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        測繪新技術(shù)在井下礦山測量中的應(yīng)用

        2020-12-08 12:41:33王曉亮謝旭光
        世界有色金屬 2020年21期
        關(guān)鍵詞:全站儀測繪礦山

        王曉亮,謝旭光

        (山東黃金集團蓬萊礦業(yè)有限公司,山東 煙臺 266000)

        礦山測繪測量工作包括工程設(shè)計、工程測量、多角度測量等方面,是礦上工程的主要組成部分,融合先進測繪新技術(shù)是保障礦山工程測繪的前提和基礎(chǔ)。目前使用較多的遙感、全球定位及地理信息系統(tǒng)等測繪新技術(shù)逐漸廣泛應(yīng)用于礦山中,測繪新技術(shù)的出現(xiàn)可以有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準確和實時,減少礦山測繪過程中的困難。本文通過分析研究礦山測量的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合測繪新技術(shù)在礦山作業(yè)中的應(yīng)用,分析總結(jié)測繪新技術(shù)的應(yīng)用效果,推動礦山測量工作的穩(wěn)定發(fā)展。

        1 礦山測量工作的主要特點

        1.1 礦山測繪工作重要性

        礦山測量工作是礦山在開采前對開采區(qū)域的地質(zhì)條件、采礦應(yīng)用等綜合方面的測量,通過分析研究礦山地質(zhì)建設(shè)和開采過程中礦體到圍巖、地面到井下的各種靜動態(tài)的空間問題,礦山測量工作以地質(zhì)工作為主導(dǎo),工程質(zhì)量及資源利用方面為基礎(chǔ),建立測量測繪采掘區(qū)域的空間圖形,進行井下工程施工和竣工測量,充分分析資源的利用和生產(chǎn)情況,根據(jù)已設(shè)計的空間圖形實現(xiàn)現(xiàn)場檢驗,在礦山開采階段,巷道的走向和中腰線的標(biāo)定、上線井巷道的貫通及開采位置的確定等問題都離不開測量的作用。

        1.2 礦山測繪工作現(xiàn)狀

        礦產(chǎn)資源豐富的企業(yè),在發(fā)展初期多數(shù)采用粗放式經(jīng)營模式,存在嚴重的人財力、物力等方面的浪費,隨著企業(yè)經(jīng)營模式的變化,逐漸向集約型轉(zhuǎn)變,井下特殊的作業(yè)環(huán)境對測繪技術(shù)提出更高的要求,要充分考慮到礦產(chǎn)資源的不可再生性,通過科學(xué)合理的設(shè)計減少對資源的浪費,充分利用測繪新技術(shù)。

        傳統(tǒng)的井下礦山測量工作通過單全站儀測量,落后的測量方式無法達到預(yù)期效果,無法及時處理采集的數(shù)據(jù),測量技術(shù)的數(shù)據(jù)利用率較低,應(yīng)用到實際范圍中存在很大誤差,導(dǎo)致測繪人員設(shè)計需要的數(shù)據(jù)多數(shù)只能通過現(xiàn)場實地勘探獲取,生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)合作稀疏,最終造成資源浪費。

        1.3 礦山測繪工作的難點

        地理環(huán)境對開采的影響是動態(tài)的,長期的開采導(dǎo)致地理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,山體塌陷或下沉等問題時有發(fā)生,山體造成破壞會嚴重影響后續(xù)的開采工作和設(shè)計工作,加之大部分企業(yè)處于地理位置偏遠交通不便的區(qū)域,礦山測量無法順利到達測量地點,因此礦山環(huán)境影響下的測繪新技術(shù)需要更加先進的技術(shù)。

        2 測繪新技術(shù)在礦山測量中的優(yōu)勢分析

        礦山測量是礦山建設(shè)的基礎(chǔ),從設(shè)計編制到安全生產(chǎn)都離不開礦山測量的技術(shù)支撐,面對地理環(huán)境惡劣、山體破壞嚴重等問題的礦山區(qū)域,礦山測量工作嚴格按照設(shè)計要求和測量規(guī)范作業(yè),特別是在巷道貫通、豎井或暗井等方面的貫通、傾斜巷道等方面直接影響貫通工程效果,降低安全隱患帶來的損失。

        礦山測量技術(shù)實現(xiàn)測量技術(shù)的應(yīng)用水平,較傳統(tǒng)測量技術(shù),測繪新技術(shù)及時把控測量精度,測量工作必然存在一定的誤差,在貫通的結(jié)合處容易出現(xiàn)錯開現(xiàn)象,發(fā)生測量誤差情況時測量人員可及時比對設(shè)計圖,將誤差控制在相對施工距離的15m以內(nèi),降低礦山建設(shè)過程的風(fēng)險,保障作業(yè)人員人身安全。

        礦山測量制定測設(shè)方案,要按照控制形式、測量方法、選定儀器和確定誤差參數(shù)四個方面設(shè)計,一般情況下極限誤差小于允許誤差即可達到測設(shè)目標(biāo),因此測量新技術(shù)要嚴格按照設(shè)計的數(shù)據(jù)和測量范圍作業(yè)。測量新技術(shù)設(shè)計人員要提前掌握地下復(fù)雜的地質(zhì)情況,采空區(qū)、含水層等方面的數(shù)據(jù)信息,準確測量相鄰巷道的距離,因此測繪新技術(shù)的應(yīng)用勢在必行。

        3 礦山測量和測繪新技術(shù)的應(yīng)用及效果

        測繪新技術(shù)以傳統(tǒng)礦山測繪手段為基礎(chǔ),有效規(guī)避礦山測量中發(fā)生的不良循環(huán)問題,測繪新技術(shù)的測量結(jié)果準確度高,以現(xiàn)代遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和云系統(tǒng)等技術(shù)為基礎(chǔ),達到測量設(shè)計到測量結(jié)果的自動化數(shù)據(jù)化,更好的提升了礦山測量數(shù)據(jù)的高精尖;測量過程靈活多樣,各種先進設(shè)備的應(yīng)用,實現(xiàn)工程效益的提升。

        3.1 全站儀技術(shù)應(yīng)用

        信息化時代的推動下,礦山測量工程建設(shè)不斷提升,新型測量技術(shù)在礦山測量中廣泛應(yīng)用。全站儀測量包含全站型電子速測儀、電子全站儀和電子速測儀三種,全站儀重點維護坐標(biāo)變化情況,全面系統(tǒng)的控制測量數(shù)據(jù)、位移等數(shù)據(jù)的發(fā)生,實施傳送發(fā)生的數(shù)據(jù)和信息,保障獲取數(shù)據(jù)的準確性。全站儀融合光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于不同區(qū)域,智能全站儀結(jié)合機電磁等先進技術(shù),性能穩(wěn)定功能強大,提高礦山井下測量中的測量效率;礦山放樣階段利用全站儀檢測,不僅能保障數(shù)據(jù)的準確度,還能減少測量的工作量,縮減工作時間,是礦山測量的發(fā)展趨勢。

        3.2 遙感技術(shù)應(yīng)用

        空間信息系統(tǒng)由地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)組成,遙感及時檢測地表沉陷或活動范圍,避免因過分開采導(dǎo)致地面下沉事故;遙感技術(shù)在檢測礦石污染程度和范圍內(nèi)取得有效成果,減少礦石開采過程造成的環(huán)境污染。全球定位系統(tǒng)多數(shù)應(yīng)用于鉆孔測量和礦區(qū)控制測量等方面;地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)收集的數(shù)據(jù)繪制礦上圖形,制定合理的開采計劃,分析查詢礦山開采過程中的數(shù)據(jù),達到對井下的實施監(jiān)控。3S系統(tǒng)的空間信息技術(shù)更加穩(wěn)定,實現(xiàn)礦區(qū)測量區(qū)域的移動監(jiān)控和建立礦區(qū)控制網(wǎng)絡(luò),達到工程測量和資源有效利用的目的。

        3.3 三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用

        礦山測量過程中的三維激光掃描技術(shù)基于計算機實現(xiàn)高密度云數(shù)據(jù)的計算和復(fù)制,實現(xiàn)礦區(qū)表面大面積大密集點的三維坐標(biāo)和地理等信息,保障線面的三維立體模型。陀螺加速計慣性設(shè)備是慣性測量技術(shù)的主要實現(xiàn)方式,平臺式慣性測量系統(tǒng),測量人員觀測誤差實現(xiàn)陀螺儀移動誤差的有效控制;捷聯(lián)式慣性測量系統(tǒng)在慣性敏感器基礎(chǔ)上實現(xiàn)運載體方向和位置的把控;慣性技術(shù)的應(yīng)用是有效控制測量過程的主要技術(shù),全面審核測量中的控制點,實時監(jiān)測礦山的作業(yè)情況,是提高礦山開采效率的重要技術(shù)。

        3.4 航天遙感技術(shù)應(yīng)用

        航天遙感技術(shù)具有成本低、效率高、精度高等優(yōu)勢,目前在礦山測繪過程中逐步應(yīng)用并日漸成熟。該技術(shù)通過在應(yīng)用多應(yīng)用于野外測繪,在應(yīng)用過程中需注意相片矯正。該技術(shù)可以為礦山測繪工作提供初期定點數(shù)據(jù),方便技術(shù)人員進行數(shù)據(jù)核準。

        3.5 衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)

        衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)應(yīng)用于礦山領(lǐng)域,可實現(xiàn)對礦山單位的全天動態(tài)觀測。該技術(shù)精度高,能夠?qū)崿F(xiàn)對測量數(shù)據(jù)和礦山變化的實時監(jiān)測,數(shù)據(jù)靈活度較高。與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比,衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)通過三維定點方式實現(xiàn)對目標(biāo)點的精準測量,精度較高。該技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了礦山測繪的工作效率,改善了礦山測繪工作的靈活性。

        4 結(jié)語

        綜上所述,測繪新技術(shù)水平的提高是各個行業(yè)的支撐,測繪人員進行礦山測量時要及時把握新技術(shù)的應(yīng)用特征,做好新技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控,保障技術(shù)水平的提高,才能不斷提高礦山作業(yè)工作效率和開采質(zhì)量。

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