影響礦山測(cè)量精度的因素分析

李慶喆

（河南國(guó)控建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450009）

在礦山開采中，精準(zhǔn)的測(cè)量對(duì)其開采質(zhì)量影響較大，因此，在礦山開采業(yè)中，將礦山測(cè)量應(yīng)當(dāng)提起重視。就目前而言，我國(guó)礦山測(cè)量由于多種因素限制，使得礦山測(cè)量很多都不是十分精準(zhǔn)，這在很大程度上限制礦山行業(yè)的發(fā)展，因此為有效解決此問題，相關(guān)部門需要了解礦山測(cè)量的精度的影響因素，有針對(duì)性采取措施，以此提升測(cè)量精度，保證礦山開采的健康運(yùn)行。

1 礦山地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)概述

①遙感技術(shù)。礦山測(cè)量中的遙感技術(shù)在上世紀(jì)六十年代就開始使用，主要就是通過搜集電磁波的反射，依據(jù)這些反射信號(hào)通過技術(shù)手段使其處理成像，遙感技術(shù)屬于綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，因此應(yīng)用遙感優(yōu)勢(shì)較多，其探測(cè)范圍較廣、傳播信息速度快、分辨率高以及測(cè)量限制性因素少等諸多優(yōu)勢(shì)，在礦山測(cè)量中應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)前很多航空攝影以及遙感都裝備有多激光譜進(jìn)行礦山的勘測(cè)很偵查，工作人員收集衛(wèi)星探測(cè)的信號(hào)，將這些數(shù)據(jù)加以分析以及整理，進(jìn)而繪制成礦山地形地貌圖。②RTK技術(shù)。礦山測(cè)量中使用的RTK技術(shù)其實(shí)就是一種新型的GPS測(cè)量，之前的GPS僅僅只能進(jìn)行靜態(tài)的探測(cè)，對(duì)于其精度還需要通過解算來獲取，RTK和GPS的不同，究其根本就是一種動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法。RTK技術(shù)在地形圖的測(cè)試以及工程放樣等多種測(cè)量中都帶來了極大的技術(shù)性革命，有效提升工作效率。在地質(zhì)工程測(cè)量中通過RTK技術(shù)的應(yīng)用，降低了勞動(dòng)力的投入，縮減了勞動(dòng)成本，在礦山地形地貌的測(cè)量中有效的保證了礦山測(cè)量的精準(zhǔn)度。③GIS技術(shù)。GIS系統(tǒng)就是我們所說的地理信息系統(tǒng)，該技術(shù)主要就是分析空間信息，對(duì)空間信息加以處理，通過GIS技術(shù)，可以對(duì)礦山的前期地理信息數(shù)據(jù)加以搜集以及整理，依據(jù)所搜集的相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，繼而建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，礦山地質(zhì)工程測(cè)量中有效的提升了精準(zhǔn)度。同時(shí)，在礦山的測(cè)量應(yīng)用中，GIS的使用，使得野外勘測(cè)也不是難事，有效提升了測(cè)量的精度以及效率，也可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。④3S集成技術(shù)。在礦山地質(zhì)測(cè)量中，3S技術(shù)結(jié)合GPS、RS以及GIS三種測(cè)量技術(shù)，將三者有機(jī)合成一種綜合的測(cè)量技術(shù)。3S集成技術(shù)如果將其比作一個(gè)人體的話，那么GPS技術(shù)就是這個(gè)系統(tǒng)的大腦，通過GIS搜集不同的信息，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，RS個(gè)GPS就是這個(gè)系統(tǒng)的手和眼睛，通過二者結(jié)合湊集地質(zhì)信息并繪制成礦山信息圖，這樣就可以對(duì)礦山測(cè)量可以更為全面以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的進(jìn)行測(cè)量分析，為政府管理以及科學(xué)研究提供科學(xué)的依據(jù)，3S集成系統(tǒng)有著先進(jìn)的觀測(cè)手段，有著獨(dú)特的語言描述并且有著先進(jìn)的思維工具，在測(cè)繪中結(jié)合多種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，更為自動(dòng)化以及程序化的進(jìn)行礦山地質(zhì)測(cè)量，不但保證測(cè)量的精度，同時(shí)有效的降低了測(cè)量的難度，大大促進(jìn)礦山測(cè)量的進(jìn)一步發(fā)展。

2 影響礦山測(cè)量精度的因素

在礦山測(cè)量工作中，礦山測(cè)量環(huán)節(jié)較多，設(shè)計(jì)諸多的流程。因此對(duì)于礦山的精度而言其影響因素多種多樣。一般，礦山的影響因素集中在以下幾方面：①由于水平視角的因素導(dǎo)致礦山測(cè)量出現(xiàn)誤差。在礦山觀測(cè)中，由于一些設(shè)備以及人為的因素，導(dǎo)致測(cè)量會(huì)有一定的水平視覺差，從而對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。測(cè)量員水平視覺差產(chǎn)生原因也是多方面的，一般由主要有儀器誤差、照準(zhǔn)誤差、測(cè)站偏心以及目標(biāo)偏心和讀數(shù)誤差。從本質(zhì)上來看，水平視覺差所產(chǎn)生誤差的原因都是可以避免的，這需要我們不斷的提升技術(shù)手段、提升工作人員以及儀器設(shè)備的質(zhì)量，提升測(cè)量的精度。②由于測(cè)量?jī)x器導(dǎo)致的誤差。社會(huì)不斷發(fā)展，測(cè)量技術(shù)也在不斷的前進(jìn)，測(cè)量?jī)x器的差別也導(dǎo)致了測(cè)量精度出現(xiàn)偏差，因此高精度的測(cè)量?jī)x器在當(dāng)前的礦山測(cè)量中尤為關(guān)鍵。例如，在井下礦山測(cè)量中，可以采用電子測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、經(jīng)緯儀等多種儀器，這些儀器都可以滿足其精度；對(duì)于露天礦山采用的測(cè)繪技術(shù)主要就是GPS和RTK。不同的儀器測(cè)繪精度不相同，例如全站儀的測(cè)繪精度，有2″、5″以及較高精度的1″、0.5″，測(cè)距精度一般為2+2PPM、5+2PPM。全站儀在當(dāng)前的測(cè)繪儀器中較為先進(jìn)，其結(jié)合光學(xué)技術(shù)以及電子技術(shù)，有著較為廣泛的應(yīng)用范圍，全站儀是電子經(jīng)緯儀和測(cè)距儀優(yōu)勢(shì)的結(jié)合體，因此在智能化不斷發(fā)展的背景下，智能全站儀其發(fā)揮的作用越來越大。對(duì)于GPS和RTK而言，二者在測(cè)量中，定位精度高且是零誤差積累，因此其工作半徑可以在5km范圍內(nèi)，無論是平面精度還是高程精度，RTK都可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精度，采用RTK 可以有效的避免站點(diǎn)的變動(dòng)導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。礦山測(cè)量中，GPS和RTK、全站儀均在工程測(cè)繪中備受青睞，應(yīng)用較為廣泛。③支導(dǎo)線末端點(diǎn)位產(chǎn)生的誤差。測(cè)量支導(dǎo)線末端時(shí)，最末端的點(diǎn)位由于測(cè)量誤差、檢測(cè)站數(shù)量、儀器自身精度、支導(dǎo)線總長(zhǎng)度等不同因素的影響，在測(cè)量中產(chǎn)生的誤差。這些因素導(dǎo)致的誤差，會(huì)由于支點(diǎn)個(gè)數(shù)、支導(dǎo)線的長(zhǎng)度等的提升而不斷的提升，誤差會(huì)越來越大。④測(cè)量過程人員因素。測(cè)量人員在實(shí)際的測(cè)量中，由于情況復(fù)雜經(jīng)常會(huì)有一些測(cè)量工具未帶全，一些測(cè)量工具遺忘的問題，因此就會(huì)對(duì)工程進(jìn)度產(chǎn)生影響，這樣就會(huì)由于測(cè)量工具問題導(dǎo)致施工人員操作出現(xiàn)失誤，在測(cè)量數(shù)據(jù)的讀取時(shí)也會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)失誤，因此為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，只能對(duì)測(cè)量?jī)x器一一調(diào)試并對(duì)每一環(huán)節(jié)都要認(rèn)真檢查。

3 礦山測(cè)量精度控制技術(shù)措施

3.1 GPSRTK測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

GPSRTK測(cè)量技術(shù)和全站儀是礦山測(cè)量最為關(guān)鍵的兩個(gè)測(cè)量技術(shù)，就性能方面而言，GPSRTK要由于全站儀。在全站儀測(cè)量錢需要提前做好充分的準(zhǔn)備，布測(cè)較多的控制點(diǎn)，對(duì)各個(gè)坐標(biāo)還要準(zhǔn)確的標(biāo)明，這些工作要耗費(fèi)大量的人力資源和物力資源，且全站儀在測(cè)量中受到測(cè)量范圍的限制。而應(yīng)用GPSRTK測(cè)量技術(shù)，就不需要提前準(zhǔn)備諸多的工作，測(cè)量簡(jiǎn)單且精度高。

3.2 加大測(cè)量輔助設(shè)備的應(yīng)用

在礦山測(cè)量中，由于很多都是在井下進(jìn)行測(cè)量，難度相對(duì)于地面而言，測(cè)量更為困難，同時(shí)井下的工作環(huán)境較為惡劣，需要一些輔助性設(shè)備才能更好的完成作業(yè)，當(dāng)前應(yīng)用較廣的瞄準(zhǔn)的反射棱鏡系統(tǒng)和井下防爆無線通訊系統(tǒng)等都是較為常見的輔助性設(shè)備，可以大大的提升礦井測(cè)量作業(yè)。通過這些輔助設(shè)備對(duì)于礦山測(cè)量的精度大大的提升。

3.3 制定合理的測(cè)量管理制度

礦山測(cè)量工作經(jīng)常會(huì)由于測(cè)量精度不高、測(cè)量不準(zhǔn)確的問題，這些問題的出現(xiàn)除了一些技術(shù)性問題，還和一些管理問題有關(guān)聯(lián)。例如，工作人員由于不認(rèn)真粗心，導(dǎo)致圖紙審核的失誤，測(cè)量工程準(zhǔn)備不充分等，這些原因都是由于管理的缺失造成的。因此，在進(jìn)行礦山測(cè)量中，要依據(jù)礦山工作的特征，對(duì)測(cè)量管理的規(guī)定要科學(xué)的制定，同時(shí)做好測(cè)量的監(jiān)督，保證測(cè)量精度。

3.4 提高礦山測(cè)量人員的綜合素質(zhì)

礦山測(cè)量人員素質(zhì)直接影響測(cè)量的效果，作為一名礦山測(cè)量人員，應(yīng)當(dāng)具備較高的職業(yè)技術(shù)以及愛崗敬業(yè)的工作精神，做好這些工作也是提升礦山測(cè)量的最有效的措施，是有效規(guī)避人為誤差的最主要的原因。作為一名測(cè)量人員，需要具備較高的專業(yè)知識(shí)，其掌握的知識(shí)包含測(cè)繪基礎(chǔ)知識(shí)、地質(zhì)知識(shí)、地理和土地復(fù)墾知識(shí)等方面。

3.5 科學(xué)布設(shè)支導(dǎo)線

井下施工和其他的施工項(xiàng)目相比，條件較為特殊，因此礦山井下的支導(dǎo)線布設(shè)尤為關(guān)鍵，如果支導(dǎo)線的檢核條件達(dá)不到要求，就會(huì)增加后期的誤差積累，如果誤差較大還要進(jìn)行返工，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。使得財(cái)力、物力以及人力受到較大的損害，同時(shí)由于支導(dǎo)線布設(shè)的失誤，也會(huì)導(dǎo)致人員的人身安全以及企業(yè)的整體效益，因此支導(dǎo)線的布設(shè)一定要按照規(guī)定科學(xué)布設(shè)。

3.6 應(yīng)定期對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)更新

如果條件允許，可以使用陀螺儀以及經(jīng)緯儀進(jìn)行定向，有效核檢控制網(wǎng)或者是延長(zhǎng)支導(dǎo)線。通過陀螺經(jīng)緯儀定向，需要分析誤差以及平差，有效控制誤差。

4 結(jié)語

綜上所述，礦山開采過程是一項(xiàng)較為艱難的過程，礦產(chǎn)測(cè)繪也是一項(xiàng)較為嚴(yán)謹(jǐn)和嚴(yán)密的工作。要保證礦山開采的質(zhì)量安全，前期的測(cè)繪質(zhì)量尤為關(guān)鍵?？v觀我國(guó)的礦山測(cè)量，由于諸多因素的影響，導(dǎo)致測(cè)繪精度無法保障。因此，測(cè)繪部門和企業(yè)，應(yīng)當(dāng)重視測(cè)繪的精度，采用先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)，提升測(cè)量的精度，保證礦山開采的整體質(zhì)量。