測繪技術在礦山開采沉陷中的運用

徐龍濱

黑龍江龍煤雙鴨山礦業(yè)有限責任公司集賢煤礦生產(chǎn)科

測繪技術在礦山開采沉陷中的運用

徐龍濱

黑龍江龍煤雙鴨山礦業(yè)有限責任公司集賢煤礦生產(chǎn)科

全球化進程日益加快，科學技術有了突飛猛進的發(fā)展，測繪技術在現(xiàn)代礦山的開采中扮演著很重要的角色，對其開采施工的影響很大。目前應用最廣泛的測繪技術就是GPS技術，這種全球定位系統(tǒng)技術的使用極大地方便了開采工作量，為后期的開采作業(yè)提供了很有效的可靠參考數(shù)據(jù)。文章主要研究了這種技術的在開采中的優(yōu)勢以及實際應用，在最后提出了測繪技術在礦山開采中對環(huán)境的保護作用有哪些。旨在通過本文的簡單介紹，希望給有關方面提供些參考性的有研究價值的建議。

測繪技術；GPS技術優(yōu)勢；應用；環(huán)境保護

一、GPS技術及其在礦山開采沉陷測量中的優(yōu)越性

1.礦山的開發(fā)大多都是在環(huán)境惡劣的外部進行操作，因此開采的難易很大程度上卻取決于開采區(qū)域的環(huán)境條件狀況、地形和地質(zhì)的具體復雜程度等。如果沒有先進的技術，那么可想而知，在開采的過程中對實際情況的把握和對煤炭層的信息數(shù)據(jù)的搜索等都會有一定的困難。但是GPS技術的廣泛使用在根本上很好地解決了這些難題，為開采的順利進行奠定了可靠的技術條件。

2.因為GPS是根據(jù)全球衛(wèi)星進行定位，所以不會受到其他外界因素的干擾，采集的信息和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的可靠性和真實度都比較高，即使在自然環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，其測量效果也可以滿足礦山測量的實際需求而且不需要重復進行，一次性就可以，不管工作量的多少或者困難程度。

3.GPS的技術應用也是基于計算機技術，多以工作人員只要在計算機中輸入GPS的初次測量數(shù)據(jù)，然后利用相關的技術軟件就可以將輸入的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，很快就能得出相關的數(shù)據(jù)結(jié)果。因此，GPS技術依靠和計算機通信技術的連用，強化了自身的智能化和自動化水平。

二、GPS技術在礦山開采沉陷測量中的運用

1.GPS礦區(qū)監(jiān)測網(wǎng)的創(chuàng)建

要想有效的使用GPS礦區(qū)監(jiān)測網(wǎng),其中第一點必須要創(chuàng)建計算地表沉陷和巖層移動的基準點,所以,以上基準點就必須安置在采動影響范圍之外的相對平穩(wěn)的地方,而且通常需要三到四個永久控制點組合而成。以礦山測量的規(guī)范為出發(fā)點,通過現(xiàn)場勘測,再與測量地區(qū)地形地物等特點相結(jié)合,構(gòu)建科學合理的GPS布網(wǎng)策略。以創(chuàng)建好的控制網(wǎng)為前提,向沉陷區(qū)不斷發(fā)送布置觀測站的測量點,上述觀測點一定要實時反映出沉陷區(qū)域整體的變形特特點。

2.GPS數(shù)據(jù)處理

進行GPS數(shù)據(jù)的處理是開始以觀測的數(shù)據(jù)出發(fā)，然后得到最后的開采沉陷數(shù)值，這是工作的最終目的。具體的數(shù)據(jù)處理方法就是，首先記錄初次測量的數(shù)據(jù)，然后再利用相關的數(shù)據(jù)傳輸軟件把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)輸入到計算機中，在進行格式轉(zhuǎn)換，需要轉(zhuǎn)換成標準的格式模式，當然也是要利用相關的格式轉(zhuǎn)換軟件才能進行操作，然后進一步通過使用基線解算軟件，得出GPS的基線向量結(jié)果數(shù)據(jù)，在最后在利用GPS的網(wǎng)平差系統(tǒng)來獲得想要的數(shù)據(jù)。通過上述的分析，我們可以簡單地了解到，在GPS數(shù)據(jù)的處理中最主要的操作過程是從極限結(jié)算的轉(zhuǎn)化再到GPS網(wǎng)平差的整個過程,在這里的基本平差程序過程為：

(1)取基線向量,創(chuàng)建GPS的基線向量網(wǎng),做到以下幾點要求：

①使用各自獨立的基線,如果選用了不相互獨立的基線,那么平差結(jié)果將和真實的情況不一致;

②使用的基線需要以閉合的幾何圖形的方式呈現(xiàn)出來;

③應該使用優(yōu)質(zhì)的基線向量,基線的優(yōu)質(zhì)程度,可以依據(jù)同步環(huán)閉和差異步環(huán)閉和差和重復基線較差來進行判定;

④使用能構(gòu)成邊數(shù)較少的異步環(huán)的基線向量;

⑤盡量使用邊長相對比較短的基線向量。

(2)三維無約束平差。創(chuàng)建GPS基線向量網(wǎng)之后,下一步應該進行GPS網(wǎng)的三維無約束平差,其目的主要是通過無約束平差檢測出的數(shù)據(jù)來評定構(gòu)成的GPS網(wǎng)中有沒有粗差基線狀況發(fā)生,如果出現(xiàn)粗差基線,則應該第一時間加以解決。

三、現(xiàn)代測繪技術在礦山環(huán)境保護中的作用

現(xiàn)代測繪技術和礦山的環(huán)境保護之間也有著不可分割的關系，從整體上來說能夠有效的降低礦山周圍的環(huán)境污染現(xiàn)象，其主要原因是通過地理信息系統(tǒng)的模擬對礦山環(huán)境進行科學勘測，其勘測數(shù)據(jù)并不是一成不變的而是在環(huán)境的不斷變動中進行的。所以數(shù)據(jù)比較準確，而且不會對環(huán)境造成破壞。同時測繪技術的數(shù)據(jù)是基于準確數(shù)據(jù)的基礎上，對后期的礦山環(huán)境進行科學化的預測，然后將所得到的結(jié)果事前采取相應的具體措施進行預防，這可以很好地預防礦山在出現(xiàn)突發(fā)事件的時候，比如環(huán)境污染或者生態(tài)環(huán)境的破壞等做到提前預防，實施好預防措施，減小經(jīng)濟的損失率，提高了施工的工作效率。同時在具體的操作和使用中，測繪技術是將地理的具體信息數(shù)據(jù)和三維空間分析、預測模型三者之間進行了有效地整合，極大地提升了功能模塊的使用率，并且在此基礎上能夠有效地將各種信息數(shù)據(jù)進行分析歸納，很好地完善地理信息系統(tǒng)。

1.指導礦山的生產(chǎn)

科學技術的不斷發(fā)展，我國的測繪技術有了大跨步的進步，通過測繪技術的應用，能夠?qū)⑺玫牡V山數(shù)據(jù)進行科學化的對比，同時分析出真實數(shù)據(jù)，可以及時的判斷出地面是否存在塌陷的可能，將數(shù)據(jù)制定成更加直觀的圖表形式，并以文字形式做相關的備注，保證數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。同時，仔細分析研究出相關規(guī)律，更好的指導我國的礦山生產(chǎn)。

2.恢復礦山生態(tài)環(huán)境

經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源消耗日益增大，我國可用地數(shù)量在逐漸減少，因此，在礦山開發(fā)時，必須加強對地表活動的控制和監(jiān)督，降低破壞現(xiàn)象，通過先進的測繪技術提高我國礦區(qū)生態(tài)重建的步伐。

四、結(jié)語

礦山煤炭開采是我國目前礦產(chǎn)資源中開采量非常大的一項工程，由于各種因素的原因，礦山開發(fā)不論是對社會的發(fā)展還是對資源的合理利用上都有著重大關系，特別是和開采場地的周圍環(huán)境的關系。最近這幾年我國一直早提倡走可持續(xù)發(fā)展道路，提倡人與自然的和諧相處和保護生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)和協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，礦山的開發(fā)務必要做到既合理開發(fā)和有效利用現(xiàn)有煤炭資源，不浪費，同時也要注意周圍環(huán)境的保護，尤其是測繪技術的發(fā)展為實現(xiàn)這一目標帶來了很好的便捷條件，要充分利用先進技術，培養(yǎng)先進的科技人才，做到資源的利用和環(huán)境保護的相互協(xié)調(diào)發(fā)展，同時又能夠很好地促進經(jīng)濟效益地提高。

[1]左成,麻鳳海,侯劍華.礦山開采沉陷研究代表人物的可視化探析[J].遼寧工程技術大學學報(自然科學版)，2014(06)

[2]曹振,丁文博.遼寧省礦山開采損毀土地現(xiàn)狀與復墾措施研究[J].國土資源.2010(11)