淺談礦山測(cè)繪體系及應(yīng)用研究

孫曉東　閆力文　曲相屹

摘 要：我國采礦業(yè)的發(fā)展，我國測(cè)繪技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步和發(fā)展，礦山測(cè)繪技術(shù)需要不斷創(chuàng)新才能滿足日益發(fā)展的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，新型測(cè)繪技術(shù)主要通過衛(wèi)星定位和全球定位系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，完善的礦山測(cè)繪技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)加工和應(yīng)用服務(wù)等方面的服務(wù)，本文主要從礦山測(cè)繪體系及問題應(yīng)用等方面進(jìn)行分析，分別介紹全站儀、GPS等技術(shù)，并根據(jù)當(dāng)前煤礦綜合發(fā)展，總結(jié)分析測(cè)繪技術(shù)在礦山企業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：礦山測(cè)繪體系；數(shù)據(jù)礦山；應(yīng)用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.068

0 引言

通過根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)展，礦山測(cè)繪提供可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，作為礦山勘探開發(fā)的基礎(chǔ)技術(shù)，各類高新技術(shù)的開采技術(shù)和勘探工作，在礦山應(yīng)用中得到很大的進(jìn)步和發(fā)展，在目前的開采中主要是利用測(cè)繪技術(shù)提取的有效數(shù)據(jù)對(duì)井下和整體資源環(huán)境進(jìn)行整理分析，為建立有效的礦山測(cè)量體系和建設(shè)數(shù)字化礦山提供可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐。本文從礦山測(cè)繪體系方面進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)際技術(shù)進(jìn)行描述，為礦山企業(yè)的開發(fā)提供技術(shù)支持。

1 礦山測(cè)繪現(xiàn)狀

礦山測(cè)繪是一個(gè)完整的獨(dú)立技術(shù)，每個(gè)礦山企業(yè)都擁有自己的測(cè)量技術(shù)，由于業(yè)務(wù)水平有限，加上部分礦山測(cè)量儀器較為落后，所取得的測(cè)量結(jié)果質(zhì)量低劣，嚴(yán)重影響礦山的開發(fā)與建設(shè)，就礦山測(cè)繪技術(shù)的目前情況來看，我國測(cè)繪技術(shù)采用較為廣泛的是傳統(tǒng)測(cè)繪方式礦山測(cè)繪技術(shù)作為礦山開采的重要組成部分，為礦山提供重要的數(shù)據(jù)和資料，礦山測(cè)繪在礦山資料搜集和數(shù)據(jù)整理等方面提供重要資料和支撐，而傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)無法滿足礦山測(cè)繪技術(shù)的需求，因?yàn)樾枰V山企業(yè)重視和加強(qiáng)礦山測(cè)繪技術(shù)的建設(shè)，另外我國礦山測(cè)繪相關(guān)人員的專業(yè)水平較低，使用的儀器和設(shè)備較為落后，嚴(yán)重影響了礦山測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，為了更加有效的加強(qiáng)資源開采，礦山企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)測(cè)繪體系的建設(shè)。

2 礦山測(cè)繪體系基本結(jié)構(gòu)

完整健全的礦山測(cè)繪體系的核心內(nèi)容包括獲取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)加工和礦山應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量更好更快的發(fā)展，必須要從基本結(jié)構(gòu)調(diào)整開始，加強(qiáng)構(gòu)建礦山測(cè)繪體系，跟隨數(shù)字地球等數(shù)字化體系的不斷完善，數(shù)字礦山測(cè)量技術(shù)也得到足夠的重視和發(fā)展；數(shù)字化礦山技術(shù)采用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳感器和智能化自動(dòng)化控制等技術(shù)，在礦山的生產(chǎn)活動(dòng)范圍內(nèi)，對(duì)礦山生產(chǎn)、經(jīng)營和管理進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和科學(xué)化管理，逐漸實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程數(shù)字化，準(zhǔn)確提供給礦山專業(yè)測(cè)繪人員以便隨時(shí)掌握信息，并對(duì)整個(gè)礦山安全生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)合理配置資源。

2.1 數(shù)據(jù)的獲取

礦山測(cè)繪技術(shù)在獲取數(shù)據(jù)時(shí)需要建立針對(duì)大比例地形圖的礦區(qū)測(cè)量控制基礎(chǔ)，對(duì)礦區(qū)地面和井下情況進(jìn)行施工測(cè)量，并通過攝影測(cè)量技術(shù)，對(duì)礦山生產(chǎn)建設(shè)中的重要影響資料進(jìn)行記錄；為保證該工作的順利進(jìn)行，對(duì)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)建立嚴(yán)密的審查監(jiān)督，在數(shù)據(jù)采集中，對(duì)礦山巖層和地表移動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)研究，并對(duì)變形的排土場或露天狂邊坡等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.2 數(shù)據(jù)的加工和礦山應(yīng)用

為滿足具體應(yīng)用需求，將獲取的圖形文字等數(shù)據(jù)加工成生產(chǎn)成品，再根據(jù)礦山實(shí)際情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步加工改造，對(duì)數(shù)據(jù)的加工主要包括對(duì)各種地形圖和礦產(chǎn)信息圖多種圖鑒進(jìn)行編輯和輸出處理，通過獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制作礦山主題，還可以對(duì)礦山災(zāi)害和重要數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并制定礦山生產(chǎn)規(guī)劃，為礦山提供專業(yè)模擬和應(yīng)用等服務(wù)。

礦山測(cè)繪采集的數(shù)據(jù)加工處理后得到的數(shù)據(jù)成功主要是為達(dá)到災(zāi)害預(yù)警、礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境治理等目標(biāo)，在礦山建設(shè)和開采決策方面提供信息支撐和指導(dǎo)。

3 新型礦山測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

目前礦山測(cè)量工作中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)主要有全站儀測(cè)繪技術(shù)、GPS全球定位、慣性測(cè)量系統(tǒng)等先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)

3.1 全站儀測(cè)繪技術(shù)

全站儀測(cè)繪技術(shù)作為一種非常重要的技術(shù)，主要運(yùn)用建立在地下和地面的測(cè)量控制方式，對(duì)井下的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并為井下運(yùn)行和建設(shè)提供詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，全站儀測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量中可以減少對(duì)被測(cè)物體的搬動(dòng)，進(jìn)而可以提升煤礦測(cè)量的速度和精準(zhǔn)度，該技術(shù)結(jié)合CASS軟件處理系統(tǒng)，將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理，具有操作簡單和性能穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦測(cè)量的全面數(shù)據(jù)控制有很大的輔助作用。

3.2 GPS全球定位系統(tǒng)

GPS全球定位系統(tǒng)是在煤礦測(cè)量中運(yùn)用的主要方式，取代傳統(tǒng)地面測(cè)繪技術(shù)，對(duì)煤礦地表進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)合信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦山數(shù)據(jù)測(cè)采集處理和分析運(yùn)用，GPS系統(tǒng)建立一個(gè)礦區(qū)控制圖，可以對(duì)礦山場地彎曲或出現(xiàn)沉降等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有操作簡單、方便快捷的優(yōu)勢(shì)。

3.3 慣性測(cè)量系統(tǒng)

慣性測(cè)量系統(tǒng)（ISS）系統(tǒng)，于全球定位系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)不受自然環(huán)境和定位問題的限制，操作簡單且活動(dòng)靈活，但對(duì)自動(dòng)化的要求較高，適合多種環(huán)境的測(cè)量工作，慣性測(cè)量利用對(duì)經(jīng)緯度等進(jìn)行觀測(cè)，并將慣性測(cè)量和全球定位系統(tǒng)組合陳偉一個(gè)全新的定位系統(tǒng)，組合后形成的模型系統(tǒng)可以將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析，比單獨(dú)使用ISS系統(tǒng)更加準(zhǔn)確。

3.4 其他測(cè)量系統(tǒng)

在先進(jìn)的測(cè)繪系統(tǒng)中，攝影測(cè)繪技術(shù)和遙感技術(shù)也取得較為廣泛的應(yīng)用，攝影技術(shù)運(yùn)用在近景攝影測(cè)繪技術(shù)重要應(yīng)用廣泛，在定向服務(wù)的礦山巷道中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)巷道的安全隱含，起到預(yù)警的效果；遙感技術(shù)（RS）技術(shù)是通過傳感器對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)發(fā)射的電磁波信息進(jìn)行收集處理，可以衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)周邊的大規(guī)模環(huán)境進(jìn)行同步觀測(cè)，可以實(shí)時(shí)有效的保護(hù)地理環(huán)境，為整個(gè)礦區(qū)和周邊環(huán)境的有效利用提供保障。

4 結(jié)束語

礦山數(shù)字測(cè)繪體系為獲取空間數(shù)據(jù)提供系統(tǒng)的技術(shù)支持，獲取手段也日益先進(jìn)，加上全站儀、GPS等先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的不斷應(yīng)用，促進(jìn)礦山測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步，不斷完善的理論研究和引用，成為礦山發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)，結(jié)合高精尖的科學(xué)技術(shù)形成對(duì)整個(gè)礦區(qū)的全面控制系統(tǒng)，形成自動(dòng)化、智能化的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦開采的發(fā)展提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇振雁.淺談礦山測(cè)繪體系及技術(shù)應(yīng)用[J].能源與環(huán)境，2014（06）.

[2]梁寶星.礦山測(cè)繪體系及技術(shù)應(yīng)用探討[J].科學(xué)中國人，2015（07）.

[3]余洪旗.淺談測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].廣東科技，2012（12）.