探析數字測圖在礦山井下測量中的應用

■李正雄（云南祿豐一平浪煤礦云南楚雄651217）

探析數字測圖在礦山井下測量中的應用

■李正雄
（云南祿豐一平浪煤礦云南楚雄651217）

隨著計算機技術與數字化技術的日益完善，礦山測量中充分利用了現代化科技手段，有效的推動了數字測圖技術在礦山井下測量中的應用。數字化成圖技術不但自動化水平高、穩定可靠性強，而且在管理、存儲、更新、效率等方面具有顯著優點。本文就是在介紹煤礦數字測量概述基礎上，對其在礦井測量中重要性進行了分析，著重探索了數字測圖技術在礦山井下測量中的實踐應用。

數字測圖礦山井下測量應用

礦山工作中一個不可或缺的工作就是礦山測量工作，其作為礦山采礦的基礎性工作，對礦山生產進度具有指導性作用。在傳統礦山測量中，測量儀器與圖形繪制方法等過于陳舊，且在測量精度、效率等方面偏低，其在日益更新的礦山開采工作中弊端凸顯。隨著計算機技術與與數字化技術的日趨優化完善，數字成形技術逐漸替代了傳統的白紙法成圖方法，有效的提高了礦山測量技術的準確性、高效性和便捷性等。數字測量成圖技術在礦山井下測量中的應用，極大的滿足了現代礦山生產需求，保障了井下作業高效準確完成。

1　數字測量圖概述

數字測量圖主要指的是在礦山井下中，測量人員進行的實地測量，實現了對數據信息的匯總與收集，并利用CAD軟件進行繪圖和加工，形成具有具體數據和形象圖案的“圖紙”[1]。

（1）自動化程度高，適于采用計算機技術進行大規模的技術開發和生產。

（2）成圖周期短，速度快效率高，精度好。

（3）產品內容豐富，圖面美觀，層次多，用途廣。

（4）便于修改和更新，便于保存，便于開發和管理，便于綜合應用集成地理信息系統。

（5）大大減輕了外業工作量和勞動強度。

2　礦山井下數字化測圖必要性

隨著現代科學技術的不斷發展成熟，數字測量圖技術應運而生，其已成為當前各種礦山采礦生產中不可或缺的重要組成部分。數字測量圖技術在人工井下測量基礎上，利用計算機繪圖軟件對測量數據進行分析、處理、成圖，以便后期礦井作業提供依據。因此，數字化測圖技術在礦山井下測量中應用具有一定的必要性，其主要表現有[2]：

首先，礦山企業生產創新技術的發展離不開數字測量圖技術的應用。新時代下，企業的生存和發展離不開技術改革與創新，這是增強企業競爭力、提升企業管理水平、促進企業社會經濟效益實現的根本保障。數字測圖技術作為當前具有高科技水平的產物，其集計算機技術、測量技術、網絡技術等于一體，有效的促進了礦山企業向著標準化、技術化及規范化方向發展。可見，數字測圖企業改革傳統經理念和創新生產技術的具體體現。

其次，礦山企業生產效率的提升，社會經濟效益的實現離不開數字測量圖技術的應用。在礦山資源開發與生產中，井下測量工作作為一項最基礎工作，其貫穿于礦山勘探、礦山開發與利用、生產安全維護等工作之中，這就使得測量圖成為井下測量工作重要體現。數字測量圖技術在井下測量工作的應用，不但提升了井下測量自動化水平，而且在促進測量信息完整性與提高測量精度等方面具有積極作用。可見，數字測量圖技術的應用，促進了礦山企業生產安全、高效與持續性，節約了大量生產成本，實現企業社會經濟效益最大化。

3　數字測量技術在礦山測量中的應用

當前，數字測量技術在礦山測量中的實踐應用主要包括全站儀的應用、RTK技術的應用、三維激光掃描技術的應用以及“3s”技術的應用，具體表現有[3]：

3.1全站儀的應用

全站儀，全稱全站式電子速測儀，其工作原理主要是以測角、測距及危機處理三者結合為主，可進行自動水平距離計算、測角、測距、坐標增量計算等，進而自動完成數據記錄、顯示、輸出及儲存功能。

在礦山井下測量中全站儀主要應用于井下三架法導線測量、井下兩架法導線測量、井下一架法導線測量等。其中，井下三架法導線測量，較傳統的經緯儀測角和鋼尺量邊的測量方式，其有效提高了測量精度控制能力、降低了測量勞動強度以及促進了測量工作質量與效率的提高，可見該方法適合應用于工程量規模較大的導線測量工作；井下兩架法導線測量，該測量方法與井下三架法導線測量方法相似，較三架法導線測量，減少了后視架腿。并改用了吊掛線繩，其適合應用于導線測量規模較小的工程；井下一架法導線測量，受井下巷道分期掘進開展，造成井下測量工作也分步開展，這就要求測量過程中僅需要用支導線布設測量方法，把全站儀作為經緯儀加測距儀使用，測量過程中，水平角測量誤差具有傳遞性，因此瞄準吊掛線繩可以更好的保證水平角的觀測精度，利用瞄準反光鏡測量距離及垂直角時，反光鏡雖會擺動，但仍可以達到井下導線初測的精度要求。

值得注意的是，應用全站儀對井下測量時，首先由于全站儀價格昂貴，精度要求高等，應加強全站儀安全保護措施；其次，在測量溫度設置方面，受井下溫差較大影響，在測量過程中采用取平均值的方法改正溫差；此外，在光電測距過程中，應經常檢查常數改正，使之時刻與使用的反光鏡想匹配。

3.2RTK技術的應用

RTK技術在礦山測量中應用應與流動站接收機轉換參數與參考站的接收機參數相同。測量前對流動站進行校驗，以統一格式將測量數據進行整理。測量中需對中線位置進行確定，確定中折線坐標后，RTK技術可對接收機與中線間距離進行自動顯示，從而實現了中線位置的確定。礦山地勢、地形、地質等條件復雜多樣，采用RTK技術測量較其他方法具有更高的精確性。采用RTK技術進行礦山測量時，需采用不同數據輸出格式對測量數據進行整理，并對測量數據進行相應轉換處理，測量誤差以轉換數據平均精度為準。可見，采用RTK技術進行礦山測量過程中，一方面應要求操作人員具有較為熟練的操作技能及理論知識，另一方面則應對礦山地形地質具有較為深刻的了解，從而確保礦山測量工作的高效性和測量結果的精確性。

3.3三維激光掃描技術的應用

三維激光掃描技術測量高密度云數據以體積為單位，其具有精度高、管理方便、成本低、實景復制實現以及安全系數水平高等特點。針對具有較高難度的礦山開采情況，三維激光掃描技術可以有效適用，且其測量精度較高。對于露天礦山測量工作，采用三維激光掃描技術可以形象直觀地分析模型的數據，具有效率高、安全性優以及便捷性等特征。三維激光掃描技術已成為露天礦山測量中最為適宜技術方法，其對于實現礦山儲量動態化監管和保障礦山資源不受侵害等具有重要的現實意義。

3.4“3s”技術的應用

“3s”技術指的是獲取、分析、管理、儲存空間信息的一項新技術系統，包括GPS、RS和GIS三種，其已廣泛應用于各個行業領域之中，例如環境保護、地質、土地、資源管理以及災害監測等領域。“3s”技術以GPS技術為基礎，與現代通訊技術相結合，實現了對地球表層三維坐標的動態化測量、數據匯總與后處理。RS則利用傳感器實現對電磁波信息的控制與搜集，實現對目標物的識別、分析與處理，進而對其物理性質與幾何關系變化規律進行解析。RS技術廣泛應用于地質、資源、水文、氣象以及環境領域，其具有高效和先進性特點。GIS則以測繪功能為主，具有管理性強、決策性高等特點。“3s”技術作為一項自動化、實時化、智能化的集成觀察系統，能實時又自動地采集數據、更新數據和處理數據，促進了測量工作的智能化。

4　小結

總而言之，隨著科技水平的不斷進步，數字測圖技術日益完善，其在礦山測量中的應用日趨擴大.數字測量成圖技術在礦山井下測量中的應用，極大的滿足了現代礦山生產需求，保障了井下作業高效準確完成。

[1]趙俊偉，張杰，數字測圖在礦山井下測量中的應用探究[J].技術應用，2014.05: 135-136.

[2]李世貴，張彤，淺析數字測圖在礦山測量中的應用[J].測繪與空間地理信息，2009年10月，第32卷，第5期：189-191.

[3]郭同江，楊長濱，探析數字測圖在礦山井下測量中的應用[J].工程技術，267.

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-227-2