機的數據傳輸到全站儀，可以實現雙向數據傳輸，是目前應用最廣的測繪儀器。由于采礦工程對測量的精度要求比較高，采用全站儀，可以實現對三維坐標、距離、角度以及高差的測量，在測量中自動對誤差進行分析，發現誤差以后，可以調整支架的相對位置，達到最佳的視角。

2.3 數字測量技術在采礦工程中的應用

隨著計算機信息技術、電力電子技術的發展，工程測量技術逐漸向自動化、數字化方向發展，測量技術在原有的基礎上逐漸發展成數字測量技術。數字測量技術集集成電路、數字技術、數字采集系統、顯示屏技術等為一體，利用數字技術，將野外采集的數據信息和計算機結合在一起，形成了集數據采集、數據傳輸、數據處理、圖形編輯和繪圖的系統，可以自動完成工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖等各類圖形的測繪，并將測繪的圖形直接生成圖紙或者輸出電子格式。與傳統的測量技術相比，數字測量技術度數方便、直觀，測量誤差小，有利于是測量數據的輸入和輸出，可以實現測量的自動化作業[5]。數字測量技術大大提高了采礦工程測量的工作效率和測量精準度。

3 結束語

綜上所述，測量技術是采礦工程建設的技術，只有做好采礦測量工作，才能為采礦工程的建設通過詳細、全面的地質信息，為采礦建設提供參考建議。