露天礦山工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

常苗慧,弓國(guó)棟,張秋兵,閆偉玲（山西壺化集團(tuán)爆破有限公司,山西 長(zhǎng)治 047300）

露天礦山工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

常苗慧,弓國(guó)棟,張秋兵,閆偉玲
（山西壺化集團(tuán)爆破有限公司,山西 長(zhǎng)治 047300）

露天礦山工程測(cè)量是現(xiàn)代礦山工程施工的基礎(chǔ)性工作，它不但為礦山的建設(shè)和設(shè)計(jì)提供有關(guān)地理、地貌的綜合性信息，更是在日常礦山的生產(chǎn)安排、進(jìn)度控制、工程量結(jié)算、安全管理等方面發(fā)揮著非常重要的作用。本文簡(jiǎn)要論述了當(dāng)前我國(guó)露天礦山測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新方向。

露天礦山; 工程測(cè)量; 發(fā)展趨勢(shì)

1 前言

礦山測(cè)量是開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源過(guò)程中不可缺少的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作。露天礦山的測(cè)量技術(shù)主要包含了對(duì)地形測(cè)繪、礦產(chǎn)采集、地質(zhì)勘測(cè)、變形監(jiān)控、工程量結(jié)算等多種專(zhuān)業(yè)測(cè)量技術(shù)、方法及理論知識(shí)的綜合應(yīng)用，并以此為基礎(chǔ)來(lái)完成礦山的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、開(kāi)發(fā)創(chuàng)建、設(shè)計(jì)規(guī)劃及安全管理等活動(dòng)，從而保證礦產(chǎn)資源的采掘[1]。

伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，露天礦山的測(cè)量技術(shù)也獲得了高速的提升。想要在日常礦山的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中不斷應(yīng)用新的測(cè)量技術(shù)來(lái)完善日常管理工作，就要求我們不斷對(duì)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行研究創(chuàng)新，并積極應(yīng)用在生產(chǎn)一線。

2 露天礦山測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展，礦產(chǎn)資源的開(kāi)采量連年增加，很多礦產(chǎn)資源在幾十年的時(shí)間發(fā)生了數(shù)倍、數(shù)十倍的變化，為了滿足日益增加的礦產(chǎn)開(kāi)采量，需要更為精細(xì)、簡(jiǎn)單的工程測(cè)量技術(shù)來(lái)支撐。測(cè)量技術(shù)是露天礦山開(kāi)采中重要工作，其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、精確性、完整性、及時(shí)性直接影響著露天礦山的日常生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益及安全管理。

2.1 礦山測(cè)量設(shè)備

目前大多數(shù)露天礦山的測(cè)量設(shè)備主要以電子設(shè)備為主，如電子經(jīng)緯儀、GPS測(cè)量?jī)x、全站儀、RTK、地面及巖層移動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，這些設(shè)備不但應(yīng)用在地面測(cè)量和相關(guān)信息數(shù)據(jù)的采集過(guò)程中，也全面提高了礦山測(cè)量的精度和速度，對(duì)全面改善工作環(huán)境、降低測(cè)量工作強(qiáng)度有非常重要的作用。全站儀是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的測(cè)繪儀器，國(guó)際上先進(jìn)的全站儀具有雙路傳輸通信功能，利用內(nèi)部存儲(chǔ)器、儲(chǔ)存卡等方式來(lái)記錄數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)輸入和輸出。

2.2 3S技術(shù)的應(yīng)用

3S技術(shù)是全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)。全球定位系統(tǒng)（GPS）是一種改變傳統(tǒng)測(cè)量觀念的技術(shù)，逐漸地成為了一種主流使用的大地測(cè)量技術(shù)方法，其在礦山測(cè)量、環(huán)境監(jiān)控、工程測(cè)量、交通導(dǎo)航等領(lǐng)域，都有非常重要的作用。GPS在露天礦山的主要應(yīng)用在礦區(qū)監(jiān)控網(wǎng)的建立、露天礦邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)、工程量的測(cè)量等，但由于受衛(wèi)星信號(hào)的影響，目前GPS技術(shù)無(wú)法在地下礦井中使用。

遙感技術(shù)即TS技術(shù)，其主要通過(guò)航空航天遙感監(jiān)測(cè)，利用露天礦周?chē)牡乩憝h(huán)境光譜的分析，來(lái)研究露天礦邊坡穩(wěn)定性，從而及時(shí)的采取合理的措施，防止邊坡坍塌、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生。

地理信息系統(tǒng)為GIS，是一種以采集、管理、儲(chǔ)存、分析和描述為一體的地球表面和空間的管理系統(tǒng)。主要用在露天礦山測(cè)量系統(tǒng)的建立，為資源的合理開(kāi)發(fā)、生態(tài)效應(yīng)及環(huán)境影響、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行預(yù)測(cè)的有效技術(shù)手段[2]。

2.3 RTK工程測(cè)量技術(shù)

RTK測(cè)量技術(shù)的工作原理是基于GPS工作，利用差分技術(shù)來(lái)完善其定位功能的，由2臺(tái)或2臺(tái)以上的GPS接收機(jī)同時(shí)接受衛(wèi)星信號(hào)，其中一臺(tái)作為固定位置已知坐標(biāo)點(diǎn)的基準(zhǔn)站，其他的作為可以自由變換位置的移動(dòng)站，當(dāng)移動(dòng)站將未知點(diǎn)信息傳輸?shù)交鶞?zhǔn)站，基準(zhǔn)站根據(jù)校正系數(shù)來(lái)校正未知點(diǎn)的坐標(biāo)信息，并及時(shí)回傳到移動(dòng)站定位其結(jié)果。

RTK可以通過(guò)基準(zhǔn)站、移動(dòng)站的聯(lián)合工作，實(shí)時(shí)求出待測(cè)點(diǎn)厘米級(jí)的動(dòng)態(tài)位置信息，與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，RTK技術(shù)收到的通視條件、能見(jiàn)度、季節(jié)等外界因素的限制較小，只要測(cè)量區(qū)域滿足電磁波傳輸?shù)囊螅涂梢钥焖俚摹⒏呔鹊倪M(jìn)行測(cè)量作業(yè)。而一般的露天礦山，選擇合適的基準(zhǔn)站架設(shè)位置，就完全可以滿足RTK的使用要求進(jìn)行工程測(cè)量[3]。

3 露天礦山工程測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 充分利用現(xiàn)代高新技術(shù)

礦山測(cè)量技術(shù)的發(fā)展主要依賴(lài)于這三個(gè)技術(shù)的發(fā)展：一是采礦技術(shù)及礦建技術(shù)的發(fā)展，二是測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，三是高精度設(shè)備儀器的發(fā)展，并依賴(lài)于一些其他輔助學(xué)科的發(fā)展如地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、信息學(xué)等。因此，礦山測(cè)量要充分適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，以3S技術(shù)為主體，創(chuàng)新發(fā)展空間信息技術(shù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的支持下，結(jié)合礦區(qū)特點(diǎn)開(kāi)展應(yīng)用機(jī)理和應(yīng)用模式的系統(tǒng)研究，建立實(shí)用的應(yīng)用系統(tǒng)，形成有露天礦山特色的3S技術(shù)應(yīng)用體系[4]。

3.2 露天礦山工程測(cè)量的數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字化技術(shù)主要包含有資料處理數(shù)字化技術(shù)、三維可視化技術(shù)及數(shù)字化繪圖技術(shù)。數(shù)字化的過(guò)程大致可以分為兩個(gè)過(guò)程：一是對(duì)待測(cè)區(qū)域的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理和管理，待測(cè)區(qū)域獲得的數(shù)據(jù)包含有文字、圖像、表格及數(shù)字等類(lèi)型，將這類(lèi)數(shù)據(jù)通過(guò)儀器采集并傳輸進(jìn)入計(jì)算機(jī)；二是將現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)字信息在計(jì)算機(jī)中將其以圖表、表格、三維立體圖等形式對(duì)外展現(xiàn)出來(lái)，繼而替代了過(guò)去靠人工繪圖的超大工作量。

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，不但會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的礦山測(cè)量技術(shù)，更會(huì)給露天礦山的生產(chǎn)安全性、礦山開(kāi)采、科學(xué)生產(chǎn)等重要工作提高效率及準(zhǔn)確性，促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

露天礦山工程測(cè)量是一門(mén)交叉性的學(xué)科，其自身的發(fā)展同整個(gè)礦業(yè)工程的發(fā)展、儀器設(shè)備發(fā)展、信息技術(shù)發(fā)展等技術(shù)密切相關(guān)。目前，露天礦山建設(shè)的規(guī)模不斷增大，對(duì)測(cè)量技術(shù)的要求也明顯提高，因此現(xiàn)代露天礦山工程測(cè)量技術(shù)只有不斷的結(jié)合測(cè)繪技術(shù)、礦業(yè)技術(shù)、自動(dòng)化、智能化技術(shù)、信息傳輸?shù)刃录夹g(shù)，形成一整套含采集、管理、分析、傳輸、儲(chǔ)存于一體的測(cè)量技術(shù)，才能為露天礦山的開(kāi)采與管理提供重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，促進(jìn)整個(gè)露天礦山企業(yè)的安全綠色發(fā)展。

[1]凌文軍.淺談工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用[J].科技與生活,2011（07）.

[2]趙正榮.測(cè)量技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用[J].科技博覽,2014（02）.

[3]張玉良.淺議礦山工程測(cè)量中RTK技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J].工程技術(shù)，2010（5）.

[4]萬(wàn)法軍.礦山測(cè)量發(fā)展趨勢(shì)思考[J].中國(guó)科技縱橫,2013（12）.

[5]麻中云.礦山測(cè)量的數(shù)字化技術(shù)研究[J].科技風(fēng),2013（03）.