孫 璐

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，遼寧 沈陽 110000）

到目前為止，全社會已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展階段，所以對于礦石資源的需求不斷擴(kuò)大，因此促使著礦山開采技術(shù)的日益發(fā)展進(jìn)步，且隨著以GIS為代表的相關(guān)測繪技術(shù)的發(fā)展成熟，使得礦山開采難度不斷下降以及開采安全性大幅度提升[1]。到目前為止，測繪技術(shù)已被廣泛應(yīng)用至礦山開采過程中，尤其是在開采工作開始之前，必須要充分利用測繪技術(shù)可以精準(zhǔn)獲取礦區(qū)地質(zhì)條件以及礦產(chǎn)資源的具體分布，以此可以為后續(xù)礦山開采工作的開展與進(jìn)行重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[2]。

將測繪技術(shù)應(yīng)用至礦山開采過程后，不僅可以為相關(guān)人員提供較高質(zhì)量的測繪數(shù)據(jù)，還可以提升相關(guān)礦山企業(yè)的綜合效益，因此，在此過程中需要對礦山開采測繪質(zhì)量進(jìn)行評價。本文通過建立模糊矩陣，對礦山開采過程中的測繪質(zhì)量進(jìn)行評價，以此改進(jìn)現(xiàn)有的測繪技術(shù)存在的問題，以期為礦山開采提供高精準(zhǔn)的測繪數(shù)據(jù)。

1 測繪技術(shù)在礦山開采過程中的應(yīng)用

1.1 礦區(qū)地面平面、高程控制測量

在將測繪技術(shù)應(yīng)用至礦山開采過程中，必須要遵循相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)以及準(zhǔn)則，因此主要利用以導(dǎo)線網(wǎng)為代表的相關(guān)布網(wǎng)方法建立礦區(qū)地面平面控制網(wǎng)[3]，以此實(shí)現(xiàn)礦區(qū)地面平面、高程控制測量的精準(zhǔn)后，最終達(dá)到提升后續(xù)的開采控制精度與效率的重要目標(biāo)，具體的礦區(qū)平面控制網(wǎng)等級如下：

表1 礦區(qū)平面控制網(wǎng)等級描述

在上述基礎(chǔ)上，可以采用水準(zhǔn)測量和三角高程測量相結(jié)合的方法構(gòu)建礦區(qū)地面高程控制網(wǎng)，主要原因是水準(zhǔn)測量與三角高程測量分別對于平坦地區(qū)礦區(qū)以及地勢高低起伏的礦區(qū)具有較高的測量精度，所以利用這兩種方法建立起來的礦區(qū)地面高程控制網(wǎng)集合了這兩種方法的優(yōu)勢，具有廣泛適用性。礦區(qū)高程控制網(wǎng)等級的具體描述如表2所示.

表2 礦區(qū)地面高程控制網(wǎng)等級描述

1.2 礦區(qū)地上地下平面、高程聯(lián)系測量

為了提升礦山開采過程中測繪數(shù)據(jù)的同步性，因此需要以統(tǒng)一的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，并對這兩個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步更新，從而將地上與地下的數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，以此提升數(shù)據(jù)統(tǒng)一性與完整性。

在此基礎(chǔ)上，為了降低投點(diǎn)誤差，一般需要采用陀螺經(jīng)緯儀在井口處進(jìn)行定向測量，利用此方法可以提升測量精度與效率[4]。

1.3 礦區(qū)地下平面、高程控制測量

礦區(qū)地下平面控制測量主要分為兩類，即基本控制測量和采區(qū)控制測量，但是這兩類測量方法都需要遵循基本控制導(dǎo)線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的具體描述如表3所示。

表3 基本控制導(dǎo)線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

則采區(qū)控制導(dǎo)線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。

表4 基本控制導(dǎo)線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 礦區(qū)施工測量

在礦山開采過程中，必須要進(jìn)行地面建筑物和井巷、露天礦工程的施工，以此提升后續(xù)開采工作的安全性，不僅如此還需要一相關(guān)施工設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)，將施工工程的具體位置在施工地圖上標(biāo)注出來，并對其進(jìn)行檢查和測量。并在施工工作之前，要對施工圖紙與相關(guān)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)核對與校驗(yàn)，以此提升后續(xù)施工質(zhì)量。

1.5 礦區(qū)地上地下地形測量

根據(jù)礦山的實(shí)際地質(zhì)情況以及開采進(jìn)度按照不同比例對地形圖進(jìn)行繪制，并在地形圖上將地物或其他物體精準(zhǔn)標(biāo)注出來，以此繪制多個工程的平面施工設(shè)計(jì)圖，并及時將資料進(jìn)行上傳，以此提升礦山地質(zhì)測繪工作的質(zhì)量。

1.6 礦區(qū)地表沉陷的監(jiān)測

在礦山開采過程中會無可避免地出現(xiàn)礦區(qū)地表沉陷的問題，所以要利用相關(guān)測繪技術(shù)對其進(jìn)行監(jiān)測。一般情況下，采用常用的測繪儀器以及技術(shù)對地表、道路及其建筑物中出現(xiàn)的形變與位移等現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并根據(jù)相關(guān)測量結(jié)果對其變化規(guī)律進(jìn)行模擬分析，并制定相應(yīng)的開采沉陷應(yīng)對方案，以此實(shí)現(xiàn)礦區(qū)地表沉陷的監(jiān)測數(shù)據(jù)化，降低施工風(fēng)險。

2 模糊矩陣建立

模糊矩陣是模糊綜合評價法中提出的一個概念，這種方法主要是將以模糊數(shù)學(xué)、模糊線性變換原理和最大隸屬度原則作為理論基礎(chǔ)，并根據(jù)客觀事物具體的評價指標(biāo)，對其進(jìn)行合理評價，該方法具有精度高與效率高等多種優(yōu)勢，所以已經(jīng)在各個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用，因此本文將其應(yīng)用至測繪質(zhì)量評價中，以期提升測繪質(zhì)量評價精度，并根據(jù)評價結(jié)果對測繪過程進(jìn)行改進(jìn)，以此進(jìn)一步提升測繪精度與效率。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

（1）構(gòu)建測繪質(zhì)量評價因素集U

因素集主要是由礦山開采測繪質(zhì)量評價指標(biāo)組成，利用該指標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)對測繪質(zhì)量的全方位評價，評價因素集U的具體組成如下：

（2）計(jì)算礦山開采測繪質(zhì)量評價指標(biāo)的權(quán)系數(shù)向量

以上述的評價因素集為基礎(chǔ)，計(jì)算每一個評價指標(biāo)對評價質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，以此賦予不同礦山開采測繪質(zhì)量評價指標(biāo)的權(quán)系數(shù)，主要用ai表示，其中i=1,2,...,n。則根據(jù)此結(jié)果可以構(gòu)建評價指標(biāo)權(quán)重集合，該集合的具體描述如下：

由于不同礦山開采測繪質(zhì)量評價指標(biāo)的權(quán)系數(shù)大小只與其在評價過程中的相對重要程度有關(guān)，且權(quán)系數(shù)滿足以下的歸一化條件：

不僅如此，權(quán)系數(shù)的大小還可以通過專家評價法進(jìn)行計(jì)算，但是此方法具有較強(qiáng)的主觀性，所以一般情況下采用相關(guān)的數(shù)學(xué)方法來計(jì)算權(quán)系數(shù)的值，該值也為礦山開采測繪質(zhì)量評價指標(biāo)權(quán)重。

（3）構(gòu)建評價集的決策等級論域

在上述基礎(chǔ)上，需要分析與確定礦山開采測繪質(zhì)量評價集的決策等級論域，假設(shè)其決策等級的數(shù)量為p，則評價集的具體描述如下：

上述公式中，第k個礦山開采測繪質(zhì)量評價的等級用vk表示，其中k=1,2,...,p。

評價集是模糊綜合評價方法與其他評價方法的最大的不同，主要是利用該集合表示礦山開采測繪質(zhì)量的評價等級隸屬度，以此提升最后的評價精度。

（4）構(gòu)建單因素評價矩陣

以上述計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，對每一個礦山開采測繪質(zhì)量評價指標(biāo)ui相對于評價集的隸屬度進(jìn)行計(jì)算，該結(jié)果主要是通過建立ui→V的單因素模糊矩陣r來實(shí)現(xiàn)，該矩陣的具體描述如下：

（5）構(gòu)建最終的模糊矩陣

分析與確定A與R合成算子，從而獲得最終的模糊矩陣，以此實(shí)現(xiàn)對于礦山開采測繪質(zhì)量評價，該矩陣的表示形式如下：

通過模糊變換的形式確定評價指標(biāo)與評價集直接的模糊關(guān)系，以此為基礎(chǔ)對礦山開采測繪質(zhì)量進(jìn)行評價，則最終的評價向量可以用下述公式表示：

3 結(jié)束語

到目前為止，現(xiàn)代礦山開采流程已經(jīng)逐步趨于智能化與復(fù)雜化，因此在這一復(fù)雜背景下，提升測繪質(zhì)量已經(jīng)成為提高礦山開采效率與安全性的重要前提，所以在實(shí)際中要結(jié)合相關(guān)方法對于測繪質(zhì)量進(jìn)行評價，以此改進(jìn)測繪過程中存在的問題，提升測繪質(zhì)量與效率，并提升礦山開采監(jiān)測水平，及時發(fā)現(xiàn)并改正礦山開采過程中存在的問題，所以本文分析了礦山開采過程中測繪技術(shù)模糊矩陣建立方法，并通過相關(guān)實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證了該方法的有效性，以期為現(xiàn)代化礦山生產(chǎn)體系的構(gòu)建與完善奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。