曹立峰

（內(nèi)蒙古平西白音花煤業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026200）

礦產(chǎn)資源的開采是影響國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要工程，其中涉及到多種學(xué)科，礦山測量是利用測繪技術(shù)采集能源富集區(qū)域的地下、地表及周圍相關(guān)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析來指導(dǎo)礦山的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)及后期運行，礦產(chǎn)資源開采與發(fā)展都離不開測繪技術(shù)的詳細(xì)勘探，只有精確、安全的數(shù)據(jù)支持才能夠提升能源開采效率，促進(jìn)礦企可持續(xù)發(fā)展。隨著科技水平的快速發(fā)展，測繪新技術(shù)的不斷革新與應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)測繪中存在的弊端，提升了精準(zhǔn)性，使數(shù)據(jù)的收集和處理都得到明顯的提升，在設(shè)備和技術(shù)上提高了安全性，實現(xiàn)了科學(xué)化的礦山測量，有效促進(jìn)礦企經(jīng)濟(jì)效益的提升。

1 礦山測量

在礦山生產(chǎn)作業(yè)中，礦山測量工作包括露天和井工測量，井工測量內(nèi)容是建立井口高程基點、進(jìn)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(yè)，對井口附近的高程和平面進(jìn)行控制，在礦山井口附近的區(qū)域進(jìn)行施工時應(yīng)以此測量數(shù)據(jù)為依據(jù)，同時也為引測高程系統(tǒng)和地面坐標(biāo)提供了基礎(chǔ)。在礦山的地面測量中設(shè)立精準(zhǔn)的高程基點和近井點，應(yīng)將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入地面主控制網(wǎng)中，使測量的精度要求與主控制網(wǎng)保持一致[1]。在建設(shè)井口高程基點和近井點之后，聯(lián)系測量工作能夠?qū)⒏叱滔到y(tǒng)和地面坐標(biāo)導(dǎo)入到井下，隨著礦山施工進(jìn)程使井下的控制點隨著采區(qū)、井下巷道延伸開，使井下各個部位得到測量，從而符合生產(chǎn)的要求。在礦山生產(chǎn)和測量工作中，經(jīng)常進(jìn)行的是日常測量，即對采區(qū)測量以及巷道中、腰線的測量，這項工作需要大量的進(jìn)行。貫通測量是一項特殊工作，應(yīng)根據(jù)礦山實際情況利用已測量成果建立控制測量系統(tǒng)，通過詳細(xì)的工作準(zhǔn)備和精度估算來進(jìn)行貫通測量。

2 應(yīng)用測繪新技術(shù)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(chǎn)資源開采的質(zhì)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(dǎo)致礦山開采發(fā)生事故，因此應(yīng)用測繪新技術(shù)能夠有效的保證測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)和安全，降級測量數(shù)據(jù)錯誤率，為礦山測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提供保障，也為礦山安全作業(yè)提供了技術(shù)支持。在傳統(tǒng)的礦山測量中，由于技術(shù)與設(shè)備的局限性，在測量工作中容易出現(xiàn)誤差，而測繪新技術(shù)的應(yīng)用使礦山測量更加信息化、現(xiàn)代化。另外測量數(shù)據(jù)也更加全面、準(zhǔn)確，信息的傳遞更加及時、迅捷，能夠使數(shù)據(jù)得到實時動態(tài)的管理，實現(xiàn)測量信息的全過程掌握，使井下作業(yè)更加安全高效，促進(jìn)了礦企經(jīng)濟(jì)效益與安全發(fā)展的共同進(jìn)步。

3 測繪新技術(shù)的種類

3.1 全站儀測繪技術(shù)

全站儀測繪技術(shù)是一種常見的電子經(jīng)緯測量儀器，能夠集成光、機(jī)、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(shù)據(jù)。全站儀的用途比較廣泛，能夠獨立的進(jìn)行測量工作，在礦山測量工作中發(fā)揮著重要的作用，同時也在其他精密工程的測量中廣泛應(yīng)用，例如地下隧道、大型建筑的建設(shè)中。

3.2 GPS測繪技術(shù)

GPS全稱為Global Positioning System，即全球定位系統(tǒng)，所利用的是衛(wèi)星定位技術(shù)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行實時的定位、導(dǎo)航工作。GPS測繪技術(shù)應(yīng)用于礦山測量中，能夠?qū)ΦV區(qū)內(nèi)的地理地貌進(jìn)行詳細(xì)的勘測，并且監(jiān)督控制井下巷道，實現(xiàn)動態(tài)實時的監(jiān)測，掌握周邊環(huán)境的情況，能夠為礦區(qū)的開采提供有利的勘測數(shù)據(jù)，從而確定合理的開采方法。

3.3 GIS測繪技術(shù)

GIS測繪即地理信息系統(tǒng)，是以圖形形式來表達(dá)礦區(qū)的地理信息，這項技術(shù)能夠及時的對地理信息進(jìn)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(shù)不僅能夠?qū)Φ乩硇畔⑦M(jìn)行實時監(jiān)控，還可以繪制礦區(qū)周邊的地理地貌，通過對數(shù)據(jù)的采集、匯總和分析，及時對繪制圖形進(jìn)行調(diào)整。

3.4 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)能夠?qū)y量點指定坐標(biāo)系的三維結(jié)果實時定位出來，是一種動態(tài)的實時定位技術(shù)。RTK技術(shù)的基礎(chǔ)是載波相位觀測值，因此具備高度的精準(zhǔn)度，所測量測站的坐標(biāo)信息和觀測值能夠以數(shù)據(jù)鏈形式在基準(zhǔn)站和流動站之間傳輸，流動站在接收到數(shù)據(jù)時同時對GPS所觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

4 測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用分析

4.1 全站儀測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

在礦山測量工作中，全站儀是一項應(yīng)用廣泛的儀器，全站儀測繪技術(shù)即使用全站儀進(jìn)行的測繪工作，主要部分有電子測角、數(shù)據(jù)的存儲、傳遞、交換等，能夠?qū)⑷S坐標(biāo)體系進(jìn)行測量，包括了機(jī)械、光學(xué)等電子元件，具有較高的精密度，能夠?qū)崿F(xiàn)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(biāo)區(qū)域，并且對獲取的數(shù)據(jù)做出簡單的分類處理。全站儀的內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)置了常用測量參數(shù)，使用人員能夠及時的獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，刪除無效數(shù)據(jù)。全站儀將電子技術(shù)和光學(xué)技術(shù)相結(jié)合，能夠自動化的處理獲取到的信息，并在接收數(shù)據(jù)之后在計算機(jī)之間進(jìn)行傳遞，使技術(shù)人員實時掌握測量數(shù)據(jù)，具備測量數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性[3]。全站儀在實際的操作中，由于會受到地理環(huán)境的影響，在使用中應(yīng)注意以下方面：首先，利用全站儀進(jìn)行測距工作時，應(yīng)校正測距的常數(shù)，保證測距常數(shù)和反光鏡相匹配，對儀器進(jìn)行全面的檢查，保證電源穩(wěn)定、儀器外觀沒有損毀，全站儀的固定應(yīng)牢固；另外在使用中，應(yīng)提前清理系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，對環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而避免出現(xiàn)誤差，并在使用過程中保護(hù)鏡頭；第三，在導(dǎo)線測量中，應(yīng)保證所使用的設(shè)備具備自動存儲功能，如果自動存儲功能較好，應(yīng)科學(xué)的掌握測量順序，如果自動存儲功能具有缺陷，應(yīng)避免使用；最后在全站儀的使用中應(yīng)注意陽光的方向，因為全站儀具有光學(xué)電子元件，陽光會對光學(xué)電子元件進(jìn)行損壞。全站儀在礦山測量中應(yīng)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(tǒng)在礦山測量中的應(yīng)用

GPS測繪技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用能夠創(chuàng)建全面的控制網(wǎng)絡(luò)，通過相位差定位，對礦區(qū)的地理地貌進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，應(yīng)用的范圍較廣，精度較高，實現(xiàn)高度自動化控制，可工作的時間較長，因此在礦山測量中應(yīng)用比較廣泛。GPS測繪技術(shù)主要用于構(gòu)建礦山內(nèi)部的模型，實時監(jiān)控礦山周邊的環(huán)境，對礦區(qū)的每個方面都能夠進(jìn)行必要的檢測，同時也能夠?qū)ΦV區(qū)的沉降情況、巷道彎曲情況及周邊環(huán)境的安全情況進(jìn)行檢測，在綜合監(jiān)控數(shù)據(jù)后并進(jìn)行深入的分析，提升礦產(chǎn)資源開采效率[4]。與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比，GPS測繪技術(shù)具有多種優(yōu)勢：首先，在GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用中能夠建立精準(zhǔn)的三維坐標(biāo)體系，提升了檢測的準(zhǔn)確性；其次，GPS定位系統(tǒng)可檢測礦區(qū)周圍十五千米范圍，擴(kuò)大了檢測的范圍，在使用中不會受地域、環(huán)境的因素限制，能夠?qū)ΦV區(qū)周邊環(huán)境進(jìn)行廣泛的檢測，獲取數(shù)據(jù)更加全面、準(zhǔn)確；第三，GPS測繪技術(shù)自動化程度較高，其數(shù)據(jù)的獲取時間減少，檢測效率也就更高效；第四，GPS定位系統(tǒng)通過電波測距儀進(jìn)行測量，具有較高的精準(zhǔn)度；第五，GPS定位系統(tǒng)的操作較為簡單，在測量中可提前設(shè)定程序，減少不必要的環(huán)節(jié)，使測量工作更加方便。

4.3 GIS技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

在礦山的開采工作中，安全生產(chǎn)是一項重要的工作，是保證礦產(chǎn)順利開采的基礎(chǔ)，而在開采工作中如果出現(xiàn)地下水、地下壓力變化等情況，會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，不僅給礦企帶來重大的經(jīng)濟(jì)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(shù)的應(yīng)用能夠利用地圖來搜集開采區(qū)域的地理信息，獲取實時的地理數(shù)據(jù)，及時的對地圖或圖形進(jìn)行更新修改，根據(jù)發(fā)生的問題及時的進(jìn)行有效處理，幫助礦山技術(shù)人員更加全面、立體的了解礦區(qū)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(chǎn)提供保障。GIS技術(shù)在應(yīng)用中還能夠根據(jù)礦山開采情況來科學(xué)分析地貌變化，以動態(tài)的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行監(jiān)管調(diào)控，有效保證礦山開采的安全性。在礦山測量中，GIS技術(shù)可與其他先進(jìn)測繪技術(shù)相結(jié)合，更好的應(yīng)用于礦山測量工作，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢。

4.4 RS遙感技術(shù)

RS遙感技術(shù)是通過高空探測器或衛(wèi)星來接收地表發(fā)出的電磁波信號，并且對信號進(jìn)行分析及處理形成相應(yīng)的圖像，從而識別并探測目標(biāo)對象。RS遙感技術(shù)早期用于軍事航空中，而隨著科技及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其他行業(yè)領(lǐng)域中也開始應(yīng)用RS遙感技術(shù)，例如地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)控等。遙感技術(shù)借助衛(wèi)星工作，能夠檢測目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境，詳細(xì)的整理并分析電磁波、光譜信息等數(shù)據(jù)，在發(fā)現(xiàn)問題時及時的采取處理措施，有利于安全預(yù)警工作。在礦山測量工作中，RS遙感技術(shù)能夠全面檢測礦區(qū)周邊環(huán)境情況，全面的掌握礦山開采中所帶來的環(huán)境影響，展現(xiàn)礦區(qū)周圍的植被、地表等生態(tài)環(huán)境情況，并以圖像形式表示出來，從而做出環(huán)境預(yù)警與生態(tài)保護(hù)，合理的利用周圍土地，避免對周邊環(huán)境造成污染[5]。RS遙感技術(shù)在應(yīng)用中能夠測定礦山周圍的環(huán)境水平，避免開采中的安全隱患，不僅為礦山開采的順利進(jìn)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(shù)可以和GPS定位系統(tǒng)、攝影技術(shù)相結(jié)合，從而提升礦山測繪的精準(zhǔn)度和全面性。

4.5 其他技術(shù)應(yīng)用

礦山測繪新技術(shù)還包括攝影測繪技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)等，攝影測繪技術(shù)是通過光學(xué)原理取景，并對取得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)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(nèi)部巷道的測量具備優(yōu)勢，能夠及時的發(fā)現(xiàn)問題并加以解決，有效提升了礦山生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。三維激光掃描技術(shù)具有較高的工作效率，先進(jìn)的掃描技術(shù)能夠準(zhǔn)確的將礦山剖面測量出來，并呈現(xiàn)出細(xì)節(jié)問題，同時可以測量脈絡(luò)走向，分析礦產(chǎn)資源儲量。三維激光掃描技術(shù)的裝置比較靈活，應(yīng)用方便，適應(yīng)性比較強(qiáng)，具有較高的工作效率與準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

礦山測量技術(shù)一般以空間技術(shù)、光學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，包含學(xué)科眾多，新型測繪技術(shù)的出現(xiàn)為礦山測量技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，計算機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)的結(jié)合使礦山測量技術(shù)更加科技化。而在具體的技術(shù)應(yīng)用中，全站儀、GPS定位系統(tǒng)、GIS技術(shù)、RS遙感技術(shù)及攝影測繪技術(shù)的結(jié)合使用，使礦山測量工作更加準(zhǔn)確與安全，提升了工作質(zhì)量與工作效率，為礦山的規(guī)劃、設(shè)計、開采及后續(xù)運行發(fā)展提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。因此，礦企應(yīng)重視新型測繪技術(shù)的應(yīng)用，加大對設(shè)備的投資與管理，有效促進(jìn)測量工作的智能化、自動化發(fā)展，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。