大吉山鎢業(yè)采礦實(shí)踐中的測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用

■　段志文

（江西大吉山鎢業(yè)有限公司江西贛州341801）

大吉山鎢業(yè)采礦實(shí)踐中的測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用

■段志文

（江西大吉山鎢業(yè)有限公司江西贛州341801）

隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展與測(cè)繪儀器的普及，測(cè)量新技術(shù)在礦山測(cè)量中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。為解決傳統(tǒng)礦山測(cè)量技術(shù)存在的測(cè)量精度不高、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，通過(guò)分析測(cè)量新技術(shù)的功能和特點(diǎn)，闡述了大吉山鎢業(yè)在采礦實(shí)踐中利用測(cè)量新技術(shù)所取得的成效。

測(cè)量新技術(shù)采礦實(shí)踐應(yīng)用

0　引言

大吉山鎢業(yè)位于贛粵交界九連山脈中部，行政區(qū)劃屬江西省贛州市全南縣管轄，地處全南縣南端的大吉山鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)東經(jīng)114°21′30″，北緯24°34′40″，是一座有近百年開(kāi)采歷史的地下鎢礦山。

2010年以前，大吉山鎢業(yè)井下測(cè)量工具基本局限于光學(xué)經(jīng)緯儀（T3和J2型）、S3型水準(zhǔn)儀、羅盤及其輔助工具等傳統(tǒng)的礦山測(cè)量?jī)x器、設(shè)備，這就給測(cè)量技術(shù)人員在外業(yè)、內(nèi)業(yè)上帶來(lái)繁重的工作量，同時(shí)由于地下測(cè)量環(huán)境復(fù)雜、儀器精度低等原因影響測(cè)量數(shù)據(jù)的精度。

隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展與測(cè)繪儀器的普及，近幾年來(lái)我公司引進(jìn)了電子全站儀、全球定位系統(tǒng)（GPS）、三維激光掃描儀、Auto-CAD、MapGIS、CASS等先進(jìn)的測(cè)繪儀器和軟件，減輕了測(cè)量技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。下面就我公司在采礦實(shí)踐中利用測(cè)量新技術(shù)所取得的成效分析如下。

1　測(cè)量新技術(shù)概述

1.1電子全站儀

電子全站儀是當(dāng)前在工程中運(yùn)用最廣泛的測(cè)量?jī)x器之一，它集合了電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù)，可以完成測(cè)角、測(cè)距等任務(wù)。智能化的電子全站儀在普通全站儀的功能基礎(chǔ)上附加了GPS定位功能，并能在三維空間內(nèi)建立測(cè)量出的數(shù)據(jù)模型，可以方便后期的機(jī)輔繪圖，是集光、電、磁、機(jī)于一體的先進(jìn)儀器，在數(shù)字化礦山測(cè)量中扮演了重要的角色[1]。

1.2全球定位系統(tǒng)

GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)開(kāi)發(fā)研制的利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距的定位系統(tǒng)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其定位精度已由最初的百米精確到現(xiàn)在的1米以內(nèi)，并可提供三維空間坐標(biāo)，水準(zhǔn)可以滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量精度。其終端設(shè)備體積越來(lái)越小，易于攜帶，操作簡(jiǎn)單，可以全天候作業(yè)。使用GPS進(jìn)行測(cè)量最大的優(yōu)勢(shì)為不要求測(cè)站之間互相通視，只需測(cè)站上空開(kāi)闊即可。這些優(yōu)勢(shì)使得GPS技術(shù)成為礦山測(cè)量的先進(jìn)技術(shù)手段[1]。

1.3三維激光掃描儀

三維激光掃描技術(shù)是一種先進(jìn)的全自動(dòng)高精度立體掃描技術(shù)，又稱為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，主要面向高精度逆向工程的三維建模與重構(gòu)。它可以高效地采集大量的三維點(diǎn)，少則幾萬(wàn)個(gè)，多則幾百萬(wàn)個(gè)。它可以深入到復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行掃描，將各種大型的、復(fù)雜的、不規(guī)則的實(shí)景三維數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中，從而快速重構(gòu)出目標(biāo)的三維點(diǎn)云模型。此外，它所采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)還可進(jìn)行各種后處理工作，如測(cè)繪、計(jì)量、分析、仿真、模擬、展示、監(jiān)測(cè)、虛擬現(xiàn)實(shí)等[2]。

1.4測(cè)繪制圖軟件

AutoCAD是由美國(guó)Autodesk公司開(kāi)發(fā)的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件[3]。它可以用于繪制二維、三維圖形，通過(guò)它無(wú)需懂得編程，只要輸入相應(yīng)的命令即可自動(dòng)制圖。也可通過(guò)全站儀和GPS測(cè)量數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到AutoCAD軟件中繪制實(shí)測(cè)圖。

MapGIS是地理信息系統(tǒng)的英文簡(jiǎn)稱，是全球唯一的搭建式GIS數(shù)據(jù)中心集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遙感處理與GIS完全融合，支持空中、地上、地表、地下全空間真三維一體化的GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

CASS軟件是廣州南方測(cè)繪儀器有限公司基于CAD平臺(tái)開(kāi)發(fā)的一套集地形、地籍、空間數(shù)據(jù)建庫(kù)、工程應(yīng)用、土石方算量等功能為一體的軟件系統(tǒng)。

2　大吉山鎢業(yè)采礦實(shí)踐中的測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用

2.1在日常導(dǎo)線測(cè)量中的應(yīng)用

在日常導(dǎo)線測(cè)量中，使用全站儀替代傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀，方便工程測(cè)設(shè)、放樣，減少了讀數(shù)誤差，提高了量邊精度，同時(shí)可以替代水準(zhǔn)儀測(cè)量。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)可以現(xiàn)場(chǎng)檢查，方便簡(jiǎn)單，減少人為計(jì)算錯(cuò)誤。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)具有儲(chǔ)存功能，可以直接導(dǎo)入電腦利用AutoCAD、MapGIS、CASS等制圖軟件進(jìn)行巷道平面圖繪制，減輕了手工繪圖的勞動(dòng)強(qiáng)度及其繪圖誤差，提高了圖紙的美觀度。利用全站儀進(jìn)行測(cè)量導(dǎo)線其精度也高于傳統(tǒng)的光學(xué)儀器。目前我公司井下導(dǎo)線測(cè)量和地表地形測(cè)量均使用全站儀完成相應(yīng)的測(cè)量工作。

2.2在礦山控制網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用

在礦山控制網(wǎng)布設(shè)中，利用GPS進(jìn)行控制測(cè)量，可以直接測(cè)得三維坐標(biāo)，避免測(cè)站點(diǎn)不通視、測(cè)站點(diǎn)間距離過(guò)遠(yuǎn)等問(wèn)題，與傳統(tǒng)的三角網(wǎng)控制測(cè)量相比更簡(jiǎn)單和高效。2013年，我公司利用GPS完成了礦區(qū)地表控制網(wǎng)的布設(shè)，與礦區(qū)老控制網(wǎng)基本吻合，精度達(dá)到四等網(wǎng)的技術(shù)規(guī)程要求。

2.3在礦井聯(lián)系測(cè)量中的應(yīng)用

在礦井聯(lián)系測(cè)量中，利用GPS布設(shè)高精度地表控制網(wǎng)，然后由地表通過(guò)平硐和豎井向井下傳遞統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，從源頭上確保了測(cè)量工作的精度。同時(shí)利用全站儀與AutoCAD進(jìn)行測(cè)量和誤差分析，提高測(cè)量與計(jì)算精度，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠使用。

3　結(jié)束語(yǔ)

礦山測(cè)量技術(shù)是一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，在廣大的煤礦、金屬礦山、有色礦山等生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用[5]。尤其是隨著全站儀、GPS和各種測(cè)繪軟件等測(cè)量新技術(shù)的快速發(fā)展和普及，礦山測(cè)量成果越來(lái)越接近真實(shí)場(chǎng)景，為礦山的安全生產(chǎn)和建設(shè)起到了導(dǎo)航作用。

近幾年，測(cè)量新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用在大吉山鎢業(yè)采礦實(shí)踐中取得了良好的成效，主要表現(xiàn)為：一是采用先進(jìn)的測(cè)繪儀器和制圖軟件，提高了測(cè)量精度，減輕了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，規(guī)范了圖紙的制作。二是測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)測(cè)量人員的業(yè)務(wù)能力和素質(zhì)有明顯的提高，為企業(yè)的技術(shù)人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備有巨大作用。三是真實(shí)可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)保證了日常生產(chǎn)的安全和重大型工程的施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了公司長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)目標(biāo)。四是為今后建設(shè)數(shù)字化礦山打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]趙愛(ài)民.淺析測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].職業(yè)時(shí)空，2014年第3期，127-128.

[2]鄭德華等.三位激光掃描儀及其測(cè)量誤差影響因素分析[J].測(cè)繪工程，2005年第2期，32-34.

[3]喬長(zhǎng)錄等.基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的AutoCAD應(yīng)用技術(shù)研究[J].信息技術(shù)，2004年第2期，91-93.

[4]蔣政.全站儀四架法導(dǎo)線測(cè)量及其在礦井測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技信息，2012年第5期，524-524.

[5]葉志鋒.測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].四川建材，2009年第3期，179-179.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-195-2