朱子清
(甘肅省有色金屬地質勘查局天水礦產勘查院,甘肅 天水 741020)
在煤礦或金屬礦山生產方面,礦山測量技術都有著非常重要的作用,其可以促使礦山企業(yè)的工作效率得到提升,幫助企業(yè)獲得最大的利潤空間。想要更好地開展礦山測量工作,就必須要將現(xiàn)代測繪儀器和技術的作用充分發(fā)揮出來。要根據(jù)礦山的實際情況選擇現(xiàn)代技術進行測量,從而推動我國礦山測量的改革和進一步發(fā)展。
測繪技術之所以能夠獲得較大的發(fā)展,是因為有互聯(lián)網技術、通信技術以及信息技術的支撐。隨著社會經濟的不斷發(fā)展,測繪工程的技術體系以及研究范圍也都隨之發(fā)生了改變,比如說現(xiàn)階段測繪技術的重要載體為高新技術,而這也是其在競爭激烈的市場當中得以立足的根本。現(xiàn)階段測繪行業(yè)已經逐漸成為我國的信息關鍵產業(yè)之一,這也是社會發(fā)展的必然趨勢,測繪技術現(xiàn)階段的應用對象和服務范圍也變得越來越廣泛,以往測繪技術的工作內容較為單一化,僅僅只是用作定型圖制作、測圖以及控制等,現(xiàn)階段測繪技術的發(fā)展方向轉變?yōu)閲澜ㄔO和國家社會發(fā)展。與此同時,其和空間數(shù)據(jù)多個領域之間的聯(lián)系也越來越緊密。隨著信息技術的快速發(fā)展和普及,在數(shù)字化信息發(fā)展的過程當中,測繪新技術的作用也越來越重要。
礦山測量發(fā)展現(xiàn)狀可以從全站儀、空間信息技術、慣性測量系統(tǒng)等三個方面得以體現(xiàn)。全站儀本身屬于一種測量儀器,其主要應用在礦山測量這一方面。全站儀在礦山測量中的使用環(huán)節(jié)主要包括礦區(qū)土地復墾以及地表移動監(jiān)測,但是大多數(shù)礦山測量機構會將全站儀應用在日常的測量當中,而其在日常測量中的應用能夠使礦山企業(yè)的經濟效益得到最大程度的增加,還有利于施工效率的提升,目前全站儀逐漸朝著智能化的方向進行發(fā)展。空間信息技術也能體現(xiàn)出礦山測量的發(fā)展現(xiàn)狀,空間信息技術是地理信息系統(tǒng)技術、遙感技術以及這GPS技術的總稱,而在這其中遙感技術又分為衛(wèi)星和航空兩種,航空遙感技術在地形圖測繪領域有著不可替代的重要作用,衛(wèi)星遙感技術在測圖中的應用也越來越廣泛。最后,慣性測量技術也被廣泛的應用在礦山測量當中,其在導航定位技術當中的作用是非常重要的,慣性測量系統(tǒng)的主要特征有自主、靈活、高效,因此將其應用在礦山測量當中能夠確保礦山測量的全能性,現(xiàn)階段慣性測量系統(tǒng)已經成為礦山測量的必要手段。慣性導航是慣性測量系統(tǒng)的基礎和前提,也可以同時獲取多種測量信息。
想要使礦山測量技術的效果充分發(fā)揮出來,達到預期目標,就一定要確保測量儀器的精準性。隨著科學技術的發(fā)展,用于礦山測量的設備也不斷推陳出新,而全站儀GPS接收機等在礦山測量中的應用以及發(fā)展,使得礦山測量工作變得更加便捷化,且在很大程度上提升了測量結果的精確性。但是對于礦山測量工作來講,良好的測量儀器只是其物質基礎,而只有擁有先進的測量技術才能夠保障礦山測量的質量,下面介紹幾種應用較為廣泛的礦山測量新技術。
大多數(shù)人對于GPS技術并不陌生,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)稱之為GPS。隨著GPS定位技術的不斷發(fā)展,其已經滲透到各個領域和行業(yè)當中。為了能夠使GPS技術更好的適用于各行各業(yè),GPS接收機也在不斷的進行改進,以適應不同領域的應用需求,現(xiàn)階段GPS接收機變得更加精準化、便捷化,也能夠很好的被應用在野外測量當中,而這也使得其成為礦山測量的一種有效手段。
新型的數(shù)字化技術也被應用在CPS中,這就使得GPS技術在面臨測站選擇方面的靈活性和準確性得到了提高。與此同時,即使是在惡劣的環(huán)境之下也依然可以實現(xiàn)連續(xù)工作,且能夠對測量數(shù)據(jù)的準確性進行保障,所以說GPS數(shù)字化技術自身蘊含的潛力是非常大的。
礦山測量及多種元素為一體,其是對空間地表材質等進行測量的技術性工作,因此具有非常高的復雜性,通過三維視圖數(shù)字技術能夠很好的對復雜工作進行處理,可以將自己收集到的數(shù)據(jù)信息以及實際測量信息轉換為三維立體圖,之后再通過處理軟件為相關工作人員提供判斷和分析的依據(jù)。此類軟件具有可見性的三維視圖效果,與此同時,還具有一些動態(tài)功能,比如說建模、運動等,因此可以準確地呈現(xiàn)出最終獲得的數(shù)據(jù)信息,為后期工作的順利開展鑒定良好的基礎,可以清晰地顯現(xiàn)出現(xiàn)實感,更好的匹配周圍的環(huán)境,后期還可以通過軟件進行渲染和綜合動畫,通過設置不同場景燈光,進行實際環(huán)境界面的渲染,之后再通過對時間、空間、攝影等的結合,將礦山三維立體效果展現(xiàn)在工作人員的面前。
現(xiàn)階段遙感技術主要由衛(wèi)星遙感技術以及航空遙感技術這兩者組成。在地形圖的測繪當中主要會應用到航空遙感技術,通過這一技術可以全面的獲取到測量地區(qū)的地面信息,并能夠深入的分析獲取空間信息,最后得出測量地區(qū)的客觀特征,比如說地形變化、溫度地貌特點等。遙感技術在礦山測量中的應用能夠通過測圖進行數(shù)據(jù)庫的建立,這樣在描繪地形圖時就會非常快捷。而繪制的地形圖也會更加的清晰化,工作人員可以通過地形圖對目標地區(qū)的信息源有一個清晰的認知,并對其進行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)測地區(qū)的發(fā)生狀況,使得決策變得更加科學化、合理化。在礦產資源生產中通過遙感技術能夠使工作人員在野外的工作量大大減少,這就在很大程度上降低了財力、物力及人力支出,且提升了測量數(shù)據(jù)的精準度,進一步推動了礦產資源開發(fā)。
我國礦山地理位置相對來講都是比較偏僻的,且一般都會處于山區(qū),周邊環(huán)境也較為復雜,比如說處在溝壑或是森林當中,而這也就使得礦區(qū)在透視方面較差。再加上現(xiàn)階段我國高度重視森林資源保護工作,因此不能隨意進行森林木材的砍伐。在控制網建設的過程當中如果選擇測回法的話,需要花費大量資金和時間,而且也不一定能夠達到控制網建設的需求。而只有按照一定原則選取與布置靜態(tài)GPS的控制點,才能夠最終較好的完成觀測量任務。布置和選取靜態(tài)GPS控制點時,需要遵循的第一原則為控制點的布設數(shù)量上要等于或多于兩個,再加上要進行測圖,需要選擇全站儀引測導線點來對附近露頭定位進行加密控制。其二,如果有大功率無線電發(fā)射源,就要相隔一段距離進行GPS控制點的設置,避免出現(xiàn)信息干擾的現(xiàn)象。其三,要在坑中先灌入混凝土,之后再在水泥樁上進行GPS控制點的加固。其四,要將國家三角點作為算點來進行GPS控制網的布置,這樣才能統(tǒng)一坐標和高程,也使得礦界的確定變得更加容易。
現(xiàn)階段GPS技術已經成為礦山貫通測量硐控制法的一種,一般來講,開挖點間的GPS不會出現(xiàn)誤差積累,因此非常適用于應用在中長距離貫通巷道。相對于平面坐標來講,長距離支導線并沒有非常大的作用,但是卻會對高程造成一定的影響,所以一定要對硐內中線與腰線測繪引起足夠的注意。在完成硐口開挖的任務之后,想要進一步掘進,就必須要在硐中進行中、腰線的放樣,如果掘進是直線的話,需要通過激光指向儀來輔助完成,只有這樣才能夠對掘進方向進行掌握。在探礦或是地質結構的要求下進行硐內設計時是不分圓曲線和曲線的,在施工測量的開始階段要先進行儀器校正,只有確保儀器的準確性,測量出的各項指標才能夠精準,并達到相關的要求;每掘進100米進行地面點復測一次,并要通過測回法降低誤差負面作用。
首先是豎井坐標的傳送。在礦山測量的過程當中一般是按經緯儀測角完成豎井平面坐標的傳遞,但這一過程耗費的人力和財力資源較多,但卻無法確保精度能夠達到相關要求。豎井是利用陀螺儀定向的聯(lián)系測量具有投點和井下基本控制導線起始邊坐標方位角傳遞任務時單獨完成的特點,這一操作自身并不會受到投點誤差的影響,因此可以確保行駛邊坐標方位角的定向精度。
除此之外,要在幾何定向時對投點問題嚴格的進行考慮,通常來講為了能夠對投點選擇進行簡化,人們都會選擇陀螺儀定向聯(lián)測。其次是豎井高程的傳遞。在以往的豎井高程傳遞當中,在完成高程導入的過程當中幾乎都會用到鋼尺和鋼絲繩,在使用鋼尺時還要同時輔助以線繩、重錘。如果井筒具有比較大的深度,就先要對鋼尺連接方面做好處理,同時要根據(jù)具體的情況調整加入的各項,避免出現(xiàn)精度降低的情況。
總之,科學技術和測繪技術在不斷更新發(fā)展,學科之間的聯(lián)系也越來越緊密,并呈現(xiàn)出交叉滲透綜合的趨勢,而這就使得傳統(tǒng)的礦山測量技術不能滿足現(xiàn)階段礦山測量的具體需求,也因此面臨著一定的挑戰(zhàn)和發(fā)展困境。礦山測量技術只有適應社會及科技的發(fā)展,才能夠具有一定的先進性,促使自身更好地進行發(fā)展。