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关于测绘新技术在矿山测量中的应用

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摘 要:随着我国科技和社会的快速发展,测绘新技术在现代的应用也越来越广泛。测绘新技术具有测量精确度高、工作效率快、操作便捷性等优势,在矿山测量中应用测绘新技术,可大大提高矿山开采的效率和规范化。因此,为了更好地发挥测绘新技术在矿山测量中的作用,现文章对其进行了研究,使其更好地服务于矿山测量,便于矿山开采的长远发展。

关键词:测绘新技术;矿山测量;发展现状;应用

测绘新技术在水利、建筑、交通及矿山开采等行业发挥着重要作用,在矿山开采方面的应用尤为突出。测绘新技术是矿山测量的重要组成部分,对提高测量工作效率和保障矿山安全开采有着巨大作用。测绘新技术具有诸多优势,能够最大限度地保证矿山测量的精确度和实时性。

1 测绘新技术

现在的测绘新技术除了对物体的特征信息和空间定位等基础内容进行表述外,还将地理学、空间学、信息科学及计算机科学等内容囊括其中,不仅成为数字化信息领域发展的基础,而且扩大了描述对象的范围,促使测绘技术向着多元化方向发展。现在以全站仪、GPS定位技术等为主的测绘新技术,通过信息获取速度快、智能化处理便捷、工作效率高等优点,迅速在矿山测量中得到广泛应用,大大推进了矿山测量的建设进程。

2 矿山测量发展现状

我国地大物博,矿山资源十分丰富,随着经济发展和能源需求量的增加,矿山开采的力度也随着加大,但长期的矿山开采,不仅严重破坏了矿山地质环境,而且开采效率低。矿山测量的内容包括矿山地图测绘、施工测量、矿井测量、地质测量,通过综合利用地质、开采、测量等学科内容,为矿山地区地质研究和环境保护提供准确信息,促进矿山开采的科学化和规范化。实践表明,运用测绘新技术科学规范矿山测量,对合理开发矿山资源、保护环境资源有着重要作用。

3 测绘新技术在矿山测量中的应用

测绘新技术在矿山测量中起着关键性的作用。因此,加强测绘新技术的应用水平,保证矿山开采工程处于安全高效的工作状态,更好地服务社会和人民大众。实践表明,由于测绘新技术具有工作效率高、操作方便、精确度高等诸多优势,以使其迅速在矿山测量中发挥重要作用。

3.1 全站仪的应用

全站型电子速测仪简称全站仪,是集数据记录、储存、输出为一体的设备,可对测角、测距进行自动控制,并计算高差、坐标增量、水平距离等,适用于对空间点和移动目标的计算和测量。

在传统矿山测量中,竖井的平面坐标的测量常需投入大量的人力物力,通过利用经纬仪测角、钢丝绳投点进行坐标计算并传递,过程复杂且工作量大,很难保证测量的精确度。为了提高测量的精确度,现可用全站仪进行竖井的坐标测量。现针对全站仪在矿山测量中传递竖井坐标的具体操作进行简单介绍:

(1)矿山井上部分的操作。首先,测量人员在矿山井口加盖一块木板。其次,在固定好的木板上设定好两个打孔的距离,并固定好小孔的中心,用电钻进行打孔,做好井上的测量工作。

(2)井下部分的测量工作。首先,利用激光投点仪分别通过两个小孔中心进行井下投点。其次,井下人员根据激光点的投射位置进行测距,保证井上两个小孔的距离和井下两个激光点间的距离一致。

(3)将设备安置在井底的联系点上,保证井底固定点可与其形成稳固的三角形关系,并测量这个三角形的边长和夹角,计算出设备的坐标点,最终完成矿井巷道控制点具体坐标的计算。

除此之外,全站仪还可用于竖井高程传递。在测量时,测量人员只需将竖井的基本参数输入设备中,剩下即可由全站仪完成剩下的测量工作,具有工作效率高、精确度高、操作便捷等优点。

3.2 定位技术的应用

我国的矿山常分布于植被茂密的丛林或地形条件较为复杂的区域,不仅通讯条件较差,而且各控制点间光学通视阻碍较大,以常规测量手段极难对由于矿山开采造成的井田区域地表沉降等影响矿井安全生产的情况进行有效监控和预防处理,从而造成重大安全生产隐患,时刻威胁矿山的安全生产。因此,为了避免这一情况的发生,我们应采用新型的测绘技术进行矿山测量,其中以GPS的应用最为突出。GPS定位技术在矿山的控制测量、井田区域地形测量和采区地表沉降观测方面有传统测绘技术不可比拟的优点。

(1)在矿山的控制测量中的应用。随着科技的进步,GPS定位技术的发展日趋完善,在矿山控制测量中发挥着重要作用。在矿山控制测量中,可设置静态的GPS定位网对数据进行观测记录。GPS控制网可进行自由选点,控制网类型可根据地形的复杂进行变化,具有便捷性、不受通视的限制等优点,可大幅度提高测量的精确度和工作效率。

(2)在矿山井田区域测量中的应用。在矿山测量中,测量人员需要考虑矿山的地理位置、通视度等问题,除此之外,还要将附合导线、闭合导线以及结点导线长度进行合理设置。但由于矿山常位于密林复杂的地区,这便增加了测量的工作难度。这时,动态的GPS技术(RTK)在矿山测量中的应用具有极大优势,只需在控制点设立GPS基准台,流动站在规定距离内可直接进行放样,具有测点快、不用考虑光学通视等优势,可大大提高测量的工作效率,减少工作强度,保证矿山测量的质量。

(3)在矿山采区地表塌陷监测中的应用。在矿山开采过程中,随着地下岩体的移动及破坏,使矿山采矿区地表出现下沉现象,地表沉陷严重时则可能引起采矿区坍塌,造成人员伤亡。因此,重视采矿区的变形监测至关重要,现可采用GPS-RTK技术对矿山地表进行监测。由于GPS技术具有测量精确度高、不受季节、气候以及地形通视问题的限制等优点,在保障矿山安全开采的前提下,可最大化提高监测效率,减少监测成本,尽可能实现经济效益最大化。

3.3 新型罗盘的应用

悬挂式罗盘作为矿山测量的设备之一,具有体积小、操作简单、便于携带、测量点间无联系、不受空间限制等特点,在地势狭小、角度大的矿井中均可运用。为了提高悬挂罗盘的测量精确度,在使用过程中,我们应严格按照操纵步骤进行:

(1)测量最初的磁方位角。测量人员在导线控制点上根据“磁方位角=坐标方位角+改正角”这一计算公式进行计算。

(2)转化悬挂式罗盘的坐标数。测量人员将罗盘测量的最初数据按照统一的计算公式转变成平面坐标数,便于测量计算。

(3)进行数据的测量、计算。利用悬挂式罗盘,测量方位角、倾斜角度、倾斜长度等基本计算参数,最终利用计算机技术完成矿山的坐标值及高差的计算。

3.4 三维激光扫描新技术的应用

三维激光扫描技术和传统观测不同,它不需要有指定人员在观测位置来进行观测,只需远程操控即可。它利用扫描仪向被测点发射激光,根据得到的反射激光点建立一个立体三维模型,完成矿山的远距离测量工作。三维激光扫描技术的硬件科技含量高,具有抗干扰能力强、安全性能高、稳定系数强、精确度高等优点,可大大提高矿山测量的工作效率。因此,三维激光扫描技术也早已被广泛应用于矿山测量中。

4 结束语

在高科技快速发展的今天,测绘新技术已经被广泛地应用在矿山测量中,为提高矿山开采质量做出了巨大贡献。在今后的日子里,人们应该提高对测绘新技术的认识,不断探索与研究,寻找出更好地提高测绘新技术的相关技术措施,将测绘新技术的智能化、安全性、高效性提高到最大程度。提高测绘新技术的应用水平,为我国矿山测量的质量提供保障,进一步促进我国采矿产业的科学发展。

参考文献

[1]沈旭庆.矿山测量中测绘新技术的应用分析[J].科学中国人,2016,

05:34.

[2]王海卫,张丰泽,张鹏涛.关于测绘新技术矿山测量中应用的探讨[J].科技视界,2013,No.8130:310.