孟 波
冀中能源峰峰集團有限公司萬年礦
測繪與地理信息新技術在礦山測量中的應用與展望
孟 波
冀中能源峰峰集團有限公司萬年礦
當前,礦山測量技術在礦山企業生產過程中占有重要的地位,是礦山開采的重要技術組成部分。在礦山測量中,過去傳統的礦山測量技術難以實現目標,制約著礦山開采的速率,但是隨著科學信息技術的快速發展,新的測繪技術層出不窮,極大地提高了礦山測繪的準確性和效率,大大降低了礦山測繪工作的成本。基于此,文章就測繪與地理信息新技術在礦山測量中的應用與展望進行簡要的分析。
測繪與地理信息新技術;礦山測量;應用;展望
1.1 礦山測量概述
礦山測量作為一項綜合性的工作,隨著我國科學技術的進步礦山測量技術有了很大的進步和發展,主要是因為以下幾方面的原因:1)礦山測繪儀器和設備的完善與發展;2)我國礦山開采難度的加大,采礦技術要求的提高,需要礦山測量切實做到與時俱進,不斷適應其發展變化;3)支持礦山系統的其他學科的進步和發展,計算機技術、地質、數學等學科的進步,均對礦山測量的發展有著積極的促進作用。
1.2 礦山測量的方法
我國礦山測量的方法可以說尤為豐富,下面主要列舉一些經常使用到的礦山開采方法:1)在進行露天礦山測量時,初期使用的方法主要是利用水準儀和經緯儀進行測量,目前露天測量已經發展到使用聲波定位和攝影測量的方法;2)在礦井的定向測量過程中,測量的傳統方法是使用經緯儀予以定向,并且還要使用鋼尺進行測量距離。同時,全站儀的出現和完善,使礦井測量距離和定向工作得以同時進行,大幅度提高了定向測量的工作效率和測量的精確度;3)在礦山測量時,需要測量巷道和豎井的挖掘條件,隨著目前我國礦產開采技術的進步,巷道和豎井的挖掘速度有了大幅度的提高,由此保障了礦山巷道和礦井的挖掘;4)在礦山的測量過程當中,通常使用的方法為長鋼絲法和長鋼尺法,并且探測儀的應用使礦山測量的效率大大提高,變得更加方便而快捷。
2.1 全站儀的應用
目前,在礦山測量工作中,全站儀的運用較為廣泛,它是一種先進的光電測量儀器,融合了電子信息技術和光學技術,既包括測距儀的優點,也具備電子經緯儀的優點,并且全站儀正向著全面化、智能化的方向快速發展。以現代信息技術作為技術支撐,全站儀在礦區測量中能夠建立關于礦山的三維立體數據庫,并能實現對有效數據的實時采集,整個過程都是自動化運行,數據的采集、傳遞、處理、分析等都是一體化進行,相比于傳統的礦山測量工作,就直接減去了人工輸入、人工計算的工作,大大提升了測量效率,并降低了人工成本。對于礦上的地表變形、移動、沉降和現場施工狀況均可以利用全站儀實現全面控制,全站儀的使用過程也是非常簡單快捷,廣受測量工作人員的喜愛。在傳統的礦山測量工作中,在測量井下平面中,一般都是運用經緯儀測角、鋼尺量邊,而遇到長度較長的邊,則需要進行分段測量,由多人共同完成測量,并且還要對鋼尺的尺長、溫度和垂直參數進行修整,要消耗大量的人力,測量效率非常低。而通過使用全站儀測量,采用四架法傳遞三架法導線測量,就能大大提高測量效率,也使得測量數據更為準確。
2.2 慣性測量系統的應用
慣性測量系統采用的是慣性導航的工作原理,在礦山測量中可以準確采集到高程、經緯度、方位角、垂線偏差和重力異常等非常關鍵的數據。它的技術核心就是利用衛星定位導航系統實現大面積的、快速的數據采集,其數據主要是針對礦區垂直方向上的變形信息,可以為找礦和研究地質環境提供有效數據。在礦區井下的測量工作中,運用到慣性測量系統的頻數較大,運用衛星定位導航系統對井下準確定位,能夠對各種建筑物和施工工程開展策略。
2.3 遙感技術測繪技術在礦山測量中的的運用
目前所說的RS技術就是遙感技術,被廣泛應用于測量技術中,該技術是通過傳感器對遠距離的目標所反射的電磁波信息進行搜集和分析處理,形成組合影像,對各個區域事物進行識別和探測,可以同時實現大規模的同步觀測,有很高的經濟效益和時效性;遙感技術通過衛星可以對周邊環境進行大范圍的監測,發生突發事件可以在第一時間內進行通知,還對地表下沉程度進行監測,可以實時有效的保護地理環境,為礦山這個區及周邊環境和土地資源進行合理有效的監測和利用提供有效保障。
3.1 加強管理
針對礦山測量工作的特點,應在管理層面進行加強。管理層根據社會環境變化,制定適宜測量人員發展的管理規定,樹立與員工發展相適應的企業長遠目標、愿景。同時提高測量工作人員團隊協作能力;開展測量人員家庭活動,建立員工歸屬感,提高員工內在驅動力,不斷激勵員工;實行績效考評;同時,鼓勵測量人員為企業提供研究新思路及新方法,對有效建議進行褒獎,推進企業測量技術進步。
3.2 促進技術創新
現代社會測量設備具備功能齊全,機型小巧,依靠數據以及智能化的特點,可見,測距設備、電子經緯設備將被智能化全站設備逐漸替代,全站設備將成為礦山測量廣泛應用的儀器。新一代水準儀、自動化陀螺儀把水準測量和陀螺觀測存在問題解決。其優點是降低測量人員的勞動強度,節約了人力成本,提高計算精度和測量效率,利用數字化顯示屏得出測量結果,實現測量工作向全面自動化方向發展,為礦山測量工作提供過硬的技術保障,促進礦產開采行業發展,提高礦山測量人員工作積極。
3.3 完善測量方法
礦山測量工作人員面臨著科學和社會進步帶來的挑戰表現在:第一,對數據進行分析,對圖像進行收集和分析、保存;第二,礦區開發所面臨生態環境保護問題,對人文環境破壞以及礦產資源開發完畢后期使用等問題。為解決好礦山測量過程中所面臨的問題,作為礦山測量主體——工作人員,需學好信息系統操作,接受新理論、新知識,充盈自身頭腦。
科學技術的迅速發展為礦山測繪技術提供強有力的支撐,所以必須要加大礦山測量新技術的研發力度,不斷開發出新的測量技術和新的測量設備,為提高礦區經濟效益提供及時可靠的技術支撐。
[1]張杰.論數字化技術在礦山測量中的應用[J].能源與節能,2015,01:181-183.
[2]韓志強.測繪新技術在礦山測量中的應用略談[J].山東煤炭科技,2015,03:163-165.