摘要：數(shù)字化測量技術(shù)在智能化礦山建設(shè)中的發(fā)揮的作用越來越重要。隨著無人機(jī)、三維掃描儀、RTK、Dimine、Micromine等儀器和軟件在數(shù)字化測量工作中被廣泛應(yīng)用，為更好地建設(shè)智能化礦山，數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用將會越來越廣泛，為礦山行業(yè)的發(fā)展帶來更多的機(jī)遇。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；測量技術(shù)；智能化；礦山建設(shè)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.057

中圖分類號：TD 17；TP 3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編碼：1672-7274（2024）07-0-03

The Application of Digital Measurement Technology in the Construction

of Intelligent Mines

LONG Anshi

（Wengfu （Group） Co.， Ltd.， Guiyang 550508， China）

Abstract： The role of digital measurement technology in the construction of intelligent mines is becoming increasingly important. With the widespread application of instruments and software such as drones， 3D scanners， RTK， Dimine， and Micromine in digital measurement work， the application of digital measurement technology will become more and more widespread to better build intelligent mines， bringing more opportunities for the development of the mining industry.

Keywords： digitization; measurement technology; intsbAO8E6Mc4fBluxL3IsT6KSONa1Z19aP2TFWT3Ux9bw=elligence; mine construction

0 引言

“信息化與工業(yè)化的融合，有效地促進(jìn)了工業(yè)企業(yè)由大變強(qiáng)。在智能化礦山建設(shè)中，數(shù)字化測量技術(shù)的運(yùn)用很好地提升了礦山建設(shè)的工作效率，降低了生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的人身安全風(fēng)險。本文主要闡述數(shù)字化測量技術(shù)的優(yōu)勢及數(shù)字化測量技術(shù)在智能化礦山建設(shè)中的應(yīng)用，以期為相關(guān)工作C1z/lhT8wznpT+P4Aw4C+7VQGDDSSbR8EplF9r9vfbo=人員提供參考。

1 數(shù)字化測量技術(shù)

數(shù)字化測量技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的測量儀器設(shè)備將實(shí)現(xiàn)世界的物理量轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的測量數(shù)據(jù)，并且通過數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行處理和分析，從而實(shí)現(xiàn)對各種事物和現(xiàn)象進(jìn)行精確測量、數(shù)據(jù)采集、分析和可視化展示的技術(shù)。

現(xiàn)代礦山工程中，無人機(jī)、三維掃描儀、RTK等儀器被廣泛應(yīng)用，而Dimine、Micromine等三維軟件也在內(nèi)業(yè)工作中得到廣泛使用，如圖1所示。其中，三維掃描儀能夠以數(shù)字化的方式記錄下礦山周圍的場景，并且可以提供高精度的地理數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用于礦山規(guī)劃、設(shè)計(jì)和監(jiān)測，有助于工程師更好地了解地質(zhì)情況，從而可以提升工作的安全性和效率。另外，無人機(jī)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于礦山的巡檢和監(jiān)測工作中。無人機(jī)可以快速地獲取大范圍的圖像數(shù)據(jù)，通過圖像處理技術(shù)得出詳細(xì)的地形圖和地貌圖，為礦山管理和決策提供重要的依據(jù)。在智能化礦山建設(shè)中，RTK技術(shù)也起到了重要的作用。RTK全稱為實(shí)時運(yùn)動定位系統(tǒng)，它通過接收到的衛(wèi)星信號來確定接收器的位置，能夠提供高精度的位置信息。在礦藏勘探中，RTK技術(shù)可以提供定位功能，有助于工作人員準(zhǔn)確地找到目標(biāo)區(qū)域。而在內(nèi)業(yè)工作中，RTK技術(shù)可以用于快速確定已經(jīng)建立的測量控制點(diǎn)的位置，并且提供精確的基準(zhǔn)信息。數(shù)字化測量技術(shù)在智能化礦山建設(shè)中應(yīng)用越來越廣泛，為礦山企業(yè)帶來了諸多的好處。其中，無人機(jī)、三維掃描儀和RTK等儀器的運(yùn)用為礦山工程提供了高效快捷又準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集手段。通過使用數(shù)字化測量技術(shù)，礦區(qū)能夠更好地監(jiān)控和管理工作流程，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)更高水平的生產(chǎn)安全。在未來的智能化礦山建設(shè)過程中，數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用將會進(jìn)一步發(fā)展和拓展，為礦山行業(yè)的發(fā)展帶來更多的機(jī)遇[1]。

2 數(shù)字化測量技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 高精度測量

數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為提供高精度的測量數(shù)據(jù)，以及確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在礦山管理中，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)對于礦石儲量計(jì)算、采礦設(shè)計(jì)等決策非常關(guān)鍵。通過使用數(shù)字化測量設(shè)備，如圖1所示，可以實(shí)時監(jiān)測礦山各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，如礦石儲量、爆破量、挖填方量、挖掘距離等，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。這些精確的數(shù)據(jù)可以為礦山管理者提供準(zhǔn)確的信息，幫助其做出最優(yōu)決策與規(guī)劃，確保礦山的高效運(yùn)營。

2.2 快速測量

數(shù)字化測量技術(shù)的自動化特性能夠大大縮短礦山測量的時間。傳統(tǒng)的礦山測量需要手工進(jìn)行，耗時且煩瑣，而采用數(shù)字化測量技術(shù)可以自動采集和處理數(shù)據(jù)，提高了測量的效率。尤其在需要測量大面積地形的情況下，數(shù)字化測量技術(shù)的高效率能夠節(jié)約大量的時間和人力成本。

2.3 安全性

數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用增加了礦山建設(shè)工作的安全性，通過遙感和無人機(jī)測量，可以有效地避免人員進(jìn)入危險區(qū)域進(jìn)行測量，從而減少傷亡風(fēng)險。通過遠(yuǎn)程操作和自動化測量設(shè)備，可以有效地獲取準(zhǔn)確的礦山數(shù)據(jù)無需讓人員暴露于危險環(huán)境。這種數(shù)字化測量的優(yōu)勢不僅提高了測量的效率和作業(yè)安全性，還為礦山管理者提供了更全面和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，有助于他們做出更科學(xué)的決策。

2.4 可視化結(jié)果

數(shù)字化測量技術(shù)可以將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，并通過圖表、圖像等方式進(jìn)行可視化展示，這種可視化展示使得礦山測量結(jié)果更加直觀、易于理解和分析，如圖2所示。通過形象直觀的圖表和圖像，決策者可以更快速地了解礦山的地形、坡度等情況，并通過對數(shù)據(jù)的分析和比較，獲取更多的信息，從而做出更科學(xué)的決策。數(shù)字化測量技術(shù)的可視化展示還能夠有效地共享和傳播測量結(jié)果，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作和溝通，從而提高工作效率和決策的準(zhǔn)確性[2]。

圖2 處理后的礦山模型

2.5 數(shù)據(jù)處理和分析

數(shù)字化測量技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，應(yīng)用各種算法和模型來提取更多有價值的信息。在礦山測量中，這種技術(shù)可用于礦石儲量計(jì)算、采礦設(shè)計(jì)等復(fù)雜數(shù)據(jù)處理和分析工作。通過數(shù)字化測量技術(shù)，測量數(shù)據(jù)可以與地理信息系統(tǒng)（GIS）相結(jié)合，進(jìn)行三維建模和分析，從而精確評估礦石儲量和分布。此外，數(shù)字化測量技術(shù)還能應(yīng)用于地質(zhì)勘探、地殼變形監(jiān)測等領(lǐng)域，為礦山管理者提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，幫助他們做出更科學(xué)可行的決策，提高礦山的綜合效益和安全水平。

3 數(shù)字化測量技術(shù)在智能化礦山建設(shè)中

的應(yīng)用

3.1 智能化采礦設(shè)計(jì)

數(shù)字化測量技術(shù)在智能化礦山建設(shè)中的應(yīng)用十分廣泛。通過采集礦山的地質(zhì)和地形數(shù)據(jù)，數(shù)字化測量技術(shù)可以生成高精度的數(shù)字地圖和模型，幫助相關(guān)人員進(jìn)行智能化采礦設(shè)計(jì)，如圖3井下采礦巷道模型所示。

圖3 井下采礦巷道模型

（1）采礦設(shè)計(jì)與優(yōu)化。礦藏分布、巖層傾角、地表起伏以及礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地形特征等這此數(shù)據(jù)信息，可以通過數(shù)字化測量技術(shù)進(jìn)行采集分析，并且可以針對這些信息制定采礦方案，提高礦山的資源利用效率。

（2）實(shí)現(xiàn)礦山的智能化管理。通過采集大量的實(shí)時數(shù)據(jù)，如巖層位移、地表沉降等，數(shù)字化測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對礦山的監(jiān)測和分析，可以及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)險隱患，提前采取措施進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整。這種智能化管理可以提高礦山的安全性和生產(chǎn)效率，最大限度地發(fā)揮礦山的資源價值[3]。

3.2 精細(xì)化監(jiān)測

無人機(jī)、三維掃描儀和RTK等設(shè)備是常見的精細(xì)化測量工具，在礦山實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集中發(fā)揮著重要作用。

圖4 無人機(jī)航拍助力礦區(qū)高邊坡位移監(jiān)測

如圖4所示，無人機(jī)在礦山中進(jìn)行高空航拍，通過高分辨率的圖像和視頻采集工具，實(shí)時獲取礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地形特征數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程航拍可以提供全景視角，在大范圍內(nèi)高效地進(jìn)行礦山的監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集。三維掃描儀是另一種常用的數(shù)字化測量工具。它可以通過掃描和測量物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對礦山的精細(xì)化監(jiān)測。

三維掃描儀可以提供高精度和全面的信息，可以監(jiān)測巖層變形、地表沉降等問題，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險。

RTK是一種實(shí)時動態(tài)測量技術(shù)，通過GPS和無線電通信，可以實(shí)現(xiàn)對礦山地形和設(shè)備位置的精確測量。RTK技術(shù)可以提供高精度的定位和導(dǎo)航數(shù)據(jù)，從而幫助礦山工作人員準(zhǔn)確分析和處理數(shù)據(jù)，及時采取措施預(yù)防和應(yīng)對潛在的安全風(fēng)險。

無人機(jī)、三維掃描儀和RTK等數(shù)字化測量工具在礦山的實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集中扮演重要角色。通過這些工具的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)礦山的精細(xì)化監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)和預(yù)防潛在的安全風(fēng)險，保障礦山的安全生產(chǎn)。

3.3 智能化導(dǎo)航與導(dǎo)引

數(shù)字化測量技術(shù)在礦山中的應(yīng)用不僅可以提供精確的地理信息和導(dǎo)航數(shù)據(jù)，還能實(shí)現(xiàn)智能化的導(dǎo)航和導(dǎo)引，以提高礦山的運(yùn)營效率和安全性。通過使用無人機(jī)、三維掃描儀等設(shè)備進(jìn)行地形測繪和數(shù)據(jù)采集，獲取高分辨率圖像和視頻數(shù)據(jù)，結(jié)合三維掃描儀的架式掃描，可以實(shí)時獲取礦山區(qū)域的精準(zhǔn)地理信息。這些數(shù)據(jù)可以用于生成數(shù)字化地圖，包括地形、道路、區(qū)域劃分等細(xì)節(jié)，為操作設(shè)備提供了科學(xué)依據(jù)，也為人員提供了精確的導(dǎo)航輔助。其次，數(shù)字化測量技術(shù)也可以與定位系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備和人員的智能導(dǎo)航與導(dǎo)引，讓導(dǎo)航過程更加智能化及高效化。通過在設(shè)備和人員身上安裝定位器，可以實(shí)時追蹤和監(jiān)控其位置和移動軌跡。結(jié)合數(shù)字化地圖和導(dǎo)航系統(tǒng)，可以為設(shè)備和人員提供精確的導(dǎo)航指引，快速找到目標(biāo)區(qū)域或路徑，提高工作效率，并確保安全運(yùn)行。數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用還可以結(jié)合Dimine、Micromine等內(nèi)業(yè)輔助軟件，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，生成更加準(zhǔn)確和細(xì)致的地圖和導(dǎo)航信息，為礦山的運(yùn)營和管理提供更全面的支持。

3.4 數(shù)據(jù)分析與決策支持

數(shù)字化測量技術(shù)在礦山管理中可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和決策支持，可以幫助礦山管理者做出更科學(xué)的決策。首先，運(yùn)用數(shù)字化測量技術(shù)可以對礦山的大數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、處理和分析。通過使用傳感器和監(jiān)測設(shè)備，可以采集礦山各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)會被存儲在數(shù)據(jù)庫中，并進(jìn)行預(yù)處理和清洗，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。接著，通過數(shù)據(jù)挖掘、模型建立和算法分析等技術(shù)手段，可以從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律和趨勢，提取有價值的信息。其次，數(shù)字化測量技術(shù)可以為礦山管理者提供數(shù)據(jù)支持和決策參考。通過對挖掘出的規(guī)律和模式的分析，可以獲得一些重要的數(shù)據(jù)信息，如生產(chǎn)趨勢、設(shè)備性能、能源消耗等。這些數(shù)據(jù)和信息可以幫助管理者了解礦山的運(yùn)行狀況，預(yù)測和防范潛在問題，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃和資源配置。同時，數(shù)字化測量技術(shù)還可以通過可視化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息，為管理者提供直觀的決策參考，加強(qiáng)決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中具有高精度、高效率、低風(fēng)險、可視化析等優(yōu)勢。數(shù)字化測量技術(shù)在智能化礦山建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用，包括智能化采礦設(shè)計(jì)、精細(xì)化監(jiān)測、智能化導(dǎo)航與導(dǎo)引、智能化設(shè)備管理和數(shù)據(jù)分析與決策支持等方面。這些應(yīng)用可以顯著提高礦山的生產(chǎn)效率和安全性，從而推動了礦業(yè)的智能化和可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝志敏．?dāng)?shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J]．冶金與材料，2023，43（8）：97-99．

[2] 趙龍．?dāng)?shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用方法[J]．世界有色金屬，2023（15）：34-36．

[3] 焦楊．礦山測量中的數(shù)字化測量技術(shù)整合運(yùn)用[J]．世界有色金屬，2023（14）：20-22．