崔海文

【摘 要】礦山測量是礦山建設(shè)時期和生產(chǎn)時期的重要一環(huán)，測量工作及測量成果是為礦山生產(chǎn)服務(wù)的。隨著測繪科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，礦山測量也不斷創(chuàng)新和發(fā)展，面對各種挑戰(zhàn)和機(jī)遇同在的關(guān)鍵時代，廣大測量科技工作者肩負(fù)著歷史的責(zé)任，有必要對礦山測量走過的艱苦歷程及其未來作一些回顧和認(rèn)識，分析面臨的形勢、探討新時期礦山測量面臨的任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】礦山測量；技術(shù)創(chuàng)新

在進(jìn)行礦山建設(shè)和生產(chǎn)的過程中，礦山測量是非常關(guān)鍵的工作，科學(xué)合理的測量技術(shù)與成果都會推動礦山的生產(chǎn)發(fā)展。在現(xiàn)在測繪技術(shù)在逐漸出現(xiàn)創(chuàng)新的階段，礦山的測量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用也不斷地出現(xiàn)了新突破，但是在技術(shù)逐漸發(fā)展與應(yīng)用的過程追蹤，也同樣面對著一些問題，處在關(guān)鍵的發(fā)展時期內(nèi)。因此，測量工作人員就一定要負(fù)責(zé)好自己的工作，對礦山的測量技術(shù)實(shí)行新的理解與探索，根據(jù)現(xiàn)在發(fā)展的興衰，對測量的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用實(shí)行了深入的探究，來推動礦山的測量技術(shù)發(fā)展。

一、礦山測量的基本理論

礦山測量的變化、發(fā)展主要來自3方面的影響：一是礦業(yè)技術(shù)的發(fā)展；二是測繪技術(shù)的發(fā)展；三是相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，例如測繪學(xué)、數(shù)學(xué)、裝備制造業(yè)、機(jī)械學(xué)等。在我國，給礦山測量的具體概念是：礦山地質(zhì)勘探、建設(shè)、設(shè)計(jì)等各環(huán)節(jié)，對礦山地面進(jìn)行測定，獲得礦山開采的空間幾何信息，而后通過對信息進(jìn)行處理，對各種地下開采的圖件進(jìn)行繪制，同時對礦產(chǎn)資源的合理開采、防護(hù)技術(shù)的理論進(jìn)行研究的一項(xiàng)重要學(xué)科。在國外，給礦山測量的具體概念是：礦山權(quán)屬的分析和研究：礦圖的測繪、礦山測量的計(jì)算；對影響地下巖層的采礦活動進(jìn)行研究：礦床儲量的調(diào)查，規(guī)劃礦山的實(shí)施活動等。

二、我國礦山測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1、礦山測量儀器和礦區(qū)井下測量

近幾年來，像電子經(jīng)緯儀、全站型儀器、GPS接收機(jī)和多種地面或巖層移動變形監(jiān)測儀器，不僅應(yīng)用于地面測量和數(shù)據(jù)采集工作，而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作環(huán)境、減輕了勞動強(qiáng)度。為開發(fā)和保護(hù)礦產(chǎn)，土地等自然資源、保護(hù)礦區(qū)環(huán)境作出了重要貢獻(xiàn)。

2.2、“3S”及計(jì)算機(jī)技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

GPS、GIS、遙感和計(jì)算機(jī)等技術(shù)不但是整個測繪學(xué)科的核心技術(shù)，也是礦山測量領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，這些先進(jìn)技術(shù)近幾年在礦山測量界取得了較大進(jìn)展，其理論研究和實(shí)際應(yīng)用不斷發(fā)展和完善，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理與機(jī)助制圖、電子速測儀、GPS技術(shù)開始應(yīng)用，數(shù)字?jǐn)z影測量、遙感和GIS等在一些礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用。廣大礦山測量科技人員親身感受到外業(yè)儀器設(shè)備數(shù)字化、自動化、智能化的巨大優(yōu)越性，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、平差計(jì)算、圖形圖像顯示和輸出的一體化、形象化，使信息得到加工，人們認(rèn)識自然和改造自然更加深入、深刻，顯示出現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在資源綜合開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)中的極大優(yōu)勢和應(yīng)用潛力。

2.3土方工程量驗(yàn)收測量。GPS配合南方成圖軟件形成管理一體化數(shù)據(jù)鏈，減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié)并實(shí)現(xiàn)CAD化。測量2- 4s/點(diǎn)（精度2-3cm）， 4-5人在4d時間內(nèi)要完成8.8 km2月采剝工程平面圖的數(shù)據(jù)采集、填繪更新工作、月底采集碎部點(diǎn)位超過5 000測點(diǎn)，現(xiàn)有人員用以往測量儀器無法實(shí)現(xiàn)大型露天礦月工程量驗(yàn)收的需要目前正在考慮建立單基站CORS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人值守，用VRS技術(shù)提供GPS實(shí)時測量數(shù)據(jù)服務(wù)，滿足非蔭蔽區(qū)工程測量等項(xiàng)要求且連續(xù)可靠、隨著周圍相鄰地級市單位單基站系統(tǒng)的建立，可共同組網(wǎng)，提高系統(tǒng)覆蓋范圍和精度，輕松升級成多基站CORS系統(tǒng)。

三、礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新

礦山測量的具體內(nèi)容主要有控制網(wǎng)、地形圖測繪、礦井的貫通情況、聯(lián)系以及變形監(jiān)測等幾個方面，因此，在對礦山測量技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新時，也大多從這幾個方面著手。

3.1礦山控制網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新

平面控制網(wǎng)是礦山測量的基礎(chǔ)工作，只有保證平面控制網(wǎng)選擇的合理和準(zhǔn)確，才能開始下一步的測量工作。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，山控制網(wǎng)技術(shù)也得到了創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在光學(xué)經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等測量工作和設(shè)備的精度進(jìn)一步提高，機(jī)械自動化程度和操作靈活性得到改善，使其能夠適應(yīng)更多不同環(huán)境下的礦山測量工作。

3.2礦井地形測繪的技術(shù)創(chuàng)新

地形測繪是礦山測量的重要內(nèi)容，精確的測繪圖對于提高礦山開采效率和安全有著重要的作用。傳統(tǒng)的地形測繪技術(shù)由平板儀和全站儀測繪，前者速度較慢，精度不高，已經(jīng)被逐漸淘汰，全站儀測繪技術(shù)使用較為廣泛，但操作過程較為繁瑣，需要測繪人員具備較高的專業(yè)素養(yǎng)。

在此基礎(chǔ)上，地形測繪技術(shù)的創(chuàng)新主要有RTK技術(shù)，它是通過借助輔助數(shù)碼航測技術(shù)，來減少需要人工操作的大量工作，提高測繪效率，且不需要通視，也不會受到天氣、地理環(huán)境等的影響，與傳統(tǒng)地形測繪技術(shù)相比，具備周期短、成本低和精度高的顯著優(yōu)勢。

3.3礦井貫通情況的技術(shù)創(chuàng)新

礦井貫通情況的測量主要是對礦山開采挖掘過程中的坑道施工過程和貫通后的情況進(jìn)行測量，以保證坑道施工過程的安全，并及時發(fā)現(xiàn)坑道自身存在的安全隱患，有效避免安全事故的發(fā)生。早期常見的貫通測量技術(shù)由明、暗控發(fā)和獨(dú)頭掘進(jìn)等，而隨著測量工具和技術(shù)的發(fā)展，又有三角測量、精密導(dǎo)線和全站儀、陀螺儀等。

因此，隨著各種測量工具的不斷改進(jìn)和運(yùn)用，比如光電測距儀、陀螺經(jīng)緯儀、激光指向儀，有效地推動了礦井貫通測量技術(shù)的創(chuàng)新，比如攝影測量技術(shù)等，提高了貫通測量的準(zhǔn)確度和時效性[3]。

3.4礦井聯(lián)系測量的技術(shù)創(chuàng)新

礦井的聯(lián)系測量主要是指平面聯(lián)系和高程聯(lián)系測量兩種，也就是將礦井井下測量與礦井地面測量聯(lián)系起來，在獲取井上、井下測量信息基礎(chǔ)上，建立一個統(tǒng)一的坐標(biāo)體系。平面聯(lián)系測量常用的方法為一井和二井定向，高程聯(lián)系測量常規(guī)的方法是利用平硐或鋼尺、鋼絲來導(dǎo)入標(biāo)高，測定礦井的高程。

在這方面的技術(shù)創(chuàng)新分別體現(xiàn)為：以三井定向?yàn)榇淼钠矫媛?lián)系測量，以光電測距和衛(wèi)星遙感而代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的高程聯(lián)系測量。在利用創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行聯(lián)系測量時，不僅有效解決了工作的安全性較低、花費(fèi)人力財(cái)力較大的問題，還提高了測量的工作效率和測量精度。

3.5礦井變形監(jiān)測的技術(shù)創(chuàng)新

在礦山開采過程中，由于受地質(zhì)環(huán)境、人為因素以及其他不可控因素等影響，經(jīng)常會出現(xiàn)礦井變形問題，給礦山生產(chǎn)安全帶來隱患，因此，加強(qiáng)對礦井變形的監(jiān)測就十分重要。傳統(tǒng)的礦井變形測量技術(shù)有導(dǎo)線測量、幾何水準(zhǔn)測量和交會法測量等，這些測量技術(shù)不僅周期較長，其監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性也較低，尤其在細(xì)微變形上；另外，常見的變形監(jiān)測技術(shù)還有有攝影測量技術(shù)、物理儀器測量技術(shù)。

礦井變形監(jiān)測技術(shù)的創(chuàng)新有空間測量技術(shù)，比如GPS、甚長基線測量等，同時，一些專業(yè)的力量和技術(shù)也得到了推廣，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、變形動態(tài)模型和突變理論等，使得變形監(jiān)測在時效性和精確度以及結(jié)果預(yù)測性等方面都得到了大幅度提高。

四、結(jié)束語

我國的礦山測量技術(shù)發(fā)展起步較晚，測量水平與世界先進(jìn)水平還有著較大的差距，但隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦山測量技術(shù)也必然需要不斷進(jìn)步。因此，在推進(jìn)當(dāng)前礦山測量技術(shù)運(yùn)用的基礎(chǔ)上，還需要根據(jù)礦山測量的工作內(nèi)容，進(jìn)行積極的創(chuàng)新，以提高我國礦山測量技術(shù)的整體水平，促進(jìn)我國礦山測量工作的快速發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王瑞.淺析礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新及煤礦采空區(qū)的監(jiān)控[J].能源與節(jié)能，2018（09）：53-54.

[2]仲健，孫利軍.論礦山測量技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新[J].世界有色金屬，2018（07）：29+31.

[3]周寧.礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新分析[J].能源與節(jié)能，2018（04）：128-129.