【摘 要】礦山測量技術(shù)是礦山開發(fā)生產(chǎn)中一項(xiàng)必不可少的技術(shù)工作，它的準(zhǔn)確性直接影響煤礦的安全生產(chǎn)。本文從我國礦山測量技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā)，從礦山測量技術(shù)存在的問題以及礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新兩個(gè)方面，對(duì)我國的礦山測量技術(shù)做了詳細(xì)闡述，值得同行參考。

【關(guān)鍵詞】測量技術(shù);礦山測量;問題及創(chuàng)新

0.引言

礦山測量是綜合運(yùn)用測繪、采礦和地質(zhì)等多學(xué)科的理論、技術(shù)與方法，研究礦產(chǎn)資源勘查、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營過程，從地面到井下，從礦體(煤層)到圍巖，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的空間信息采集、處理、表達(dá)、利用，據(jù)此解決資源合理開發(fā)與資源環(huán)境保護(hù)問題的一門科學(xué)技術(shù)。我國是一個(gè)礦業(yè)大國，可持續(xù)發(fā)展及利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的要求給本學(xué)科的發(fā)展帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，使其研究領(lǐng)域及重要性不斷得到擴(kuò)展與增強(qiáng)。

1.礦山測量技術(shù)現(xiàn)狀分析

礦山測量技術(shù)從發(fā)展初期到現(xiàn)在經(jīng)歷了很大的發(fā)展過程，在儀器和方法方面進(jìn)行了很大的變革，主要用的儀器有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀以及GPS RTK。由于篇幅有限不能詳細(xì)闡述，以下僅介紹目前礦山測量常用的一些測量方法。

1.1露天礦測量的方法

以前使用方法普遍是用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀。水準(zhǔn)儀主要是用礦區(qū)地形圖中的水準(zhǔn)測量，按結(jié)構(gòu)分為微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀。本世紀(jì)初電腦型水準(zhǔn)儀也己經(jīng)應(yīng)用于實(shí)踐。電子經(jīng)緯儀采用光柵增量式數(shù)字角度測量系統(tǒng)，使用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行測量、計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能，可廣泛應(yīng)用于國家和城市的三角控制測量、鐵路、公路、橋梁、水利、礦山等方面的工程測量，以及建筑、大型設(shè)備安裝和地籍、地形等多種工程測量。

露天礦測量的方法現(xiàn)在發(fā)展到了效率高、工作量大、精度高的攝影測量方法和聲波定位法。

1.2礦井定向測量方法

傳統(tǒng)的方法采用的是經(jīng)緯儀定向，并且用鋼尺量距，全站儀的發(fā)展使得定向、測距一氣呵成。

礦區(qū)的地形圖測繪、控制網(wǎng)的布設(shè)以及井下的聯(lián)系測量和貫通測量都離不開全站儀。全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了從組合式到整體式的發(fā)展過程，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，全站儀擁有了全新的發(fā)展方向一電腦型全站儀。

1.3礦井高程測量方法

礦井高程測量方法是長鋼尺法和長鋼絲法，技術(shù)的發(fā)展使得測深儀得到了很好的使用。

1.4井巷掘進(jìn)測量方法

近年來豎井及巷道的掘進(jìn)速度不斷提高，這要求測量人員能夠及時(shí)給出掘進(jìn)方向以指導(dǎo)施工，超聲波測量法、偏光法、豎向水準(zhǔn)測量法和攝影方法給井巷掘進(jìn)測量提高了進(jìn)度。礦山測量儀器和礦山測量方法是相輔相成的，儀器的發(fā)展推動(dòng)了礦山測量技術(shù)的發(fā)展，礦山測量技術(shù)的改革反過來又推動(dòng)了儀器的發(fā)展。

2.礦山測量技術(shù)存在的問題分析

雖然我國礦山測量技術(shù)得到了發(fā)展和進(jìn)步，但是仍然存在不足和問題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1對(duì)礦山測量基礎(chǔ)的重要性認(rèn)識(shí)不足

礦山測量作為礦山生產(chǎn)建設(shè)中不可或缺的一項(xiàng)重要技術(shù)工作，其成果不僅要服務(wù)于礦山的生產(chǎn)建設(shè)，而且是礦山安全生產(chǎn)的重要保障。然而，由于之前我國礦山企業(yè)受到市場經(jīng)濟(jì)的沖擊，普遍將“最大化追求利潤”作為企業(yè)的根本目標(biāo)。這種社會(huì)背景使得礦山行業(yè)忽視了基礎(chǔ)工作的重要性，尤其作為輔助作用的礦山測量技術(shù)力量受到嚴(yán)重影響，礦山測量工作者的權(quán)力和地位大大降低。

2.2礦山測量人才流失嚴(yán)重

礦山測量工作條件艱苦，危險(xiǎn)性高，再加上有的地區(qū)待遇差，使得大量的測量人員流失到其它崗位，使我國的礦山測量技術(shù)力量受到嚴(yán)重削弱。

2.3相關(guān)技術(shù)支撐不足

對(duì)于衛(wèi)星空間定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，這些技術(shù)不僅僅作為整個(gè)測繪學(xué)科的核心力量，并且也作為在礦山測量領(lǐng)域中十分關(guān)鍵的核心技術(shù)，這些技術(shù)在我國礦山測量中的實(shí)際應(yīng)用與理論的研究還不夠完善，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和電子速測儀、機(jī)助制圖、衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字礦山的攝影測量以及遙感技術(shù)等已經(jīng)用到了但還沒有廣泛應(yīng)用。

3.礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新

我國礦山測量儀器正向著多功能、小型化、數(shù)字化和全自動(dòng)化方向發(fā)展，可以預(yù)見，智能化全站儀將迅速取代測距儀和電子經(jīng)緯儀，成為礦山測量的常規(guī)儀器。數(shù)字化水準(zhǔn)儀和自動(dòng)化陀螺儀從根本上解決了水準(zhǔn)測量和陀螺觀測的全自動(dòng)化問題，它不僅降低了測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測量精度，而且輸出數(shù)字化測量成果，為全面實(shí)現(xiàn)礦山測量自動(dòng)化系統(tǒng)提供了硬件設(shè)施。

我國的礦山測量工作必須與國際先進(jìn)的測繪技術(shù)接軌，必須實(shí)現(xiàn)從礦山地理信息系統(tǒng)的采集、存儲(chǔ)、處理、變換、交換、管理以及內(nèi)業(yè)成圖等全部自動(dòng)化過程。因此，必須研制開發(fā)地面、井下通用的防爆型電子儀器。由于全國各煤礦的生產(chǎn)規(guī)模，現(xiàn)代化水平和經(jīng)濟(jì)效益各不相同，目前應(yīng)針對(duì)全國礦山測量的現(xiàn)狀，開發(fā)和生產(chǎn)多種類型的防爆測繪儀器，以適應(yīng)現(xiàn)場的不同需求，為此，根據(jù)筆者的分析，在近幾年內(nèi)礦山測量儀器的開發(fā)方向有如下幾個(gè)方面：

(1)測距儀和電子經(jīng)緯儀均屬過渡性產(chǎn)品，智能化全站儀將是我國礦山測量儀器開發(fā)的熱點(diǎn)，客觀上講我國在全站儀的開發(fā)上與國際先進(jìn)水平相差很大，國內(nèi)全站儀剛剛推出，其性能和可靠性尚需得到進(jìn)一步的檢驗(yàn)，因此開發(fā)完全國產(chǎn)化的防爆全站儀在現(xiàn)階段還很困難，目前應(yīng)先走防爆改裝的道路，以滿足目前煤礦生產(chǎn)的需求。待時(shí)機(jī)成熟時(shí)，再生產(chǎn)全部國產(chǎn)化的防爆型全站儀和相應(yīng)的礦山測量軟件。

(2)對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益較差的煤礦而言，防爆測距儀仍是近期選擇的主要儀器，如配備手工記錄的防爆型電子手簿，亦能實(shí)現(xiàn)井下測量數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化，因此應(yīng)生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定可靠、精度適中、體積小、重量輕的國產(chǎn)防爆測距儀，以滿足現(xiàn)階段中、小型煤礦對(duì)防爆測距儀的需求和部分煤礦老防爆測距儀的更新?lián)Q代。此外，應(yīng)加快開發(fā)不用反射棱鏡、測程在100m左右、分米級(jí)精度、價(jià)格適宜的便攜式測距儀，用于采區(qū)測量和驗(yàn)收測量中，以提高工效。

(3)我國自行生產(chǎn)的陀螺儀自動(dòng)化程度較低，應(yīng)在原防爆陀螺儀的基礎(chǔ)上，開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄、計(jì)算的硬件和軟件，構(gòu)成自動(dòng)化陀螺儀。磁羅盤因受礦物和金屬支架的干擾，其使用范圍受到很大的限制，研制精度較低、體積小、重量輕、定向時(shí)間短、攜帶方便的陀螺羅盤代替磁羅盤，用于采區(qū)測量，是今后陀螺儀發(fā)展的另一個(gè)方向。

(4)完善和開發(fā)各類新型的半導(dǎo)體激光指向系列產(chǎn)品，形成規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化。我國在激光指向類產(chǎn)品上品種單一，應(yīng)加快開發(fā)滿足各類生產(chǎn)需要的專用指向產(chǎn)品，特別是長距離的豎井自動(dòng)鉛垂儀。此外，應(yīng)加速開發(fā)自動(dòng)化的豎井變形檢測儀器，用于測量各種因素造成的巷道變形，以代替手工方式進(jìn)行豎井變形監(jiān)測。

(5)加速開發(fā)適合于煤礦井下條件、便于瞄準(zhǔn)的反射棱鏡系統(tǒng)以及井下防爆無線電通訊系統(tǒng)等測量附屬設(shè)備，以提高工作效率和精度。

4.結(jié)論

我國的礦山測量技術(shù)的發(fā)展是與社會(huì)的需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、進(jìn)步密切相關(guān)的，并且顯示出不同的時(shí)代特點(diǎn)和內(nèi)涵。現(xiàn)在，礦山測量技術(shù)己經(jīng)在礦山形成和采礦、地質(zhì)、環(huán)保、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用等相互獨(dú)立，又彼此滲透、交融的態(tài)勢。為了完善和發(fā)展礦山測量技術(shù)的科技體系，需要不斷創(chuàng)新，揭示和研究學(xué)科的新概念。(1)加強(qiáng)礦山測量技術(shù)的多元性、系統(tǒng)性和綜合性。(2)高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合。

【參考文獻(xiàn)】

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