礦山開采過程中測繪技術模糊矩陣建立分析

孫 璐

（中國建筑材料工業地質勘查中心遼寧總隊，遼寧 沈陽 110000）

到目前為止，全社會已經進入高速發展階段，所以對于礦石資源的需求不斷擴大，因此促使著礦山開采技術的日益發展進步，且隨著以GIS為代表的相關測繪技術的發展成熟，使得礦山開采難度不斷下降以及開采安全性大幅度提升[1]。到目前為止，測繪技術已被廣泛應用至礦山開采過程中，尤其是在開采工作開始之前，必須要充分利用測繪技術可以精準獲取礦區地質條件以及礦產資源的具體分布，以此可以為后續礦山開采工作的開展與進行重要的數據基礎[2]。

將測繪技術應用至礦山開采過程后，不僅可以為相關人員提供較高質量的測繪數據，還可以提升相關礦山企業的綜合效益，因此，在此過程中需要對礦山開采測繪質量進行評價。本文通過建立模糊矩陣，對礦山開采過程中的測繪質量進行評價，以此改進現有的測繪技術存在的問題，以期為礦山開采提供高精準的測繪數據。

1 測繪技術在礦山開采過程中的應用

1.1 礦區地面平面、高程控制測量

在將測繪技術應用至礦山開采過程中，必須要遵循相關的國家標準以及準則，因此主要利用以導線網為代表的相關布網方法建立礦區地面平面控制網[3]，以此實現礦區地面平面、高程控制測量的精準后，最終達到提升后續的開采控制精度與效率的重要目標，具體的礦區平面控制網等級如下：

表1 礦區平面控制網等級描述

在上述基礎上，可以采用水準測量和三角高程測量相結合的方法構建礦區地面高程控制網，主要原因是水準測量與三角高程測量分別對于平坦地區礦區以及地勢高低起伏的礦區具有較高的測量精度，所以利用這兩種方法建立起來的礦區地面高程控制網集合了這兩種方法的優勢，具有廣泛適用性。礦區高程控制網等級的具體描述如表2所示.

表2 礦區地面高程控制網等級描述

1.2 礦區地上地下平面、高程聯系測量

為了提升礦山開采過程中測繪數據的同步性，因此需要以統一的平面坐標系統和高程系統作為基礎，并對這兩個系統的數據進行同步更新，從而將地上與地下的數據統一起來，以此提升數據統一性與完整性。

在此基礎上，為了降低投點誤差，一般需要采用陀螺經緯儀在井口處進行定向測量，利用此方法可以提升測量精度與效率[4]。

1.3 礦區地下平面、高程控制測量

礦區地下平面控制測量主要分為兩類，即基本控制測量和采區控制測量，但是這兩類測量方法都需要遵循基本控制導線的技術標準，該標準的具體描述如表3所示。

表3 基本控制導線的技術標準

則采區控制導線的技術標準如表4所示。

表4 基本控制導線的技術標準

1.4 礦區施工測量

在礦山開采過程中，必須要進行地面建筑物和井巷、露天礦工程的施工，以此提升后續開采工作的安全性，不僅如此還需要一相關施工設計圖紙為基礎，將施工工程的具體位置在施工地圖上標注出來，并對其進行檢查和測量。并在施工工作之前，要對施工圖紙與相關測量數據進行反復核對與校驗，以此提升后續施工質量。

1.5 礦區地上地下地形測量

根據礦山的實際地質情況以及開采進度按照不同比例對地形圖進行繪制，并在地形圖上將地物或其他物體精準標注出來，以此繪制多個工程的平面施工設計圖，并及時將資料進行上傳，以此提升礦山地質測繪工作的質量。

1.6 礦區地表沉陷的監測

在礦山開采過程中會無可避免地出現礦區地表沉陷的問題，所以要利用相關測繪技術對其進行監測。一般情況下，采用常用的測繪儀器以及技術對地表、道路及其建筑物中出現的形變與位移等現象進行實時監測，并根據相關測量結果對其變化規律進行模擬分析，并制定相應的開采沉陷應對方案，以此實現礦區地表沉陷的監測數據化，降低施工風險。

2 模糊矩陣建立

模糊矩陣是模糊綜合評價法中提出的一個概念，這種方法主要是將以模糊數學、模糊線性變換原理和最大隸屬度原則作為理論基礎，并根據客觀事物具體的評價指標，對其進行合理評價，該方法具有精度高與效率高等多種優勢，所以已經在各個領域實現了廣泛應用，因此本文將其應用至測繪質量評價中，以期提升測繪質量評價精度，并根據評價結果對測繪過程進行改進，以此進一步提升測繪精度與效率。具體實現步驟如下：

（1）構建測繪質量評價因素集U

因素集主要是由礦山開采測繪質量評價指標組成，利用該指標可以實現對測繪質量的全方位評價，評價因素集U的具體組成如下：

（2）計算礦山開采測繪質量評價指標的權系數向量

以上述的評價因素集為基礎，計算每一個評價指標對評價質量的貢獻程度，以此賦予不同礦山開采測繪質量評價指標的權系數，主要用ai表示，其中i=1,2,...,n。則根據此結果可以構建評價指標權重集合，該集合的具體描述如下：

由于不同礦山開采測繪質量評價指標的權系數大小只與其在評價過程中的相對重要程度有關，且權系數滿足以下的歸一化條件：

不僅如此，權系數的大小還可以通過專家評價法進行計算，但是此方法具有較強的主觀性，所以一般情況下采用相關的數學方法來計算權系數的值，該值也為礦山開采測繪質量評價指標權重。

（3）構建評價集的決策等級論域

在上述基礎上，需要分析與確定礦山開采測繪質量評價集的決策等級論域，假設其決策等級的數量為p，則評價集的具體描述如下：

上述公式中，第k個礦山開采測繪質量評價的等級用vk表示，其中k=1,2,...,p。

評價集是模糊綜合評價方法與其他評價方法的最大的不同，主要是利用該集合表示礦山開采測繪質量的評價等級隸屬度，以此提升最后的評價精度。

（4）構建單因素評價矩陣

以上述計算結果為基礎，對每一個礦山開采測繪質量評價指標ui相對于評價集的隸屬度進行計算，該結果主要是通過建立ui→V的單因素模糊矩陣r來實現，該矩陣的具體描述如下：

（5）構建最終的模糊矩陣

分析與確定A與R合成算子，從而獲得最終的模糊矩陣，以此實現對于礦山開采測繪質量評價，該矩陣的表示形式如下：

通過模糊變換的形式確定評價指標與評價集直接的模糊關系，以此為基礎對礦山開采測繪質量進行評價，則最終的評價向量可以用下述公式表示：

3 結束語

到目前為止，現代礦山開采流程已經逐步趨于智能化與復雜化，因此在這一復雜背景下，提升測繪質量已經成為提高礦山開采效率與安全性的重要前提，所以在實際中要結合相關方法對于測繪質量進行評價，以此改進測繪過程中存在的問題，提升測繪質量與效率，并提升礦山開采監測水平，及時發現并改正礦山開采過程中存在的問題，所以本文分析了礦山開采過程中測繪技術模糊矩陣建立方法，并通過相關實現驗證了該方法的有效性，以期為現代化礦山生產體系的構建與完善奠定堅實的基礎。