淺析礦山測量技術的創新

摘要：簡要說明進八21世紀中國礦山測量面臨的特殊問題，探討新時期它面臨的形勢及任務，礦山測量應采用GPS技術。由于科技的發展，礦山測量技術的發展趨勢，分析了礦山測量技術創新。

關鍵詞：礦山測量技術創新

0引言

礦山測量是礦山建設時期和生產時期的重要一環，測量工作及測量成果是為礦山生產服務的。隨著測繪科學技術迅速發展，礦山測量也不斷創新和發展，面對各種挑戰和機遇同在的關鍵時代，廣大測量科技工作者肩負著歷史的責任，有必要對礦山測量走過的艱苦歷程及其未來作一些回顧和認識，分析面臨的形勢、探討新時期礦山測量面臨的任務。

1我國礦山測量技術面臨的問題

1.1礦山測量工作者地位低、權利小礦山測量是礦山生產建設中的一項必不可少的技術工作，測量成果不但要為礦山生產建設服務，也要為安全生產提供信息，以供領導對安全生產做出決策，是實現礦山安全生產的重要組成部分。但是，從20世紀90年代，在社會主義市場經濟的沖擊下，礦山企業以追求利潤最大化為企業根本目標。“采好礦，采成本低的礦”成為全國礦山企業的普遍現象，在這種背景下，作為輔助部門的礦山測量技術力量受到影響、基礎工作削弱。礦山測量工作者在礦山生產一線中天天忙碌于導線與給向的簡單輔助角色上，地位低、權利小。

1.2礦山測量人才大量流失眾所周知，煤礦企業生產條件差，危險程度高，礦山測量待遇低，幾乎沒有測量畢業生愿意到煤礦企業工作，大量技術人員離職離崗到建筑、交通等工程行業發展，嚴重削弱了礦山測量技術力量。

2礦山測量的基本理論

礦山測量是一門交叉學科，它的發展、變化密切相關主要涉及3個力面：是采礦技術和礦業工程的發展及要求：一是測繪科學技術與儀器設備的發展；三是其它學科的發展與影響，例如地質學、數理科學、環境科學、計算機科學、經濟學等。在中國，曾經給礦山測量學科定義為是礦山地質勘探、設計、建設和生產運營各階段，研究測定礦山地面、地下點的幾何位置，獲得礦體、礦山開采和開采沉陷的各種空間幾何信息，進行分析和數據處理，編制各種比例尺的礦山地面、地下開采圖件，同時研究礦產資源合理開采、開采沉陷及其防護的理論和技術的學科。并且明確它對礦山生產的4個作用，即參謀作用、指導作用、保證作用和監督作用。國際礦山測量協會曾經給礦山測量的任務定義為：從開發的經濟效果評價礦藏的地質條件；礦山權益的調查研究與交涉談判；礦山測量的施測、記錄、存儲、計算及礦圖繪制：采礦對地表及地下巖層影響的測量與預計：礦床儲量的調查和估算；礦山規戈Ⅱ等。

3礦山測量技術的創新

從礦山測量的發展來看，應該強調以下3個方面的創新：

3.1理論創新礦山測量是門交叉學科，其理論涵蓋了相關的各門學科，隨著相關學科在理論、技術與應用力而的不斷發展，必將對礦山測量有所啟發，從而可以對礦山測量的理論進行突破，通過理論上的創新來推動礦山測量學科的發展。

3.2技術創新礦山測量是門技術科學，其應用領域廣泛，涉及到礦山生產的各個階段，應用于礦區生產與管理的各個環節，而且實踐中的新問題總在不斷產生，并要求有效的解決辦法，如何在已有的軟硬件的基礎上，通過技術的改革和發展，科學、高效地解決出現的問題，就要求進行技術上的創新。

3.3應用創新礦山測量是一門發展的科學，其應用領域隨社會發展、礦山生產的發展而處在動態的變化之中，礦山測量既要鞏固傳統的應用領域，又要不斷開拓新的、有潛力的應用領域，這就要求在其應用領域、應用體系、應用模式上都能進行創新。只有通過不斷的創新，礦山測量學才能處在不斷的發展與進步之中。

4傳統的測量方法在礦山測量中的應用

4.1一般測量利用全站儀在井下進行一般測量時，為了加快測量速度，可直接設置后視方位、測站坐標及高程，并設置好儀器高及鏡站高，直接讀取、記錄所測點的坐標及高程，從而及時了解掘進進度，指導井下工程按設計進行施工，保證安全作業。為便于檢查，須同時記錄所測點的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中線、腰線時，由于全站儀可直接調出方位和讀出距離，省去了很多輔助工作，能方便、準確地現場標定中、腰線。

4.2角度測量角度測量是井卜測量中的重要工作，也是關鍵的工作。角度測量精度的高低直接影響到方位角的大小，從而影響最弱點和最弱邊的誤差。利用全站儀內置的重復角度測量模式測量，既能消除正倒鏡的2C差，又能及時反映測量誤差，避免了來回轉換正倒鏡。井下角度測量照準方向一般以垂球線為最佳。為了得到最好的背景效果，可在垂球線后而用照明工具透過透明紙進行照明，并把部分反光的照明燈關閉，以便更好地尋找測量目標。

4.3邊長測量傳統的井下導線測量邊長是2人水平同時拉鋼-尺，2人讀取數字，通常往往因2人力量把握不均，難以讀數，此外還有因聽錯、讀錯、記錯或算錯而導致限差不合要求，從而常常進行反復多次測量才符合要求，特別是在斜巷(20度、－30度)上測量邊長難度更大。由于受鋼尺長度的影響，限定了導線邊長不能超過50m；當測量高級導線邊長超過50m，除必須設中間定轉點外，還必須考慮鋼尺的各項改正，給測量工作帶來很多困難。全站儀的電子測距克服了鋼尺測量的諸多缺點，邊長遠遠超過50m，不但減少了測站，而且提高了測量精度。值得注意的是棱鏡整平對中后必須對準全站儀測站方向。由于井下受潮濕、溫度、能見度、照明亮度等影響，加上垂球線細度問題以及照準方向背景不好，兩測量導線點的邊長設置，在直線巷道中以不大干300m為宜。

4.4高程測量井下高程測量一般利用水準儀進行，全站儀通過輸入測站高程，量取儀器高和鏡站高，直接顯示測量未知點的高程。雖然測量的是二角高程，但對指導一般的工程施工，同樣可達到快而準的效果，并且可以與水準高程互相檢核。

5 GPS RTK在礦山工程測量的應用

在礦山坐標系GPS網的控制下測量計算出與公路高程系統差值、及與市規劃局獨立坐標系的轉換參數。

5.1采剝現狀與地形測量過去測地形圖時先要在測區范圍建立控制點及圖根點，然后在圖根控制點上架全站儀或經緯儀配合小平板測圖。后來發展到外業用全站儀和電子手薄配合地物編碼，用大比例測圖軟件來進行測圖，都要求在測站上測四周的地物地貌等碎部點，這些碎部點都必須與測站通視，而且至少要求2-3人操作，在拼圖時一旦發現出錯還得到野外去重測。現在采用RTK，在一般的地形地勢-下，設站一次即可測完以10多公里為半徑的測區，大大減少傳統測量所需的控制點數量和測量儀器的搬站次數，僅需一個操作，在地形地貌碎部點上待1 2s，可以得到該點的三維坐標值。同時輸入地物編碼，在測量過程中實時知道點位精度，這樣使作業速度加快，節省了外業費用，也提高了勞動效率。RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級，并且誤差沒有累加，數據安全可靠、當一個測區測完后回到室內，由成圖軟件通過接口，就可以繪制輸出所需求的地形圖。

5.2鉆孔、征地邊界、境界線等工程放樣把設計好的點位在實地標定出來，用常規的放樣如經緯儀交會放樣，全站儀的邊角等，一般要放出一個設計好的點時，往往需要來回移動目標，而且要2-3人操作，同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好，有時放樣過程遇到困難的情況要借助于很多方法才能放樣，如距離較遠時還必須支測點，從而使誤差累加影響放樣點的精度、采用RTK技術放樣時，外業放樣效率會大大提高，一個人僅需把設計好的點位坐標輸入到電子手薄中，手薄動態直觀的顯不便會自動提醒你走到要放樣的位置，既迅速又方便、它可以設置給出兩點不通視的放樣線上的點、不足之處是不能像全站儀那樣現場給定角度和方向、

5.3土方工程量驗收測量GPS配合南方成圖軟件形成管理一體化數據鏈，減少數據轉抄、輸入等中間環節并實現CAD化。測量2-4s／點(精度2-3cm)，4-5人在4d時間內要完成8.8 km2月采剝工程平面圖的數據采集、填繪更新工作、月底采集碎部點位超過5000測點，現有人員用以往測量儀器無法實現大型露天礦月工程量驗收的需要且前正在考慮建立單基站CORS系統實現無人值守，用VRS技術提供GPS實時測量數據服務，滿足非蔭蔽區工程測量等項要求且連續可靠、隨著周圍相鄰地級市單位單基站系統的建立，可共同組網，提高系統覆蓋范圍和精度，輕松升級成多基站CORS系統。

6結束語

當今，人類社會正面臨著人口、資源、環境和災害等影響人類生存和社會發展的嚴重問題。面對這種挑戰和機遇同在的關鍵時代，廣大測量科技工作者肩負著歷史的責任，每一位測量工作者要破除傳統束縛，不考慮體制變動，去面對社會發展的要求，闖向有待認識的新領域。