數字化測量技術在智能化礦山建設中的運用

摘要：數字化測量技術在智能化礦山建設中的發揮的作用越來越重要。隨著無人機、三維掃描儀、RTK、Dimine、Micromine等儀器和軟件在數字化測量工作中被廣泛應用，為更好地建設智能化礦山，數字化測量技術的應用將會越來越廣泛，為礦山行業的發展帶來更多的機遇。

關鍵詞：數字化；測量技術；智能化；礦山建設

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.057

中圖分類號：TD 17；TP 3 文獻標志碼：A 文章編碼：1672-7274（2024）07-0-03

The Application of Digital Measurement Technology in the Construction

of Intelligent Mines

LONG Anshi

（Wengfu （Group） Co.， Ltd.， Guiyang 550508， China）

Abstract： The role of digital measurement technology in the construction of intelligent mines is becoming increasingly important. With the widespread application of instruments and software such as drones， 3D scanners， RTK， Dimine， and Micromine in digital measurement work， the application of digital measurement technology will become more and more widespread to better build intelligent mines， bringing more opportunities for the development of the mining industry.

Keywords： digitization; measurement technology; intsbAO8E6Mc4fBluxL3IsT6KSONa1Z19aP2TFWT3Ux9bw=elligence; mine construction

0 引言

“信息化與工業化的融合，有效地促進了工業企業由大變強。在智能化礦山建設中，數字化測量技術的運用很好地提升了礦山建設的工作效率，降低了生產環節中的人身安全風險。本文主要闡述數字化測量技術的優勢及數字化測量技術在智能化礦山建設中的應用，以期為相關工作C1z/lhT8wznpT+P4Aw4C+7VQGDDSSbR8EplF9r9vfbo=人員提供參考。

1 數字化測量技術

數字化測量技術是指利用計算機和先進的測量儀器設備將實現世界的物理量轉換為數字形式的測量數據，并且通過數字化技術進行處理和分析，從而實現對各種事物和現象進行精確測量、數據采集、分析和可視化展示的技術。

現代礦山工程中，無人機、三維掃描儀、RTK等儀器被廣泛應用，而Dimine、Micromine等三維軟件也在內業工作中得到廣泛使用，如圖1所示。其中，三維掃描儀能夠以數字化的方式記錄下礦山周圍的場景，并且可以提供高精度的地理數據。這些數據可以用于礦山規劃、設計和監測，有助于工程師更好地了解地質情況，從而可以提升工作的安全性和效率。另外，無人機技術也被廣泛應用于礦山的巡檢和監測工作中。無人機可以快速地獲取大范圍的圖像數據，通過圖像處理技術得出詳細的地形圖和地貌圖，為礦山管理和決策提供重要的依據。在智能化礦山建設中，RTK技術也起到了重要的作用。RTK全稱為實時運動定位系統，它通過接收到的衛星信號來確定接收器的位置，能夠提供高精度的位置信息。在礦藏勘探中，RTK技術可以提供定位功能，有助于工作人員準確地找到目標區域。而在內業工作中，RTK技術可以用于快速確定已經建立的測量控制點的位置，并且提供精確的基準信息。數字化測量技術在智能化礦山建設中應用越來越廣泛，為礦山企業帶來了諸多的好處。其中，無人機、三維掃描儀和RTK等儀器的運用為礦山工程提供了高效快捷又準確的數據采集手段。通過使用數字化測量技術，礦區能夠更好地監控和管理工作流程，提高工作效率，實現更高水平的生產安全。在未來的智能化礦山建設過程中，數字化測量技術的應用將會進一步發展和拓展，為礦山行業的發展帶來更多的機遇[1]。

2 數字化測量技術的優勢

2.1 高精度測量

數字化測量技術在礦山測量中的應用主要表現為提供高精度的測量數據，以及確保測量結果的準確性。在礦山管理中，準確的數據對于礦石儲量計算、采礦設計等決策非常關鍵。通過使用數字化測量設備，如圖1所示，可以實時監測礦山各個環節的數據，如礦石儲量、爆破量、挖填方量、挖掘距離等，確保測量結果的準確性。這些精確的數據可以為礦山管理者提供準確的信息，幫助其做出最優決策與規劃，確保礦山的高效運營。

2.2 快速測量

數字化測量技術的自動化特性能夠大大縮短礦山測量的時間。傳統的礦山測量需要手工進行，耗時且煩瑣，而采用數字化測量技術可以自動采集和處理數據，提高了測量的效率。尤其在需要測量大面積地形的情況下，數字化測量技術的高效率能夠節約大量的時間和人力成本。

2.3 安全性

數字化測量技術的應用增加了礦山建設工作的安全性，通過遙感和無人機測量，可以有效地避免人員進入危險區域進行測量，從而減少傷亡風險。通過遠程操作和自動化測量設備，可以有效地獲取準確的礦山數據無需讓人員暴露于危險環境。這種數字化測量的優勢不僅提高了測量的效率和作業安全性，還為礦山管理者提供了更全面和準確的數據，有助于他們做出更科學的決策。

2.4 可視化結果

數字化測量技術可以將測量數據轉化為數字形式，并通過圖表、圖像等方式進行可視化展示，這種可視化展示使得礦山測量結果更加直觀、易于理解和分析，如圖2所示。通過形象直觀的圖表和圖像，決策者可以更快速地了解礦山的地形、坡度等情況，并通過對數據的分析和比較，獲取更多的信息，從而做出更科學的決策。數字化測量技術的可視化展示還能夠有效地共享和傳播測量結果，促進團隊合作和溝通，從而提高工作效率和決策的準確性[2]。

圖2 處理后的礦山模型

2.5 數據處理和分析

數字化測量技術可以通過計算機進行數據處理和分析，應用各種算法和模型來提取更多有價值的信息。在礦山測量中，這種技術可用于礦石儲量計算、采礦設計等復雜數據處理和分析工作。通過數字化測量技術，測量數據可以與地理信息系統（GIS）相結合，進行三維建模和分析，從而精確評估礦石儲量和分布。此外，數字化測量技術還能應用于地質勘探、地殼變形監測等領域，為礦山管理者提供更精準的數據，幫助他們做出更科學可行的決策，提高礦山的綜合效益和安全水平。

3 數字化測量技術在智能化礦山建設中

的應用

3.1 智能化采礦設計

數字化測量技術在智能化礦山建設中的應用十分廣泛。通過采集礦山的地質和地形數據，數字化測量技術可以生成高精度的數字地圖和模型，幫助相關人員進行智能化采礦設計，如圖3井下采礦巷道模型所示。

圖3 井下采礦巷道模型

（1）采礦設計與優化。礦藏分布、巖層傾角、地表起伏以及礦區的地質結構和地形特征等這此數據信息，可以通過數字化測量技術進行采集分析，并且可以針對這些信息制定采礦方案，提高礦山的資源利用效率。

（2）實現礦山的智能化管理。通過采集大量的實時數據，如巖層位移、地表沉降等，數字化測量技術可以實現對礦山的監測和分析，可以及時發現風險隱患，提前采取措施進行干預和調整。這種智能化管理可以提高礦山的安全性和生產效率，最大限度地發揮礦山的資源價值[3]。

3.2 精細化監測

無人機、三維掃描儀和RTK等設備是常見的精細化測量工具，在礦山實時監測和數據采集中發揮著重要作用。

圖4 無人機航拍助力礦區高邊坡位移監測

如圖4所示，無人機在礦山中進行高空航拍，通過高分辨率的圖像和視頻采集工具，實時獲取礦區的地質結構和地形特征數據。遠程航拍可以提供全景視角，在大范圍內高效地進行礦山的監測和數據采集。三維掃描儀是另一種常用的數字化測量工具。它可以通過掃描和測量物體表面的點云數據，實現對礦山的精細化監測。

三維掃描儀可以提供高精度和全面的信息，可以監測巖層變形、地表沉降等問題，及時發現和預警地質災害風險。

RTK是一種實時動態測量技術，通過GPS和無線電通信，可以實現對礦山地形和設備位置的精確測量。RTK技術可以提供高精度的定位和導航數據，從而幫助礦山工作人員準確分析和處理數據，及時采取措施預防和應對潛在的安全風險。

無人機、三維掃描儀和RTK等數字化測量工具在礦山的實時監測和數據采集中扮演重要角色。通過這些工具的應用，可以實現礦山的精細化監測，提前發現和預防潛在的安全風險，保障礦山的安全生產。

3.3 智能化導航與導引

數字化測量技術在礦山中的應用不僅可以提供精確的地理信息和導航數據，還能實現智能化的導航和導引，以提高礦山的運營效率和安全性。通過使用無人機、三維掃描儀等設備進行地形測繪和數據采集，獲取高分辨率圖像和視頻數據，結合三維掃描儀的架式掃描，可以實時獲取礦山區域的精準地理信息。這些數據可以用于生成數字化地圖，包括地形、道路、區域劃分等細節，為操作設備提供了科學依據，也為人員提供了精確的導航輔助。其次，數字化測量技術也可以與定位系統相結合，實現對設備和人員的智能導航與導引，讓導航過程更加智能化及高效化。通過在設備和人員身上安裝定位器，可以實時追蹤和監控其位置和移動軌跡。結合數字化地圖和導航系統，可以為設備和人員提供精確的導航指引，快速找到目標區域或路徑，提高工作效率，并確保安全運行。數字化測量技術的應用還可以結合Dimine、Micromine等內業輔助軟件，對采集的數據進行處理和分析，生成更加準確和細致的地圖和導航信息，為礦山的運營和管理提供更全面的支持。

3.4 數據分析與決策支持

數字化測量技術在礦山管理中可以進行數據分析和決策支持，可以幫助礦山管理者做出更科學的決策。首先，運用數字化測量技術可以對礦山的大數據進行采集、存儲、處理和分析。通過使用傳感器和監測設備，可以采集礦山各個環節產生的數據，如生產數據、設備數據、能耗數據等。這些數據會被存儲在數據庫中，并進行預處理和清洗，以保證數據的準確性和完整性。接著，通過數據挖掘、模型建立和算法分析等技術手段，可以從海量數據中發現隱藏的規律和趨勢，提取有價值的信息。其次，數字化測量技術可以為礦山管理者提供數據支持和決策參考。通過對挖掘出的規律和模式的分析，可以獲得一些重要的數據信息，如生產趨勢、設備性能、能源消耗等。這些數據和信息可以幫助管理者了解礦山的運行狀況，預測和防范潛在問題，優化生產計劃和資源配置。同時，數字化測量技術還可以通過可視化呈現數據和信息，為管理者提供直觀的決策參考，加強決策的科學性和準確性。

4 結束語

綜上所述，數字化測量技術在礦山測量中具有高精度、高效率、低風險、可視化析等優勢。數字化測量技術在智能化礦山建設中得到廣泛的應用，包括智能化采礦設計、精細化監測、智能化導航與導引、智能化設備管理和數據分析與決策支持等方面。這些應用可以顯著提高礦山的生產效率和安全性，從而推動了礦業的智能化和可持續發展。

參考文獻

[1] 謝志敏．數字化測量技術在礦山測量中的應用[J]．冶金與材料，2023，43（8）：97-99．

[2] 趙龍．數字化測量技術在礦山測量中的應用方法[J]．世界有色金屬，2023（15）：34-36．

[3] 焦楊．礦山測量中的數字化測量技術整合運用[J]．世界有色金屬，2023（14）：20-22．