測繪新技術(shù)在金屬礦山測量中的應(yīng)用

胡廷盟，韓元濟(jì)

（永善金沙礦業(yè)有限責(zé)任公司，云南 昭通 657309）

隨著國內(nèi)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，測繪技術(shù)也一直在優(yōu)化和更新，新型的測繪技術(shù)在礦山開采項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用中也起到了非常關(guān)鍵的作用效果，目前市場上比較常見的新型測繪技術(shù)有全站儀測繪技術(shù)、GPS測繪技術(shù)、激光掃描技術(shù)、ISS測繪技術(shù)、RTK測繪技術(shù)等等，不同的測繪技術(shù)各有優(yōu)勢和劣勢，工作人員可以結(jié)合金屬礦山項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇最合適的測繪技術(shù)，以求最終能夠達(dá)到最佳的測繪效果。

1 技術(shù)優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的礦山測繪技術(shù)相比，新型的測繪技術(shù)在實(shí)際測量過程中所體現(xiàn)出的技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，精度高，傳統(tǒng)的礦山測繪作業(yè)大多以人工測繪為主，這種測繪方式效率低且誤差大，而新型測繪技術(shù)主要以電子儀器為主，測繪的效率高且測繪結(jié)果具有較高的精度；第二，數(shù)字化，新型測繪技術(shù)中融入了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以將測繪好的圖像以數(shù)字化的形式進(jìn)行快速傳輸與接收，并且大幅度提高測繪圖像修改的效率；第三，自動(dòng)化，新型測繪技術(shù)中無論是測量、計(jì)算還是繪圖，各個(gè)環(huán)節(jié)均以自動(dòng)化設(shè)備和儀器為主，極大地提高了測繪工作的效率[1]；第四，多樣化，傳統(tǒng)的測繪結(jié)果通常以二維平面圖為主，而新型的測繪技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)備將測繪的地勢地貌以三維立體的形式展現(xiàn)，顯示方式多樣化。

2 技術(shù)應(yīng)用

（1）全站儀測繪技術(shù)。全站儀設(shè)備是一種將機(jī)械、電力、光學(xué)融為一體的高科技測量設(shè)備，其在金屬礦山工程中可以幫助工作人員精確地測量出水平角、斜距、高差、垂直角、平距等各個(gè)測繪項(xiàng)目，極大地提高了測繪人員的工作效率。工作人員在礦山測量作業(yè)中使用全站儀設(shè)備時(shí)，需要先在地面與井下同時(shí)建立測繪控制平臺(tái)，然后在使用全站儀與地面和井下的測繪控制平臺(tái)相結(jié)合，針對該座礦山建立其相對應(yīng)的立體數(shù)據(jù)庫，以此來幫助工作人員實(shí)現(xiàn)對金屬礦山的地表、礦層以及施工環(huán)境等各方面數(shù)據(jù)信息的收集，為后續(xù)的礦山開采作業(yè)提供有價(jià)值性的理論依據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中，全站儀設(shè)備不僅可以自動(dòng)收集和處理采礦作業(yè)中的有效票數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以幫助工作人員在惡劣的環(huán)境中快速完成地形、地面、地勢的測繪作業(yè)，在大幅度生產(chǎn)效率的同時(shí)也極大地減少了人工測繪的工作量，因此全站儀測繪技術(shù)也受到了金屬礦山開采企業(yè)的廣泛認(rèn)可和推廣。

（2）GPS測繪技術(shù)。GPS技術(shù)在人們的日常生活中應(yīng)用非常廣泛，該技術(shù)在礦山測量作業(yè)中也依然起到了非常關(guān)鍵性的作用。由于國內(nèi)絕大多數(shù)礦山的地勢環(huán)境均較為復(fù)雜，因此傳統(tǒng)的測繪方法很難對礦山的外表面以及井下環(huán)境進(jìn)行全方位、多角度的精準(zhǔn)測量，因而會(huì)為井下作業(yè)人員埋下安全隱患，無法保證其開采作業(yè)的安全性。針對這種情況，很多礦山開采企業(yè)也相繼引進(jìn)了測繪新技術(shù)，即GPS技術(shù)。工作人員在應(yīng)用GPS技術(shù)時(shí)，需要先在礦山內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)GPS定位點(diǎn)的選擇，在此基礎(chǔ)上再設(shè)置GPS定位網(wǎng)對該礦山開采項(xiàng)目中的施工作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測，確保井下施工作業(yè)的安全性[2]。由于GPS技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中不會(huì)受到周圍環(huán)境、溫度、濕度、天氣變化等自然因素的影響，且具有測繪速度快、精確度高、占地面積小、操作簡便等技術(shù)優(yōu)勢，因此GPS技術(shù)在金屬礦山開采項(xiàng)目中的地形監(jiān)測等相關(guān)施工環(huán)節(jié)中都發(fā)揮出了非常重要的作用效果。

（3）激光掃描技術(shù)。激光掃描技術(shù)是近幾年來新興起的一種礦山測繪技術(shù)，其主要是借助掃描儀等先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，對金屬礦山需要進(jìn)行開采的施工領(lǐng)域進(jìn)行全方位的激光掃描，并且根據(jù)激光掃描過程中所得到的反射激光的角度來針對該金屬礦山創(chuàng)建一個(gè)等比例的三維立體模型，通過這種方式來幫助工作人員實(shí)現(xiàn)對礦山結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程測繪，大幅度降低人工測繪的工作量，提高測繪作業(yè)的安全性。工作人員在制定礦山開采等相關(guān)施工方案時(shí)，便可以將激光測繪所得的三維立體模型作為基礎(chǔ)，參照該模型制定開采方案，以此來進(jìn)一步提高井下開采方案的可行性，提高礦產(chǎn)資源的開采效率。

與其他測繪技術(shù)相比，激光測繪技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾性，對周圍地勢環(huán)境以及其他客觀條件都沒有過多的要求和標(biāo)準(zhǔn)，因此激光掃描技術(shù)經(jīng)常被應(yīng)用于一些地勢環(huán)境較為惡劣的金屬礦山測繪項(xiàng)目中，并且在實(shí)際應(yīng)用過程中也取得了較為理想的測繪效果。

（4）ISS測繪技術(shù)。ISS測繪技術(shù)也常常被人們稱之為慣性測量技術(shù)，其主要是借助加速度計(jì)量器、計(jì)算機(jī)、陀螺儀等機(jī)械設(shè)備來準(zhǔn)確地測得處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體相對地面的加速度，從而進(jìn)一步確定該運(yùn)動(dòng)物體的具體位置以及物體與地球重力場之間所產(chǎn)生的相互作用。由于ISS測繪技術(shù)在應(yīng)用時(shí)不會(huì)受到自然環(huán)境以及GPS定位系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響，且該技術(shù)的自動(dòng)化程度相對較高，因此該技術(shù)適用于金屬礦山測量作業(yè)中絕大多數(shù)復(fù)雜環(huán)境的數(shù)據(jù)測繪。通常來說，工作人員會(huì)將ISS技術(shù)與上述我們所提到的GPS技術(shù)相結(jié)合，先利用GPS技術(shù)對礦山開采項(xiàng)目路中的井下施工作業(yè)的具體位置進(jìn)行定位，然后在利用ISS技術(shù)對井下施工環(huán)境以及金屬礦山表面環(huán)境進(jìn)行全面地測量，最終將所收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和分析，為后續(xù)礦山資源的開采作業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也為金屬礦山開采項(xiàng)目的工作人員提供了更多優(yōu)質(zhì)的測繪方式選擇方案。

（5）RTK測繪技術(shù)。RTK技術(shù)即載波相位差分技術(shù)，該技術(shù)主要是用來測量相鄰兩個(gè)基準(zhǔn)站之間的載波相位信息，并且通過數(shù)據(jù)信息之間的差異來測算出特定位置的坐標(biāo)。合理地使用RTK技術(shù)不僅可以幫助工作人員獲得厘米級別精確度的定位測量結(jié)果，同時(shí)還可以極大程度上的提高了測繪作業(yè)的效率，因此RTK技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛地推廣和應(yīng)用。RTK技術(shù)在金屬礦山開采項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，勘查放樣，工作人員可以先在礦山中選取一較高位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)確保該基準(zhǔn)點(diǎn)附近50m以內(nèi)無信號塔對該基準(zhǔn)點(diǎn)產(chǎn)生干擾，然后在鉆兩個(gè)已知點(diǎn)分別作為基礎(chǔ)控制點(diǎn)和放樣檢查點(diǎn)，工作人員在整個(gè)放線過程中可以借助基準(zhǔn)點(diǎn)所測得的載波相位信息來快速完成相應(yīng)的勘查放樣測繪結(jié)果；第二，地形測繪，傳統(tǒng)的地形測繪方法不僅需要使用大量的測量儀器，同時(shí)還需要在測繪范圍內(nèi)布設(shè)大量的測量點(diǎn)，消耗大量的人力和物力，而RTK技術(shù)則只需要一名測繪人員便可以完成該礦山項(xiàng)目的全部測繪作業(yè)，測繪人員只需要使用測繪儀器在每一個(gè)需要測繪的測量點(diǎn)處停留幾秒鐘陪你便可以將該位置處所對應(yīng)的特征編碼進(jìn)行記錄，最終便可以繪制出完整的地形測繪圖。

3 結(jié)語

合理地運(yùn)用新型測繪技術(shù)不僅可以有效地提高礦產(chǎn)開采企業(yè)的測繪效率以及測繪結(jié)果的精確性，同時(shí)還可以大幅度降低測繪作業(yè)中安全事故發(fā)生的概率，希望這些新型的測繪技術(shù)能夠不斷地優(yōu)化和完善，為推動(dòng)國內(nèi)礦山開采企業(yè)向著自動(dòng)化和智能化方向的發(fā)展添加助力。