礦山測量技術的應用與創新發展

劉超

摘要：礦山開采下測量工作對礦山安全生產與管理工作提供了有力依據。文章通過對礦山測量技術應用重要性進行分析，結合當前常見的測量技術應用，探討礦山測量技術創新發展。

關鍵詞：礦山測量;測量技術;技術應用;技術創新

引言

在礦山開采過程中，測繪科學技術逐漸發揮核心技術的作用，為地質礦產測量帶來了極大的工作便利，提高了對地觀測和礦物探測的工作精度，降低了生產管理成本，也減輕了礦物開采的難度和工作壓力?，F代測繪科學技術具有多學科的特點，具有較強的空間分析信息的功能與作用，因而能夠獲取大量的地理數據信息，以及存儲、處理、計算空間信息數據。

1礦山測量技術的應用的意義

礦山測量是礦山開采中重要的一項學科，礦山測量的精度直接影響著井下采掘施工效率及安全。在礦山開采前期，需采取合理有效的技術措施對開采區域圍巖穩定性進行控制，為了防止開采過程中發生重大安全事故，應不斷提高礦山測量施工精度;由于礦井內施工條件及地質構造復雜，礦山測量人員需不斷提升自己專業能力。同時受井下光線、溫度、風流、粉塵以及施工工藝等影響，在進行井下測量時測量精度低、測量效率差，若不采取有效的措施，很難保證礦山測量的準確、高效性，從而導致礦山安全事故的發生。所以為了保證礦山安全高效生產，礦山企業必須重視礦山測量工作，并采取相應的技術措施不斷地提高礦山測量工作的準確度。

2礦山測量技術的應用分析

2.1全站儀的應用

全站儀是近年來成功研發并投入使用的測繪設備之一，全站儀是一種集合機械技術、光學技術的全新測繪儀器，通過全站儀可以實現對水平角、垂直角、高度、深度等工作面的距離測量，目前在我國礦山測繪、隧道工程建設下精密測量應用更加廣泛，在具體應用下全站儀主要通過望遠鏡實現視準軸、測距光波、光軸同軸化接受等工作。從具體工作來看同軸化主要是在測量過程中望遠鏡與調焦透鏡之間所采用的分光棱鏡部分，通過這方面系統建設來豐富望遠鏡的功能，從而達到準確的測量效果。為滿足一定范圍內的測距需求，工作人員需要在儀器內部另外架設一條內光路系統，同樣采用分光棱鏡系統作用，發揮光導纖維的價值將光敏二極管所發射的調制紅外光傳送至光電二極管接受，滿足工作測量下光傳播時間計算與測距要求。

2.2GPS衛星定位測量技術

GPS衛星定位是通過“衛星”傳導方式，將地面數據通過網絡進行傳輸，衛星通過對數據進行處理后，將精準數據信息反饋到地面，測量技術人員通過反饋信息數據并結合工程實際情況，最后經過計算機核算得出精準測量結果。因此，從采礦工程施工的需求與規劃角度考慮，將GPS衛星定位測量技術運用到采礦工程中具有較高的實用價值。GPS衛星定位技術的優點在于地面工程施工的精準定位及測量，但對采礦工程的井下施工測量存在一定的制約性，所以可以將GPS衛星定位技術運用于井下采煤造成的地表沉陷的研究，近年來有關礦區地表沉陷的研究越來越多，目的之一就是減少地表沉陷對農田、水利設施、地表建筑物、鐵路/公路、河流湖泊等的影響，GPS衛星定位測量技術可以高效率地對礦區周邊地表進行高精度測量，避免人工測量占用人員、設備多、測量精度差等問題。

2.3GIS技術的應用

GIS技術是地理信息系統，是由采集、計算以及儲存、空間地理分布等數據組成的計算機系統。該種技術通常由計算機技術、遙感技術以及環境管理等多個部分組成。研究中對GIS在礦山測量中的流程進行分析，通過對GIS技術的使用，可以結合礦山測量的基本內容，對已知以及未知的數據進行分析，而且也可以生成圖形，實現人們對測量內容直觀、形象的分析，而且，在礦山測繪技術使用中，通過計算機軟件的使用以及圖形符號的選擇，可以通過自動化識別技術以及自動計算技術的運用，實現數字化圖形的設計，保證礦山測量的精準性。因此可以發現，在GIS技術使用中，將其運用在礦山測量中，可以為人們提供準確性、及時性的信息資源，保證礦山測量技術的有效性。

2.4GNSS技術的應用

在礦山測量過程中，GNSS導航定位測量技術的發展與應用，能實現礦山測量更加精確的定位，使用GNSS接收機記錄測量數據更加便利。在今后的礦山測量作業中，GNSS技術應用會更加廣泛，GNSS技術不易受地形因素的影響，能全天候對礦區進行無死角覆蓋觀測。此外，GNSS技術在礦區控制測量、形變監測及地形圖測繪等領域將得到有效應用。

2.5數字化繪圖技術

礦山開采中，由于地表以及井下地質條件的特點是客觀存在的。因此，在礦山檢測中，應該通過對礦山流程以及檢測數據的分析，進行測量方案的有效構建。對于測量人員，應該根據礦山檢測的繪制圖紙，進行數字化技術的使用，轉變以往礦山檢測中存在的限制性問題，而且，在信息化實質測量工作中，相關測量人員可以結合新測繪技術以及測繪方法，按照GIS檢測方法，進行技術數據資源的開發，提高礦山開發規劃、運輸路線的優化，并結合礦山資源的開發狀況，進行創新技術的使用，推動礦山檢測工程的穩定發展。

2.6三維激光掃描儀的應用

三維激光掃描儀是當前較為先進的測量技術，其主要由電源供應系統、控制器和掃描儀等構成，在使用過程中依靠CCD與儀器內部控制等系統的相互作用，實現激光測距與掃描的要求。三維激光掃描儀在使用原理方面與全站儀器的測量有很多相同之處，主要是利用空間內三角模型的搭設來進行物體相關數據的測量，主要體現在激光測距離與水平方向的距離測量工作。 在礦山開采中三維激光掃描儀主要依托于綜采工作面機器人，通過轉載機與支架上的三維激光掃描儀做360度球狀掃描，綜采工作面巡檢機器人上三維激光掃描儀做二維切面掃描并結合綜采工作面巡檢機器人慣性導航裝置可生成工作面中部區域的三維點云。綜采工作面巡檢機器人三維激光掃描技術需要配合固定點的三維激光掃描儀進行，同時需要設置坐標系統配準標識物，以便于綜采工作面掃描點云的拼接與掃描精度驗證。

3礦山測量技術的發展趨勢分析

近年來，受科學技術蓬勃發展的影響，現代化礦山測量技術逐漸向信息化及智能化方向轉變。從實際來看礦山測量技術日趨成熟，不止能保證數據采集測量結果的準確性，更能最大限度減輕人工測量工作量，大大降低人為誤差的發生率，保證礦山測量總體技術水平及測量作業效率。礦山控制網絡技術是礦山測量的基礎性技術手段，其應用水平高低與礦產資源開采有序性間存在著密切聯系，而礦山控制網絡技術具體應用時處于持續創新的狀態，以礦山水準測量及礦山三角測量為切入點，逐漸深化其應用范圍，特別是當前我國多數礦產企業傾向于使用GPS控制網、三角網及導線網絡等技術手段，一定程度上豐富技術手段的應用類型。同時，控制網技術手段不同其應用優缺點也存在著明顯的差異性，往往需要測量單位自行選擇及綜合分析?？偠灾V產資源相對有限，而如何平衡礦產資源開發與地質環境保護間關系，得到越來越多從業人員的關注及重視。除革新理論知識外，創新礦山測量技術及工藝能實現全面管理礦山測量工作的目標。

結語

綜上所述，我國礦山開采地質條件極其復雜，導致礦山事故頻發，帶來了不良的社會影響。因此，地質勘探是保證礦山安全開采的前提。礦山地質調查一方面可以作為礦山設計的參考依據，另一方面也有助于預防一些地質災害。礦山測量技術在開采地質環境監測等方面的應用，可以進一步提高該技術的實際效果。

參考文獻

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