■ 段志文
(江西大吉山鎢業(yè)有限公司江西贛州341801)
大吉山鎢業(yè)采礦實踐中的測量新技術(shù)應(yīng)用
■段志文
(江西大吉山鎢業(yè)有限公司江西贛州341801)
隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展與測繪儀器的普及,測量新技術(shù)在礦山測量中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。為解決傳統(tǒng)礦山測量技術(shù)存在的測量精度不高、勞動強度大等問題,通過分析測量新技術(shù)的功能和特點,闡述了大吉山鎢業(yè)在采礦實踐中利用測量新技術(shù)所取得的成效。
測量新技術(shù)采礦實踐應(yīng)用
大吉山鎢業(yè)位于贛粵交界九連山脈中部,行政區(qū)劃屬江西省贛州市全南縣管轄,地處全南縣南端的大吉山鎮(zhèn),地理坐標東經(jīng)114°21′30″,北緯24°34′40″,是一座有近百年開采歷史的地下鎢礦山。
2010年以前,大吉山鎢業(yè)井下測量工具基本局限于光學(xué)經(jīng)緯儀(T3和J2型)、S3型水準儀、羅盤及其輔助工具等傳統(tǒng)的礦山測量儀器、設(shè)備,這就給測量技術(shù)人員在外業(yè)、內(nèi)業(yè)上帶來繁重的工作量,同時由于地下測量環(huán)境復(fù)雜、儀器精度低等原因影響測量數(shù)據(jù)的精度。
隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展與測繪儀器的普及,近幾年來我公司引進了電子全站儀、全球定位系統(tǒng)(GPS)、三維激光掃描儀、Auto-CAD、MapGIS、CASS等先進的測繪儀器和軟件,減輕了測量技術(shù)人員的勞動強度,提高了工作效率。下面就我公司在采礦實踐中利用測量新技術(shù)所取得的成效分析如下。
1.1電子全站儀
電子全站儀是當前在工程中運用最廣泛的測量儀器之一,它集合了電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù),可以完成測角、測距等任務(wù)。智能化的電子全站儀在普通全站儀的功能基礎(chǔ)上附加了GPS定位功能,并能在三維空間內(nèi)建立測量出的數(shù)據(jù)模型,可以方便后期的機輔繪圖,是集光、電、磁、機于一體的先進儀器,在數(shù)字化礦山測量中扮演了重要的角色[1]。
1.2全球定位系統(tǒng)
GPS是20世紀70年代由美國開發(fā)研制的利用導(dǎo)航衛(wèi)星進行測時和測距的定位系統(tǒng),隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,其定位精度已由最初的百米精確到現(xiàn)在的1米以內(nèi),并可提供三維空間坐標,水準可以滿足四等水準測量精度。其終端設(shè)備體積越來越小,易于攜帶,操作簡單,可以全天候作業(yè)。使用GPS進行測量最大的優(yōu)勢為不要求測站之間互相通視,只需測站上空開闊即可。這些優(yōu)勢使得GPS技術(shù)成為礦山測量的先進技術(shù)手段[1]。
1.3三維激光掃描儀
三維激光掃描技術(shù)是一種先進的全自動高精度立體掃描技術(shù),又稱為“實景復(fù)制技術(shù)”,主要面向高精度逆向工程的三維建模與重構(gòu)。它可以高效地采集大量的三維點,少則幾萬個,多則幾百萬個。它可以深入到復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境中進行掃描,將各種大型的、復(fù)雜的、不規(guī)則的實景三維數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中,從而快速重構(gòu)出目標的三維點云模型。此外,它所采集的三維激光點云數(shù)據(jù)還可進行各種后處理工作,如測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監(jiān)測、虛擬現(xiàn)實等[2]。
1.4測繪制圖軟件
AutoCAD是由美國Autodesk公司開發(fā)的通用計算機輔助設(shè)計軟件[3]。它可以用于繪制二維、三維圖形,通過它無需懂得編程,只要輸入相應(yīng)的命令即可自動制圖。也可通過全站儀和GPS測量數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到AutoCAD軟件中繪制實測圖。
MapGIS是地理信息系統(tǒng)的英文簡稱,是全球唯一的搭建式GIS數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)平臺,實現(xiàn)遙感處理與GIS完全融合,支持空中、地上、地表、地下全空間真三維一體化的GIS開發(fā)平臺。
CASS軟件是廣州南方測繪儀器有限公司基于CAD平臺開發(fā)的一套集地形、地籍、空間數(shù)據(jù)建庫、工程應(yīng)用、土石方算量等功能為一體的軟件系統(tǒng)。
2.1在日常導(dǎo)線測量中的應(yīng)用
在日常導(dǎo)線測量中,使用全站儀替代傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀,方便工程測設(shè)、放樣,減少了讀數(shù)誤差,提高了量邊精度,同時可以替代水準儀測量。對測量數(shù)據(jù)可以現(xiàn)場檢查,方便簡單,減少人為計算錯誤。對測量數(shù)據(jù)具有儲存功能,可以直接導(dǎo)入電腦利用AutoCAD、MapGIS、CASS等制圖軟件進行巷道平面圖繪制,減輕了手工繪圖的勞動強度及其繪圖誤差,提高了圖紙的美觀度。利用全站儀進行測量導(dǎo)線其精度也高于傳統(tǒng)的光學(xué)儀器。目前我公司井下導(dǎo)線測量和地表地形測量均使用全站儀完成相應(yīng)的測量工作。
2.2在礦山控制網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用
在礦山控制網(wǎng)布設(shè)中,利用GPS進行控制測量,可以直接測得三維坐標,避免測站點不通視、測站點間距離過遠等問題,與傳統(tǒng)的三角網(wǎng)控制測量相比更簡單和高效。2013年,我公司利用GPS完成了礦區(qū)地表控制網(wǎng)的布設(shè),與礦區(qū)老控制網(wǎng)基本吻合,精度達到四等網(wǎng)的技術(shù)規(guī)程要求。
2.3在礦井聯(lián)系測量中的應(yīng)用
在礦井聯(lián)系測量中,利用GPS布設(shè)高精度地表控制網(wǎng),然后由地表通過平硐和豎井向井下傳遞統(tǒng)一的坐標系統(tǒng),從源頭上確保了測量工作的精度。同時利用全站儀與AutoCAD進行測量和誤差分析,提高測量與計算精度,保證測量數(shù)據(jù)的可靠使用。
礦山測量技術(shù)是一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,在廣大的煤礦、金屬礦山、有色礦山等生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用[5]。尤其是隨著全站儀、GPS和各種測繪軟件等測量新技術(shù)的快速發(fā)展和普及,礦山測量成果越來越接近真實場景,為礦山的安全生產(chǎn)和建設(shè)起到了導(dǎo)航作用。
近幾年,測量新技術(shù)的引進和應(yīng)用在大吉山鎢業(yè)采礦實踐中取得了良好的成效,主要表現(xiàn)為:一是采用先進的測繪儀器和制圖軟件,提高了測量精度,減輕了測量人員的勞動強度,規(guī)范了圖紙的制作。二是測量新技術(shù)的應(yīng)用對測量人員的業(yè)務(wù)能力和素質(zhì)有明顯的提高,為企業(yè)的技術(shù)人才培養(yǎng)和儲備有巨大作用。三是真實可靠的測量數(shù)據(jù)保證了日常生產(chǎn)的安全和重大型工程的施工質(zhì)量,實現(xiàn)了公司長周期安全生產(chǎn)目標。四是為今后建設(shè)數(shù)字化礦山打下了堅實的基礎(chǔ)。
[1]趙愛民.淺析測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].職業(yè)時空,2014年第3期,127-128.
[2]鄭德華等.三位激光掃描儀及其測量誤差影響因素分析[J].測繪工程,2005年第2期,32-34.
[3]喬長錄等.基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的AutoCAD應(yīng)用技術(shù)研究[J].信息技術(shù),2004年第2期,91-93.
[4]蔣政.全站儀四架法導(dǎo)線測量及其在礦井測量中的應(yīng)用[J].科技信息,2012年第5期,524-524.
[5]葉志鋒.測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].四川建材,2009年第3期,179-179.
P2[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-195-2