測繪新技術在礦山測量中的應用分析

曹立峰

（內蒙古平西白音花煤業有限公司，內蒙古 錫林郭勒 026200）

礦產資源的開采是影響國家經濟發展的重要工程，其中涉及到多種學科，礦山測量是利用測繪技術采集能源富集區域的地下、地表及周圍相關數據，通過數據分析來指導礦山的規劃、設計、建設及后期運行，礦產資源開采與發展都離不開測繪技術的詳細勘探，只有精確、安全的數據支持才能夠提升能源開采效率，促進礦企可持續發展。隨著科技水平的快速發展，測繪新技術的不斷革新與應用，改變了傳統測繪中存在的弊端，提升了精準性，使數據的收集和處理都得到明顯的提升，在設備和技術上提高了安全性，實現了科學化的礦山測量，有效促進礦企經濟效益的提升。

1 礦山測量

在礦山生產作業中，礦山測量工作包括露天和井工測量，井工測量內容是建立井口高程基點、進井點、井下測量、日常測量等。建立高程基點和近井點的在礦山井口附近作業，對井口附近的高程和平面進行控制，在礦山井口附近的區域進行施工時應以此測量數據為依據，同時也為引測高程系統和地面坐標提供了基礎。在礦山的地面測量中設立精準的高程基點和近井點，應將相關數據導入地面主控制網中，使測量的精度要求與主控制網保持一致[1]。在建設井口高程基點和近井點之后，聯系測量工作能夠將高程系統和地面坐標導入到井下，隨著礦山施工進程使井下的控制點隨著采區、井下巷道延伸開，使井下各個部位得到測量，從而符合生產的要求。在礦山生產和測量工作中，經常進行的是日常測量，即對采區測量以及巷道中、腰線的測量，這項工作需要大量的進行。貫通測量是一項特殊工作，應根據礦山實際情況利用已測量成果建立控制測量系統，通過詳細的工作準備和精度估算來進行貫通測量。

2 應用測繪新技術的重要作用

在礦山開采的工作中，測量是一項重要的工作部分，對礦產資源開采的質量與效率具有直接的影響作用。任何測量工作中的失誤都會導致礦山開采發生事故，因此應用測繪新技術能夠有效的保證測量數據的精準和安全，降級測量數據錯誤率，為礦山測量數據的準確性提供保障，也為礦山安全作業提供了技術支持。在傳統的礦山測量中，由于技術與設備的局限性，在測量工作中容易出現誤差，而測繪新技術的應用使礦山測量更加信息化、現代化。另外測量數據也更加全面、準確，信息的傳遞更加及時、迅捷，能夠使數據得到實時動態的管理，實現測量信息的全過程掌握，使井下作業更加安全高效，促進了礦企經濟效益與安全發展的共同進步。

3 測繪新技術的種類

3.1 全站儀測繪技術

全站儀測繪技術是一種常見的電子經緯測量儀器，能夠集成光、機、電，精確的測量水平角、垂直角，以及測量距離和高差，并使用光電掃描盤來自動的記錄顯示出所測量的數據。全站儀的用途比較廣泛，能夠獨立的進行測量工作，在礦山測量工作中發揮著重要的作用，同時也在其他精密工程的測量中廣泛應用，例如地下隧道、大型建筑的建設中。

3.2 GPS測繪技術

GPS全稱為Global Positioning System，即全球定位系統，所利用的是衛星定位技術在全球范圍內進行實時的定位、導航工作。GPS測繪技術應用于礦山測量中，能夠對礦區內的地理地貌進行詳細的勘測，并且監督控制井下巷道，實現動態實時的監測，掌握周邊環境的情況，能夠為礦區的開采提供有利的勘測數據，從而確定合理的開采方法。

3.3 GIS測繪技術

GIS測繪即地理信息系統，是以圖形形式來表達礦區的地理信息，這項技術能夠及時的對地理信息進行采集和分析，并及時的更新所形成的地理圖像[2]。這項技術不僅能夠對地理信息進行實時監控，還可以繪制礦區周邊的地理地貌，通過對數據的采集、匯總和分析，及時對繪制圖形進行調整。

3.4 RTK技術

RTK技術能夠將測量點指定坐標系的三維結果實時定位出來，是一種動態的實時定位技術。RTK技術的基礎是載波相位觀測值，因此具備高度的精準度，所測量測站的坐標信息和觀測值能夠以數據鏈形式在基準站和流動站之間傳輸，流動站在接收到數據時同時對GPS所觀測的數據進行采集。

4 測繪新技術在礦山測量中的應用分析

4.1 全站儀測繪技術在礦山測量中的應用

在礦山測量工作中，全站儀是一項應用廣泛的儀器，全站儀測繪技術即使用全站儀進行的測繪工作，主要部分有電子測角、數據的存儲、傳遞、交換等，能夠將三維坐標體系進行測量，包括了機械、光學等電子元件，具有較高的精密度，能夠實現自動化測量。全站儀的操作比較方便，測繪人員輸入指令后就能夠通過儀器全面分析目標區域，并且對獲取的數據做出簡單的分類處理。全站儀的內部系統設置了常用測量參數，使用人員能夠及時的獲取環境數據，刪除無效數據。全站儀將電子技術和光學技術相結合，能夠自動化的處理獲取到的信息，并在接收數據之后在計算機之間進行傳遞，使技術人員實時掌握測量數據，具備測量數據的全面性和準確性[3]。全站儀在實際的操作中，由于會受到地理環境的影響，在使用中應注意以下方面：首先，利用全站儀進行測距工作時，應校正測距的常數，保證測距常數和反光鏡相匹配，對儀器進行全面的檢查，保證電源穩定、儀器外觀沒有損毀，全站儀的固定應牢固；另外在使用中，應提前清理系統內的數據，對環境系統進行調整，從而避免出現誤差，并在使用過程中保護鏡頭；第三，在導線測量中，應保證所使用的設備具備自動存儲功能，如果自動存儲功能較好，應科學的掌握測量順序，如果自動存儲功能具有缺陷，應避免使用；最后在全站儀的使用中應注意陽光的方向，因為全站儀具有光學電子元件，陽光會對光學電子元件進行損壞。全站儀在礦山測量中應用較多，但自動化程度并不是很高，需要使用人員具備較好的操作水平。

4.2 GPS定位系統在礦山測量中的應用

GPS測繪技術在礦山測量中的應用能夠創建全面的控制網絡，通過相位差定位，對礦區的地理地貌進行準確的測量，應用的范圍較廣，精度較高，實現高度自動化控制，可工作的時間較長，因此在礦山測量中應用比較廣泛。GPS測繪技術主要用于構建礦山內部的模型，實時監控礦山周邊的環境，對礦區的每個方面都能夠進行必要的檢測，同時也能夠對礦區的沉降情況、巷道彎曲情況及周邊環境的安全情況進行檢測，在綜合監控數據后并進行深入的分析，提升礦產資源開采效率[4]。與傳統的檢測技術相比，GPS測繪技術具有多種優勢：首先，在GPS定位系統的應用中能夠建立精準的三維坐標體系，提升了檢測的準確性；其次，GPS定位系統可檢測礦區周圍十五千米范圍，擴大了檢測的范圍，在使用中不會受地域、環境的因素限制，能夠對礦區周邊環境進行廣泛的檢測，獲取數據更加全面、準確；第三，GPS測繪技術自動化程度較高，其數據的獲取時間減少，檢測效率也就更高效；第四，GPS定位系統通過電波測距儀進行測量，具有較高的精準度；第五，GPS定位系統的操作較為簡單，在測量中可提前設定程序，減少不必要的環節，使測量工作更加方便。

4.3 GIS技術在礦山測量中的應用

在礦山的開采工作中，安全生產是一項重要的工作，是保證礦產順利開采的基礎，而在開采工作中如果出現地下水、地下壓力變化等情況，會導致安全事故的發生，不僅給礦企帶來重大的經濟損失，甚至帶來人員的傷亡，造成不可挽回的損失。GIS測量技術的應用能夠利用地圖來搜集開采區域的地理信息，獲取實時的地理數據，及時的對地圖或圖形進行更新修改，根據發生的問題及時的進行有效處理，幫助礦山技術人員更加全面、立體的了解礦區的地理情況，徹底排除礦山中存在的安全隱患，從而為礦山的安全生產提供保障。GIS技術在應用中還能夠根據礦山開采情況來科學分析地貌變化，以動態的數據分析進行監管調控，有效保證礦山開采的安全性。在礦山測量中，GIS技術可與其他先進測繪技術相結合，更好的應用于礦山測量工作，充分發揮其技術優勢。

4.4 RS遙感技術

RS遙感技術是通過高空探測器或衛星來接收地表發出的電磁波信號，并且對信號進行分析及處理形成相應的圖像，從而識別并探測目標對象。RS遙感技術早期用于軍事航空中，而隨著科技及經濟的發展，其他行業領域中也開始應用RS遙感技術，例如地質勘探、環境監控等。遙感技術借助衛星工作，能夠檢測目標區域的環境，詳細的整理并分析電磁波、光譜信息等數據，在發現問題時及時的采取處理措施，有利于安全預警工作。在礦山測量工作中，RS遙感技術能夠全面檢測礦區周邊環境情況，全面的掌握礦山開采中所帶來的環境影響，展現礦區周圍的植被、地表等生態環境情況，并以圖像形式表示出來，從而做出環境預警與生態保護，合理的利用周圍土地，避免對周邊環境造成污染[5]。RS遙感技術在應用中能夠測定礦山周圍的環境水平，避免開采中的安全隱患，不僅為礦山開采的順利進行提供保障，也提升了土地的利用效率。在實際的礦山測繪工作中，RS遙感技術可以和GPS定位系統、攝影技術相結合，從而提升礦山測繪的精準度和全面性。

4.5 其他技術應用

礦山測繪新技術還包括攝影測繪技術、三維激光掃描技術等，攝影測繪技術是通過光學原理取景，并對取得的圖像數據進行分析和處理，在礦山測量中能夠有效的保證開采安全性，尤其對于礦山內部巷道的測量具備優勢，能夠及時的發現問題并加以解決，有效提升了礦山生產的安全與穩定。三維激光掃描技術具有較高的工作效率，先進的掃描技術能夠準確的將礦山剖面測量出來，并呈現出細節問題，同時可以測量脈絡走向，分析礦產資源儲量。三維激光掃描技術的裝置比較靈活，應用方便，適應性比較強，具有較高的工作效率與準確性。

5 結語

礦山測量技術一般以空間技術、光學技術為基礎，包含學科眾多，新型測繪技術的出現為礦山測量技術的發展注入了新的活力，計算機技術及信息技術的結合使礦山測量技術更加科技化。而在具體的技術應用中，全站儀、GPS定位系統、GIS技術、RS遙感技術及攝影測繪技術的結合使用，使礦山測量工作更加準確與安全，提升了工作質量與工作效率，為礦山的規劃、設計、開采及后續運行發展提供了先進的技術支持。因此，礦企應重視新型測繪技術的應用，加大對設備的投資與管理，有效促進測量工作的智能化、自動化發展，提升企業的經濟效益。