測量技術在露天礦山生產和安全中的應用

唐匡仁

礦山的地下開采過程中，整體生產系統相對來說會比較復雜，同時生產的環節有比較特殊地質條件的變化是客觀存在的現象。而隨著現如今采礦工作的發展和工作面的增大，對井下生產工作帶來了很多的不安全因素，使井下工人的生命安全受到了嚴重的威脅。在這個過程中，要將這些不安全因素控制在合理的范圍，就需要結合實際情況，使用先進的礦山生產和測量技術方法，運用先進的測量工具，從而獲得礦山生產過程中各種數據資料，對其加以分析之后進行應用，使這些數據資料反映在具體的礦山生產圖紙中。因此在礦山的安全生產環節測量技術是一項基礎性的工作，更是礦山安全生產的重要保障。

1 測量技術在露天礦山安全生產中應用價值

1.1 有利于優化礦山開采的整體環境

礦山開采的工作本身比較復雜，整體流程也并不單一，實際中礦山開采的環境相對來說比較差，地質特點的變化會比較明顯，經常會出現還有水資源的區域，使礦山開產的進程受到相應的影響，甚至還容易出現礦山采掘的安全事故。因此，在實際生產的過程中，要結合實際情況去關注防水處理方面的問題和內容，使礦山開采的整體環境基礎得到進一步的優化，保障礦山開采的實際效果，通過測量技術的有效應用，可以順利地解決這個問題。在測量的過程中，可以了解礦山中的含水層以及其他的一些溶洞，還有特殊的地質特性，為后續礦山開采工作的順利開展提供數據方面的基礎支撐，使礦山開采的工作人員真正了解礦山地下的特殊結構和問題所在，結合實際采取科學、具體的措施和方法，有效地減少在礦山開采過程中涉水的安全事故問題。另外，礦山測量工作中要重視對于水文觀測系統的了解，以及對于地質資料的合理性收集，這樣才能夠讓礦山的開采工作人員更加準確地掌握地下蓄水層的特點以及湖泊、河流的具體位置，為后續礦山開采環節的防水工作開展奠定良好的基礎，使礦山安全生產效果得到保障，優化整體礦山開采的環境。

1.2 有利于提高礦山開產資源的利用率

測量工作在礦山開采中的應用能夠更好地提高礦山生產中的采購率。具體來說，通過組織測量工作，明確了在礦山生產過程中需要使用到的各種先進的工具以及材料，還有專業性的設備，這樣就能夠為后續的采購工作提供重要的參考依據，防止在礦山開采的過程中產生不必要的資源消耗的問題。在礦山開采工作的開展過程中，包括深度以及炮孔的位置不明確等問題，都有可能會導致很多的廢石進而其中，直接影響到礦石生產的質量。而運用先進的礦山測量技術時，就能夠更好地了解到礦井下的地表情況，對其進行專業性的測量，并判斷地表下巖石的特殊變化情況，采取科學合理的方法組織開展礦山的開采工作，防止在開采的過程中產生不必要的資源浪費問題，最終提高資源的利用率。

1.3 有利于對巷道的開采方位進行明確

實際中，露天采礦工作開展時，礦山開采巷道的方位以及具體的距離和坡度會直接影響到礦山開采工作的實際效率以及礦山生產中產生的經濟效益。但是實際中礦山巷道的定位本身就是影響到礦山生產效果的重要因素，礦山測量工作的開展，能夠為巷道的掘進方向提供準確的定位，而施工放樣等工作也可以從中獲得一些專業的技術支持，以便于測算出更加準確的巷道位置，為礦山開采工作的順利進行提供正確的路線指導，使后續安全生產工作同樣能夠順利展開，讓露天采礦工作的實際成效更加理想。另外，通過測量技術在礦山開采過程中的有效應用，能夠更好地對礦山巷道路線的斷層進行準確、詳細的測量，分析礦山巷道路線的節理，以便于讓相關的工作人員了解到數據信息之后，結合實際情況，去制定出更加科學合理的安全生產措施，防止在礦山生產的過程中出現了一些不必要的安全事故問題。

1.4 有利于提高安全生產水平

測量技術在露天礦山生產過程中的有效應用能夠使工作人員結合各種礦山測量的軟件和數量，對整個礦區的地形和地質情況進行全面的分析，發揮相關技術的優勢，指導安全施工工作的順利開展。在礦井的施工過程中盡量避開地質結構的破碎帶，從而保證井下工作的運輸安全性和通風的安全性，同時還可以指導其他的采掘巷道不要進入危險區，使露天礦山采掘過程中的安全生產水平得到了提高。

1.5 有利于提供更加準確、詳細的礦山測繪資料內容

礦山測量工作需要涉及到礦井的上部和下部，尤其是在礦井下的所有巷道以及采空區的測繪工作，要對采礦的條件產生深入全面的了解。因此在礦山的采掘過程中，測量工作的開展效果直接影響到整體的安全生產質量，而在測量的過程中獲得準確的數據，能夠為礦山安全生產工作的進行提供相應的保障和堅實的基礎。這就要求礦山的測量人員可以及時提供反映出生產狀況的不同圖紙資料，了解各部分數據情況，對采礦設計的編制結果進行分析和指導。比如說針對井下導線點以及高程點的控制，往往會成為地質部門獲得地質條件的重要參考依據，而如果導線點不夠精準，就會導致地質預報工作的結果也不夠準確。測量技術應用在露天礦山安全生產的過程中，能夠提供更加準確詳細的礦山測繪資料內容，讓后續地質條件的復雜多變問題也能夠得到解決。

2 露天礦山測量的作用

2.1 地質測量是露天礦安全生產的前提和基礎

露天礦開發的前提和物質基礎是穩定生產，地質技術測量員需要做好準備工作，保證測定的準確性。露天礦開發主要是地上活動，但又需要對開采點的巖石及其地表層變形狀況做出精確的測定和勘察，一旦測定不準確將會引發各種危險事件，會給開采工人造成極大的危險。地質技術測定能夠對露天礦安全運行過程中的所有不確定因素進行測定，而這也直接關乎到是否能安全運行。但如果在測定過程中，所獲取的精度信息達不到一定標準就會造成偏差變大，會給安全運行造成不可預知的損失。所以，地質測量在露天礦安全性生產中產生的影響相當大，是露天礦安全管理的前提和基石。

2.2 礦山監測工作，是國家資源綜合利用的基礎前提

水泥制造的主要原材料石灰巖資源是難以再生的，而且石灰巖保有儲量是很有限的，因此一個大國每年消耗石灰巖資源的總量巨大。隨著中國社會經濟的日益發達，對水泥的需要量也愈來愈大，而石灰石資源將越來越少，加上許多資源因條件限制不能開采。這就需要企業必須提高資源的綜合使用，節約資源，以延長礦山的使用壽命。為合理使用礦井資料，還需要做好監測工作，除礦井的地物地貌特點之外，還需要與地質勘探工作緊密聯系，以全面控制礦體的形態特征和分布規律，包括各夾層的分布狀況等。為礦井的工程設計和開發工作提供詳實的圖紙資料，以便于合理使用資源，并盡量減少廢、夾石的剝離率。

2.3 計量工作是礦山均衡生產的最主要保障

隨著計量科學技術的日益發達，特別是全站儀的廣泛發展與使用，對計量成果的管理與利用效率也越來越現代化與數字化，并采用電子計算機管理，可以精確了解工業生產各環節的實際情況，從而進行有效控制、均衡生產活動。①制定礦井產品質量目標。根據生產質量目標，確定出來各個時間所產出的礦物的品級、種類和儲備，并對各種爆堆期間的資料對比，事先采用方法得到確定的石灰石品質目標。②測算規劃區域內礦石的一般地質技術價值。根據監測工作放樣、確定開采時間線和開采量，并按設計圖上礦物種類、狀態及爆破區計算出礦物的一般價值。③測算預計貧化量。根據地質勘探資料，對生產計劃段內的巖石層的嵌入程度和級外礦的分布、厚薄、產狀等的狀況標定到工作表面，以研究分采分爆的可行性和需求，從而測算預計貧化量。這樣就可以調節生產規劃。此外，還要符合配料要求，以增加個人廠礦石的貧化量，對進一步提高自然資源綜合利用率也是很有利的。

2.4 測量對爆破作業有指導作用

①中深孔爆裂從布孔到爆堆高度的測定，均要以測定材料為依據來進行。由于測定材料為整個爆裂工程提出了最科學、最可靠的基本資料，所以測定對中深孔爆破工作起著重要的作用。②對硐室的爆破作業必須認識到測量工作。首先必須有詳盡的開爆區位置圖，在地貌圖上設計藥包大小和硐室位置，按設計測算并放樣到實地上。在硐室開挖過程中要隨時跟蹤觀測，了解和指導硐室的建設過程，最后將硐室情況測繪在位置圖上，并計算出正確的開挖爆破參數，為開挖爆破設計施工提出了正確的數據資料，才能使爆破作業獲得最佳效益。

3 測量技術在露天礦山生產與安全中的應用要求

3.1 使用更加先進和專業的礦山測量技術

先進科學技術的應用是提高礦山測量工作質量的重要基礎，也是具體的保障，因此在礦山生產企業發展的過程中，要結合實際情況以及先進的測量技術方法，使整體礦山測量結果的數據準確性更高，讓后續生產的安全性也得到保障。比如說使用先進的3S技術以及全站儀技術，使生產的準確性更高，讓礦山測量的精準度為礦山生產的安全性提供相應的技術支持。

3.2 提高負責和從事測量工作人員的綜合技術水平

通常來說，礦山測量工作結果的準確性會直接影響到礦山生產工作的安全性，同時礦山測量工作結果的準確性會和礦山測量工作人員的素養之間存在密切的聯系，要提高礦山測量的準確性，就需要加強工作人員的重視，采取更加科學合理的方法保障工作人員的專業素養以及測量技術的效果。對此，需要礦山生產企業結合工作人員的情況，對其進行定期的培訓和指導，適當聘請專業的礦山測量工作人員到企業內部，對礦山測量工作人員進行培訓，使他們了解在工作過程中的一些先進技術和方法，保障相關工作的質量效果。而針對沒有參加崗前培訓的技術人員，則需要拒絕他們上崗，使整體礦山測量工作人員的綜合素質水平得到提高，保障露天礦山生產工作的順利穩定進行。

3.3 完善露天礦山安全生產責任制度體系

安全生產管理制度體系的建立，能夠有效地提高礦產生產的安全性效果，需要在制度的建立過程中，加強對安全隱患的排查，減少安全事故發生的概率，同時也需要將礦山測量工作歸結到安全生產管理制度體系中，避免違規開采以及違規生產管理工作的存在，保障礦山生產的安全性效果。

3.4 做好安全生產的宣傳教育

先進的礦山測量技術，要引進露天礦山的開采過程中，使其滲透在每一個環節。在這個過程中，要讓工作人員充分了解安全生產的重要性，加強安全生產的宣傳教育和培訓工作，使礦山生產工作人員的安全意識水平進一步提高。要關注礦山測量工作開展的重要結果，及時發現在生產環節出現的安全隱患問題，使工作人員對其產生了解之后，結合實際情況提出更加科學有效的安全問題解決和處理的方法，保障露天礦山生產的安全性效果。

4 現代測量技術在露天礦山生產和安全中的應用

4.1 全站儀的應用

全站儀是一種應用廣泛的測繪儀器，它主要是使用先進的電子技術以及光學技術相互融合所形成的一種專業的光電測量儀器，與此同時也是結合測距以及電子經緯儀的優勢為一體的智能化全站儀，在未來，以全站儀為代表的智能化儀器是露天礦山測量工作中使用的重要儀器，同時也是具體的發展方向。通過全站儀的使用，結合現代先進的計算機技術方法，構建形成露天礦山的三維數據自動采集和傳輸處理的模型以及系統，使傳統的礦山測量過程中繁瑣的工作內容得到了簡化，降低了工作人員的工作壓力，實際各項工作順利開展，同時也能夠獲得更加準確的信息，保障露天礦山生產安全效果。

4.2 靜態測量技術的應用

所謂GPS靜態檢測技術，是在各個檢測站使用多個接收器實現同時的監測，以便得到相應的數據，在檢測處理過程中，使用相應的檢測儀表來接收相應的數據，通常都會使用接收機的測量型GPS接收器，并利用這一類接收器來進行定位檢測的處理。首先，建立測控網絡，但是因為測控網絡形式較多，所以各個測控網絡之間還具有差異，對于部分簡單的檢測區僅需不到1h時間就能夠實現，而對于針對個別的復雜地區，其就需要長達數時間的測試。所以最為簡便的利用一些GPS接收器，就能夠達到最實際的需求。在具體觀測環節，可以通過在觀測點上簡單的安裝，或者建立相應的簡單接收設備，但是同步的觀測工作還需要相應的時間，通常，在1h～2h左右，然后用邊連接的模式建立測控網絡，再搭配上專業的軟件系統來解算并建筑基線，就能夠得到相應的坐標值。

4.3 RTK的技術的應用

實時的動態位置技術，也成為了RTK系統因為自身位置的正確，而及時被廣泛使用。RTK也能夠通過載波相位觀測進行差分。他的原理是把一個收集機安裝在接收站起來，而把其他一個或多個收集機安裝在RTK上是載波相位監測，基于實時差分RTK監測的實時動態定位信息技術，這個技術原理是在基礎站上設置一個收集機，在流動站上設置其余的幾臺，盡管它們安裝的地點有所不同，但它們都能夠在同樣的時刻接觸到由同樣的GPS衛星所發出的信息，而得到的觀測值也就是能夠通過在基礎站上的那臺儀器接觸到的。將這些觀察值與我們的已有位置信號放到一起作對比，他們中間的差就稱為GPS差分改正值，共視衛星的流動站可以將從無線電數據鏈電臺傳輸出去的經差分精確化，并轉換成利用GPS所觀察的數據信息，然后利用一定的技術手段，將所獲取的經差分修正后可以得到流動站更精確的實際定位結果，使得它的觀察精確度能夠很快的到達厘米級或者僅僅在1.25s時間內，利用以上步驟可以隨時調整測算出的實際定位結果，由此可以推測，根據用戶站與基準臺站所觀察的質量和解算結果，我們可以根據綜合這兩個方面的結果，來判斷能否獲得我們所需要的預算成果，這也就能夠大大減少了觀察的次數從而避免浪費了我們的精力與時間。所以，由于RTK檢測的精度高，準確性和效率，在工程檢測領域中獲得了普遍的運用。

4.4 空間信息技術的應用

空間信息技術的應用主要是來自于先進的3S技術系統，也就是說遙感技術、全球定位技術以及地理信息技術系統，其中基于先進的遙感技術系統獲得的測圖數據會更加準確，能夠基于遙感數據資料構建形成地面的數據信息模型，用于測繪工作中發揮相應的效果。而全球定位系統則是最具潛力的全能型技術，它能夠用于礦山的測量以及工程測量和環境等多個方面發揮重要的作用，在應用的過程中，GPS技術可以沒有嚴格的控制測量等級的區別，也不用考慮測點之間的通視性效果，不會存在太大的誤差，同時也可以進行三維的定位，這是和傳統測繪觀念體現出極大差異性的一種技術方法。地理信息技術系統能夠更好地對空間地理分布的數據信息內容進行采集和處理，他的發展對于現代測繪科學發展來說意義重大。現代空間信息技術應用在露天礦山生產過程中發揮出了明顯的優勢。

5 結語

總而言之，現代測繪技術應用在露天礦山生產的過程中體現出了重要的價值，可以使露天礦山測量工作順利開展，保障了生產的安全性，滿足了相關工作的具體要求，因此對其進行研究具有重要的作用。