礦山測量技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新發(fā)展

劉超

摘要：礦山開采下測量工作對礦山安全生產(chǎn)與管理工作提供了有力依據(jù)。文章通過對礦山測量技術(shù)應(yīng)用重要性進行分析，結(jié)合當前常見的測量技術(shù)應(yīng)用，探討礦山測量技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山測量;測量技術(shù);技術(shù)應(yīng)用;技術(shù)創(chuàng)新

引言

在礦山開采過程中，測繪科學技術(shù)逐漸發(fā)揮核心技術(shù)的作用，為地質(zhì)礦產(chǎn)測量帶來了極大的工作便利，提高了對地觀測和礦物探測的工作精度，降低了生產(chǎn)管理成本，也減輕了礦物開采的難度和工作壓力。現(xiàn)代測繪科學技術(shù)具有多學科的特點，具有較強的空間分析信息的功能與作用，因而能夠獲取大量的地理數(shù)據(jù)信息，以及存儲、處理、計算空間信息數(shù)據(jù)。

1礦山測量技術(shù)的應(yīng)用的意義

礦山測量是礦山開采中重要的一項學科，礦山測量的精度直接影響著井下采掘施工效率及安全。在礦山開采前期，需采取合理有效的技術(shù)措施對開采區(qū)域圍巖穩(wěn)定性進行控制，為了防止開采過程中發(fā)生重大安全事故，應(yīng)不斷提高礦山測量施工精度;由于礦井內(nèi)施工條件及地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，礦山測量人員需不斷提升自己專業(yè)能力。同時受井下光線、溫度、風流、粉塵以及施工工藝等影響，在進行井下測量時測量精度低、測量效率差，若不采取有效的措施，很難保證礦山測量的準確、高效性，從而導(dǎo)致礦山安全事故的發(fā)生。所以為了保證礦山安全高效生產(chǎn)，礦山企業(yè)必須重視礦山測量工作，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施不斷地提高礦山測量工作的準確度。

2礦山測量技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1全站儀的應(yīng)用

全站儀是近年來成功研發(fā)并投入使用的測繪設(shè)備之一，全站儀是一種集合機械技術(shù)、光學技術(shù)的全新測繪儀器，通過全站儀可以實現(xiàn)對水平角、垂直角、高度、深度等工作面的距離測量，目前在我國礦山測繪、隧道工程建設(shè)下精密測量應(yīng)用更加廣泛，在具體應(yīng)用下全站儀主要通過望遠鏡實現(xiàn)視準軸、測距光波、光軸同軸化接受等工作。從具體工作來看同軸化主要是在測量過程中望遠鏡與調(diào)焦透鏡之間所采用的分光棱鏡部分，通過這方面系統(tǒng)建設(shè)來豐富望遠鏡的功能，從而達到準確的測量效果。為滿足一定范圍內(nèi)的測距需求，工作人員需要在儀器內(nèi)部另外架設(shè)一條內(nèi)光路系統(tǒng)，同樣采用分光棱鏡系統(tǒng)作用，發(fā)揮光導(dǎo)纖維的價值將光敏二極管所發(fā)射的調(diào)制紅外光傳送至光電二極管接受，滿足工作測量下光傳播時間計算與測距要求。

2.2GPS衛(wèi)星定位測量技術(shù)

GPS衛(wèi)星定位是通過“衛(wèi)星”傳導(dǎo)方式，將地面數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，衛(wèi)星通過對數(shù)據(jù)進行處理后，將精準數(shù)據(jù)信息反饋到地面，測量技術(shù)人員通過反饋信息數(shù)據(jù)并結(jié)合工程實際情況，最后經(jīng)過計算機核算得出精準測量結(jié)果。因此，從采礦工程施工的需求與規(guī)劃角度考慮，將GPS衛(wèi)星定位測量技術(shù)運用到采礦工程中具有較高的實用價值。GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的優(yōu)點在于地面工程施工的精準定位及測量，但對采礦工程的井下施工測量存在一定的制約性，所以可以將GPS衛(wèi)星定位技術(shù)運用于井下采煤造成的地表沉陷的研究，近年來有關(guān)礦區(qū)地表沉陷的研究越來越多，目的之一就是減少地表沉陷對農(nóng)田、水利設(shè)施、地表建筑物、鐵路/公路、河流湖泊等的影響，GPS衛(wèi)星定位測量技術(shù)可以高效率地對礦區(qū)周邊地表進行高精度測量，避免人工測量占用人員、設(shè)備多、測量精度差等問題。

2.3GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS技術(shù)是地理信息系統(tǒng)，是由采集、計算以及儲存、空間地理分布等數(shù)據(jù)組成的計算機系統(tǒng)。該種技術(shù)通常由計算機技術(shù)、遙感技術(shù)以及環(huán)境管理等多個部分組成。研究中對GIS在礦山測量中的流程進行分析，通過對GIS技術(shù)的使用，可以結(jié)合礦山測量的基本內(nèi)容，對已知以及未知的數(shù)據(jù)進行分析，而且也可以生成圖形，實現(xiàn)人們對測量內(nèi)容直觀、形象的分析，而且，在礦山測繪技術(shù)使用中，通過計算機軟件的使用以及圖形符號的選擇，可以通過自動化識別技術(shù)以及自動計算技術(shù)的運用，實現(xiàn)數(shù)字化圖形的設(shè)計，保證礦山測量的精準性。因此可以發(fā)現(xiàn)，在GIS技術(shù)使用中，將其運用在礦山測量中，可以為人們提供準確性、及時性的信息資源，保證礦山測量技術(shù)的有效性。

2.4GNSS技術(shù)的應(yīng)用

在礦山測量過程中，GNSS導(dǎo)航定位測量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，能實現(xiàn)礦山測量更加精確的定位，使用GNSS接收機記錄測量數(shù)據(jù)更加便利。在今后的礦山測量作業(yè)中，GNSS技術(shù)應(yīng)用會更加廣泛，GNSS技術(shù)不易受地形因素的影響，能全天候?qū)ΦV區(qū)進行無死角覆蓋觀測。此外，GNSS技術(shù)在礦區(qū)控制測量、形變監(jiān)測及地形圖測繪等領(lǐng)域?qū)⒌玫接行?yīng)用。

2.5數(shù)字化繪圖技術(shù)

礦山開采中，由于地表以及井下地質(zhì)條件的特點是客觀存在的。因此，在礦山檢測中，應(yīng)該通過對礦山流程以及檢測數(shù)據(jù)的分析，進行測量方案的有效構(gòu)建。對于測量人員，應(yīng)該根據(jù)礦山檢測的繪制圖紙，進行數(shù)字化技術(shù)的使用，轉(zhuǎn)變以往礦山檢測中存在的限制性問題，而且，在信息化實質(zhì)測量工作中，相關(guān)測量人員可以結(jié)合新測繪技術(shù)以及測繪方法，按照GIS檢測方法，進行技術(shù)數(shù)據(jù)資源的開發(fā)，提高礦山開發(fā)規(guī)劃、運輸路線的優(yōu)化，并結(jié)合礦山資源的開發(fā)狀況，進行創(chuàng)新技術(shù)的使用，推動礦山檢測工程的穩(wěn)定發(fā)展。

2.6三維激光掃描儀的應(yīng)用

三維激光掃描儀是當前較為先進的測量技術(shù)，其主要由電源供應(yīng)系統(tǒng)、控制器和掃描儀等構(gòu)成，在使用過程中依靠CCD與儀器內(nèi)部控制等系統(tǒng)的相互作用，實現(xiàn)激光測距與掃描的要求。三維激光掃描儀在使用原理方面與全站儀器的測量有很多相同之處，主要是利用空間內(nèi)三角模型的搭設(shè)來進行物體相關(guān)數(shù)據(jù)的測量，主要體現(xiàn)在激光測距離與水平方向的距離測量工作。 在礦山開采中三維激光掃描儀主要依托于綜采工作面機器人，通過轉(zhuǎn)載機與支架上的三維激光掃描儀做360度球狀掃描，綜采工作面巡檢機器人上三維激光掃描儀做二維切面掃描并結(jié)合綜采工作面巡檢機器人慣性導(dǎo)航裝置可生成工作面中部區(qū)域的三維點云。綜采工作面巡檢機器人三維激光掃描技術(shù)需要配合固定點的三維激光掃描儀進行，同時需要設(shè)置坐標系統(tǒng)配準標識物，以便于綜采工作面掃描點云的拼接與掃描精度驗證。

3礦山測量技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

近年來，受科學技術(shù)蓬勃發(fā)展的影響，現(xiàn)代化礦山測量技術(shù)逐漸向信息化及智能化方向轉(zhuǎn)變。從實際來看礦山測量技術(shù)日趨成熟，不止能保證數(shù)據(jù)采集測量結(jié)果的準確性，更能最大限度減輕人工測量工作量，大大降低人為誤差的發(fā)生率，保證礦山測量總體技術(shù)水平及測量作業(yè)效率。礦山控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是礦山測量的基礎(chǔ)性技術(shù)手段，其應(yīng)用水平高低與礦產(chǎn)資源開采有序性間存在著密切聯(lián)系，而礦山控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具體應(yīng)用時處于持續(xù)創(chuàng)新的狀態(tài)，以礦山水準測量及礦山三角測量為切入點，逐漸深化其應(yīng)用范圍，特別是當前我國多數(shù)礦產(chǎn)企業(yè)傾向于使用GPS控制網(wǎng)、三角網(wǎng)及導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段，一定程度上豐富技術(shù)手段的應(yīng)用類型。同時，控制網(wǎng)技術(shù)手段不同其應(yīng)用優(yōu)缺點也存在著明顯的差異性，往往需要測量單位自行選擇及綜合分析。總而言之，礦產(chǎn)資源相對有限，而如何平衡礦產(chǎn)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護間關(guān)系，得到越來越多從業(yè)人員的關(guān)注及重視。除革新理論知識外，創(chuàng)新礦山測量技術(shù)及工藝能實現(xiàn)全面管理礦山測量工作的目標。

結(jié)語

綜上所述，我國礦山開采地質(zhì)條件極其復(fù)雜，導(dǎo)致礦山事故頻發(fā)，帶來了不良的社會影響。因此，地質(zhì)勘探是保證礦山安全開采的前提。礦山地質(zhì)調(diào)查一方面可以作為礦山設(shè)計的參考依據(jù)，另一方面也有助于預(yù)防一些地質(zhì)災(zāi)害。礦山測量技術(shù)在開采地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等方面的應(yīng)用，可以進一步提高該技術(shù)的實際效果。

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