測繪新技術在井下礦山測量中的應用

王曉亮，謝旭光

（山東黃金集團蓬萊礦業有限公司，山東 煙臺 266000）

礦山測繪測量工作包括工程設計、工程測量、多角度測量等方面，是礦上工程的主要組成部分，融合先進測繪新技術是保障礦山工程測繪的前提和基礎。目前使用較多的遙感、全球定位及地理信息系統等測繪新技術逐漸廣泛應用于礦山中，測繪新技術的出現可以有效實現數據的準確和實時，減少礦山測繪過程中的困難。本文通過分析研究礦山測量的發展現狀，結合測繪新技術在礦山作業中的應用，分析總結測繪新技術的應用效果，推動礦山測量工作的穩定發展。

1 礦山測量工作的主要特點

1.1 礦山測繪工作重要性

礦山測量工作是礦山在開采前對開采區域的地質條件、采礦應用等綜合方面的測量，通過分析研究礦山地質建設和開采過程中礦體到圍巖、地面到井下的各種靜動態的空間問題，礦山測量工作以地質工作為主導，工程質量及資源利用方面為基礎，建立測量測繪采掘區域的空間圖形，進行井下工程施工和竣工測量，充分分析資源的利用和生產情況，根據已設計的空間圖形實現現場檢驗，在礦山開采階段，巷道的走向和中腰線的標定、上線井巷道的貫通及開采位置的確定等問題都離不開測量的作用。

1.2 礦山測繪工作現狀

礦產資源豐富的企業，在發展初期多數采用粗放式經營模式，存在嚴重的人財力、物力等方面的浪費，隨著企業經營模式的變化，逐漸向集約型轉變，井下特殊的作業環境對測繪技術提出更高的要求，要充分考慮到礦產資源的不可再生性，通過科學合理的設計減少對資源的浪費，充分利用測繪新技術。

傳統的井下礦山測量工作通過單全站儀測量，落后的測量方式無法達到預期效果，無法及時處理采集的數據，測量技術的數據利用率較低，應用到實際范圍中存在很大誤差，導致測繪人員設計需要的數據多數只能通過現場實地勘探獲取，生產各個環節合作稀疏，最終造成資源浪費。

1.3 礦山測繪工作的難點

地理環境對開采的影響是動態的，長期的開采導致地理結構發生變化，山體塌陷或下沉等問題時有發生，山體造成破壞會嚴重影響后續的開采工作和設計工作，加之大部分企業處于地理位置偏遠交通不便的區域，礦山測量無法順利到達測量地點，因此礦山環境影響下的測繪新技術需要更加先進的技術。

2 測繪新技術在礦山測量中的優勢分析

礦山測量是礦山建設的基礎，從設計編制到安全生產都離不開礦山測量的技術支撐，面對地理環境惡劣、山體破壞嚴重等問題的礦山區域，礦山測量工作嚴格按照設計要求和測量規范作業，特別是在巷道貫通、豎井或暗井等方面的貫通、傾斜巷道等方面直接影響貫通工程效果，降低安全隱患帶來的損失。

礦山測量技術實現測量技術的應用水平，較傳統測量技術，測繪新技術及時把控測量精度，測量工作必然存在一定的誤差，在貫通的結合處容易出現錯開現象，發生測量誤差情況時測量人員可及時比對設計圖，將誤差控制在相對施工距離的15m以內，降低礦山建設過程的風險，保障作業人員人身安全。

礦山測量制定測設方案，要按照控制形式、測量方法、選定儀器和確定誤差參數四個方面設計，一般情況下極限誤差小于允許誤差即可達到測設目標，因此測量新技術要嚴格按照設計的數據和測量范圍作業。測量新技術設計人員要提前掌握地下復雜的地質情況，采空區、含水層等方面的數據信息，準確測量相鄰巷道的距離，因此測繪新技術的應用勢在必行。

3 礦山測量和測繪新技術的應用及效果

測繪新技術以傳統礦山測繪手段為基礎，有效規避礦山測量中發生的不良循環問題，測繪新技術的測量結果準確度高，以現代遙感技術、全球定位系統和云系統等技術為基礎，達到測量設計到測量結果的自動化數據化，更好的提升了礦山測量數據的高精尖；測量過程靈活多樣，各種先進設備的應用，實現工程效益的提升。

3.1 全站儀技術應用

信息化時代的推動下，礦山測量工程建設不斷提升，新型測量技術在礦山測量中廣泛應用。全站儀測量包含全站型電子速測儀、電子全站儀和電子速測儀三種，全站儀重點維護坐標變化情況，全面系統的控制測量數據、位移等數據的發生，實施傳送發生的數據和信息，保障獲取數據的準確性。全站儀融合光學技術、電子技術廣泛應用于不同區域，智能全站儀結合機電磁等先進技術，性能穩定功能強大，提高礦山井下測量中的測量效率；礦山放樣階段利用全站儀檢測，不僅能保障數據的準確度，還能減少測量的工作量，縮減工作時間，是礦山測量的發展趨勢。

3.2 遙感技術應用

空間信息系統由地理信息系統、全球定位系統和遙感系統組成，遙感及時檢測地表沉陷或活動范圍，避免因過分開采導致地面下沉事故；遙感技術在檢測礦石污染程度和范圍內取得有效成果，減少礦石開采過程造成的環境污染。全球定位系統多數應用于鉆孔測量和礦區控制測量等方面；地理信息系統可以根據收集的數據繪制礦上圖形，制定合理的開采計劃，分析查詢礦山開采過程中的數據，達到對井下的實施監控。3S系統的空間信息技術更加穩定，實現礦區測量區域的移動監控和建立礦區控制網絡，達到工程測量和資源有效利用的目的。

3.3 三維激光掃描技術應用

礦山測量過程中的三維激光掃描技術基于計算機實現高密度云數據的計算和復制，實現礦區表面大面積大密集點的三維坐標和地理等信息，保障線面的三維立體模型。陀螺加速計慣性設備是慣性測量技術的主要實現方式，平臺式慣性測量系統，測量人員觀測誤差實現陀螺儀移動誤差的有效控制；捷聯式慣性測量系統在慣性敏感器基礎上實現運載體方向和位置的把控；慣性技術的應用是有效控制測量過程的主要技術，全面審核測量中的控制點，實時監測礦山的作業情況，是提高礦山開采效率的重要技術。

3.4 航天遙感技術應用

航天遙感技術具有成本低、效率高、精度高等優勢，目前在礦山測繪過程中逐步應用并日漸成熟。該技術通過在應用多應用于野外測繪，在應用過程中需注意相片矯正。該技術可以為礦山測繪工作提供初期定點數據，方便技術人員進行數據核準。

3.5 衛星導航定位技術

衛星導航定位技術應用于礦山領域，可實現對礦山單位的全天動態觀測。該技術精度高，能夠實現對測量數據和礦山變化的實時監測，數據靈活度較高。與傳統的測繪技術相比，衛星導航技術通過三維定點方式實現對目標點的精準測量，精度較高。該技術的應用極大地提高了礦山測繪的工作效率，改善了礦山測繪工作的靈活性。

4 結語

綜上所述，測繪新技術水平的提高是各個行業的支撐，測繪人員進行礦山測量時要及時把握新技術的應用特征，做好新技術的質量監控，保障技術水平的提高，才能不斷提高礦山作業工作效率和開采質量。