基于數字化的礦山測量技術實踐探索

楊永繼

（中鐵十九局集團礦業投資有限公司，北京 100000）

0 引言

礦山工程測量數據是否準確，取決于測繪技術的高低。在進行礦山工程測量時，運用什么樣的技術很關鍵。我國科技水平和經濟飛速發展的同時，測繪技術也不同以往，具有極高準確度優點的數字化測繪技術被廣泛應用于礦山工程測量。探討數字化測繪技術在礦山工程測量中的應用，分析應用發展方向，為日后礦山工程測量應用數字化測繪技術提供科學依據[1]。

1 實例概況

為了解數字化測繪技術在礦產地質測量中應用的真實性，對某礦產地進行了勘測。分別使用2種勘測測量技術對A、B礦床進行測量。將測量信息、成本做成圖表，利于比較（表1）。

2 數字化測量技木的概念

工礦作業能否順利進行取決于礦山測量工作，礦山測量工作作為開采礦產資源的鋪墊，是礦產開采時工作量強度、高效性和安全性的決定因素。因此借助現代化的數字測量技術不僅可以保證礦產資源測量數據的準確，還能提升礦產質量，為之后的工礦作業鋪墊基礎。數字化測量技術可以將傳統測量方法和計算機技術結合運用，綜合處理所得到的數據信息，按照功能分類，如：全球定位系統，光電測量導距系統、數字化地形測繪和三維數字化軟件技術等等。這些技術的開發不僅幫助我國礦產資源提高了開采效率，而且促進了我國礦產事業的發展。同時為了保證工程的高效率和高質量，要定期培訓我國礦山企業工作人員進行技術培訓，保證每個工作人員熟練掌握數字化測量技術。只有大范圍引進數字化技術設備，才能有助提升測量技術，促進我國礦產企業在國際市場中有所作為。

表1 地質勘測對比數據表

3 優化數字化測量技術

在測量礦山時，必須考慮礦石周圍的地質情況，以各測量精度為標準來選擇數字化測量技術。但是有時候也需要將多種數字化技術結合運用，因為也會出現地質特征復雜多變或者精度要求過高的情況。

3.1 數字化測繪技術的優點

借助手工繪圖作業是傳統測繪技術的應用手法，所以測量的地質環境較為復雜，手繪作業的工程量和難度都會增加，并且測量得到的數據、手繪的圖形與真實地質礦產也會有很大的誤差。所以我們研究出可以有效避免這些問題的數字化測繪技術，該技術不僅可以準確且快速地記錄下礦產數據，繪出相關的地質圖形，整理出相關數據的圖表，還可以傳輸準確度極高的數據給工作者，以保證工作者時刻掌握圖紙里的坐標、面積方位等數據。數字化測量技術還可以幫助工作者保持工作效率，智能分析數據和清理垃圾記錄。需要時還可以協助計算機繪圖，如果原有設計與測量或者開采的數據有較大誤差，可利用計算機相應的作圖軟件和數據分析軟件，與外界相對應的測量設施連接，保證測量工作中數據傳送，形成一整套數據化測量管理系統。

傳統的測繪方式不僅工程量大，而且遇到外界惡劣自然天氣的干擾，之前所做的測量工作都可能會因為天氣因素前功盡棄。數字化測繪技術可以防止出現這些損失，如果在繪圖過程中，地質環境發生了變化，只需要重新測量數據，將正確數據輸入到軟件中便可以改正。傳統測量所得的數據記錄在紙上，紙質數據很容易遭到破壞，導致丟失數據，而且查閱不方便。數字化測量的技術數據往往都是借助電腦保存，還可以進行備份，攜帶十分方便，在進行測量時，也可以方便運用數據[3]。

3.2 三維可視技術應用

三維可視技術是礦山地質勘測時不可替代的數字化測量技術。該技術可在勘測時對各種類型地質模型進行掃描，對工作人員了解地質情況有很大的幫助，十分有利于提高開采工作效率。同時三維可視技術在進行掃描時也要運用計算機軟件，譬如3dsmax和Maya等。三維可視技術可以幫助工作人員直觀的看到地質土壤情況，因為可以利用計算機軟件，查詢相關土質內容，并進行繪制地圖和建模渲染等操作，不僅靈活性高，而且軟件操作較容易上手[4]。

在三維可視技術軟件應用的過程中我們一定要制作出相關的地質模型，制作模型時注重布線技術，模型中的點、線、面數據要準確結合。

3.3 衛星遙感測量技術

在勘測礦山地質時，還可以應用衛星遙感測量技術，該技術也屬于極具前景的高端技術。隨著衛星技術的發展，不斷完善技術來提高遙感的分辨率和圖畫質量。工作人員可以運用輸送來的數字信息制作出包含地質特征的圖畫信息，這樣有利于工作人員更加深入了解礦地信息。隨著這幾年遙感攝影技術的優化，不僅數據精確度高而且光譜信息也十分全面。

3.4 GPS定位技術的應用

近年來GPS（Global Positioning System，全球定位系統）性能得到提升，生產成本降低，技術不斷優化，因此在勘測金屬礦山地質時往往會運用到GPS定位技術。與其他設備相比成本較低，而且還可以減少人力物力的損耗。GPS技術在礦產測量工程中，往往是定位特定礦產位置，確定精確的地理坐標信息，再結合該信息和相關的遙感技術，就可以得到礦區地質構造位置[5]。一般來說，借助GPS技術進行勘測時，技術人員也要依據不同的波段進行作業，如表2。

表2 不同波段的測量范圍

4 數字化礦山測量技術的優點

數字化礦山測量系統是直接顯示出礦山的地質環境，為礦山后期的開采做足鋪墊。還會實時監測礦山動態，為達到高效測量的目的，縮短開采時長，提升礦山生產的高效與高質，數字化礦山測量技術都有重要作用。

數字化測量技術會依據測量的真實情況結合各個測量結果，獲取用途廣泛的數據信息。數字化測量技術還可以在保證精準度的情況上集合各種現代科技于一體，還能減少測量礦山的工作量，又能保證測量工作高效性。

5 實驗結果

實驗期間如果遭受暴雨天氣，需要對礦床B抽水作業，再依次進行檢測。但是比較種種實驗數據，數字化測量技術，不僅可以讓金屬礦山地質勘測數據的精確度有保障，還能降低檢測成本，保證后期開采工作的高效率。

6 結束語

隨著我國經濟和信息技術飛速的發展，數字化測量技術也逐漸成熟，成為礦山測量的重要技術。我國礦產事業也因此得到發展，面對多種類型的現代化測繪技術，要依據實際地質特征選擇相應的測量技術，從而保證礦產的生產效率和產量，廣泛應用數字化測量技術在礦山勘測中，對礦山生產和安全開采有很好的指導意義。為保證數字化測量技術得到更好的應用，技術人員應該熟練掌握數字化測量技術的相關知識原理和操作方法，構建科學合理的數字化測量系統，保證礦山開采的效率與安全。