朱 立

（湖南黃金洞大萬礦業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 岳陽 414500）

礦山控制和測(cè)量，通常稱為礦業(yè)企業(yè)發(fā)展的重要組成部分，在整個(gè)采礦生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)的礦山監(jiān)測(cè)技術(shù)非常先進(jìn)和困難，在綠色地區(qū)建造數(shù)字化礦山和進(jìn)行企業(yè)改造。而GIS技術(shù)正是根據(jù)現(xiàn)代信息技術(shù)，將信息進(jìn)行收集整合的智能化系統(tǒng)，并在礦山開采與各工程建設(shè)中得到廣泛的作用。通過采礦已成為一種不可避免的趨勢(shì)，可以提高控制措施的效率和質(zhì)量，為可持續(xù)的采礦發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 我國礦山測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

為了獲得地質(zhì)信息并為下一階段提供技術(shù)基礎(chǔ)，需要在開發(fā)前進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查和勘測(cè)。因此，這是綜合調(diào)查技術(shù)的重要基礎(chǔ)意識(shí)形態(tài)采礦制圖的主要缺點(diǎn)是大小制圖時(shí)最小2mm和結(jié)構(gòu)線不規(guī)則，所用地形圖的尺寸應(yīng)大于最終制作的地形圖尺寸，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。應(yīng)將制圖數(shù)據(jù)系統(tǒng)化，填補(bǔ)數(shù)據(jù)空白[1]。缺陷和使調(diào)查和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化，最好是采用標(biāo)準(zhǔn)拼寫、周期和方式。滲透困難點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)、探測(cè)點(diǎn)布置、設(shè)備選擇、觀察點(diǎn)位置和距離等。

2 現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的作用

隨著礦山測(cè)量工作的逐步展開，其覆蓋的面積越來越大，但是其測(cè)量工作的主要重心沒有改變，仍然是以礦山勘察，環(huán)保設(shè)計(jì)以及開發(fā)等多方面為核心。但隨著自動(dòng)化技術(shù)的普及，各種新型科技融入到了現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)體系之中，使原有需要人工測(cè)繪的工作，逐步地簡化，以技術(shù)代替人力，許多復(fù)雜的操作慢慢被摒棄，對(duì)工作人員的強(qiáng)度會(huì)直線下降，但對(duì)人才的需求逐步上升。首先自動(dòng)化技術(shù)能夠幫助礦區(qū)測(cè)量建立相應(yīng)的控制系統(tǒng)，并達(dá)成一個(gè)信息共享平臺(tái)，各種測(cè)量數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的信息共享，是信息資源的利用效率最大化，各部門聯(lián)合起來對(duì)抗衫進(jìn)行勘測(cè)，由設(shè)計(jì)部門提供圖紙，技術(shù)部門完成測(cè)量工作，最后借用大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)算和分析，是各種數(shù)據(jù)要素形成一個(gè)三維立體的數(shù)據(jù)模型，這樣更加直觀，一目了然。

礦山資源開發(fā)必須遵循合理性的工作重心，監(jiān)督工作為重中之重，確保各項(xiàng)工作能夠順利地落實(shí)，而不會(huì)忽略規(guī)章制度，以經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作，所以大數(shù)據(jù)技術(shù)還要精準(zhǔn)性地對(duì)工作進(jìn)行指導(dǎo)并跟蹤調(diào)查，進(jìn)行監(jiān)督時(shí)，每一步工作都納入管理范疇之內(nèi)。另外還要對(duì)礦山的地表形變進(jìn)行研究，地殼是屬于不斷運(yùn)動(dòng)的過程。數(shù)據(jù)必須實(shí)時(shí)地進(jìn)行更新，對(duì)礦山地表的變化進(jìn)行跟蹤。因此相關(guān)工作人員要設(shè)立長期穩(wěn)定的監(jiān)控測(cè)點(diǎn)，定期測(cè)繪數(shù)據(jù)，這樣才能明確礦山的所在地曾與地表移動(dòng)的系數(shù)關(guān)系，并且整合這些系數(shù)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)統(tǒng)籌工作，保障整個(gè)設(shè)計(jì)體系的科學(xué)合理。

3 礦山測(cè)量技術(shù)常見方法

（1）地理信息技術(shù)。作為現(xiàn)代制圖的一部分，已逐漸改變了落后制圖方法。在傳統(tǒng)制圖作業(yè)的框架和困難的實(shí)地條件下進(jìn)行制圖作業(yè)以及分析和匯編數(shù)據(jù)容易產(chǎn)生誤差，例如，由于方法和設(shè)備開發(fā)方面的延誤，最后措施往往會(huì)出現(xiàn)重大錯(cuò)誤，根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制的圖紙也有缺陷?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，讓地理信息技術(shù)可用于制圖，包括遙感。

（2）數(shù)字成像技術(shù)。目前的數(shù)字成像技術(shù)比傳統(tǒng)的制圖技術(shù)更為有效和準(zhǔn)確，在這種情況下，開發(fā)和應(yīng)用數(shù)碼成像技術(shù)為圖像處理成為重要的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)制圖采礦地質(zhì)圖往往難以填寫。但是，使用數(shù)碼成像技術(shù)可以收集有關(guān)工地的完整信息，然后收集進(jìn)一步工作所需的數(shù)據(jù)。

（3）攝影測(cè)繪技術(shù)。攝影也是現(xiàn)代攝影技術(shù)中的一種常見方法。制圖技術(shù)原理比較簡單，它能在工作困難的地區(qū)收集信息，操作者只需要攝影，然后分析獲得的圖像，獲得相應(yīng)的制圖結(jié)果，并再計(jì)劃物理測(cè)繪，該技術(shù)不是一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序，而是有效保證測(cè)繪質(zhì)量和改進(jìn)測(cè)繪水平的技術(shù)，因此攝影測(cè)繪技術(shù)也得到廣泛使用。

4 影響礦山地質(zhì)測(cè)繪質(zhì)量水平的因素

（1）人為因素。在礦山地質(zhì)測(cè)繪方面，設(shè)備可能出現(xiàn)缺乏專業(yè)性、測(cè)量不合規(guī)定和不當(dāng)行為等方面的問題。此外，制圖任務(wù)分布不均，地質(zhì)調(diào)查站協(xié)調(diào)不力，這對(duì)地質(zhì)研究的結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生影響，造成差異。

（2）自然因素。地質(zhì)研究和填充圖受地質(zhì)研究和地圖速度和質(zhì)量的某些自然因素影響。我國每年的國土勘探面積不一致，其主要原因是我國地質(zhì)信息不一，某些地區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，不同地區(qū)之間的地質(zhì)條件又具有多樣性。

（3）技術(shù)因素。影響礦山地質(zhì)圖質(zhì)量的主要因素是：技術(shù)用于物理測(cè)繪的技術(shù)系統(tǒng)不適合地貌條件區(qū)域，技術(shù)人員也可能在使用設(shè)備方面遇到問題，例如，缺乏專業(yè)培訓(xùn)和及時(shí)的技術(shù)更新，制圖工作水平低、物理制圖進(jìn)展緩慢，或特殊制圖中斷。

5 礦山測(cè)量過程中的問題分析

（1）坐標(biāo)系統(tǒng)不統(tǒng)一。礦山測(cè)量時(shí)，比較常見的問題就是坐標(biāo)系統(tǒng)不統(tǒng)一。這是由于大多數(shù)坐標(biāo)跟著事件出現(xiàn)延時(shí)進(jìn)而產(chǎn)生偏差，對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)一性造成影響，此問題還會(huì)影響到礦山開采效率，威脅到人們的生命安全。

（2）缺乏完善的操作行為。礦山測(cè)量存在一定的危險(xiǎn)，因此，要求測(cè)量人員嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范操作，最大限度降低安全事故發(fā)生率，提升測(cè)量精確性。在實(shí)際進(jìn)行測(cè)量過程中，周邊環(huán)境對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏差，影響到后續(xù)工作。

（3）缺乏對(duì)高程的控制。結(jié)合當(dāng)前實(shí)際分析，我國大部分區(qū)域使用機(jī)械化程度較高的三角高程進(jìn)行測(cè)量，只有部分使用水準(zhǔn)測(cè)量方式。雖然三角高程測(cè)量得到有效應(yīng)用，但仍存在一些問題。例如在實(shí)際測(cè)量時(shí)，易產(chǎn)生偏差，因此，就需使用儀器高以及棱鏡高進(jìn)行糾正，不僅增加工作量，還會(huì)導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。

（4）缺乏對(duì)圖紙的全面審核。礦山測(cè)量工作中，對(duì)圖紙進(jìn)行審核是一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，能夠確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。但結(jié)合大量測(cè)量項(xiàng)目分析可知，多數(shù)測(cè)量人員還未能全面開展預(yù)備工作。在對(duì)礦物進(jìn)行測(cè)量時(shí)，常會(huì)產(chǎn)生圖紙不全、內(nèi)容與實(shí)際不符的現(xiàn)狀。這是由于在規(guī)劃以及測(cè)量時(shí)，需不同部門互相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)信息的共享，若未合理進(jìn)行規(guī)劃，就會(huì)產(chǎn)生遺漏信息等現(xiàn)象，進(jìn)而影響到測(cè)量結(jié)果以及報(bào)告的制定。

（5）導(dǎo)線測(cè)量方面存在的問題。礦山測(cè)量時(shí)，井下導(dǎo)線測(cè)量也是一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，此環(huán)節(jié)中比較常見的問題分析如下：①對(duì)電線測(cè)量時(shí)，由于測(cè)量人員理論知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)不足，沒有到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察。在進(jìn)行橫向測(cè)量時(shí)，遇到突發(fā)情況也無法及時(shí)處理，若準(zhǔn)備工作不到位，還會(huì)影響到后續(xù)質(zhì)量與進(jìn)度；②未對(duì)數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行記錄。由于井下進(jìn)行測(cè)量時(shí)，環(huán)境比較特殊，且存在較多的雜石，工作人員在記錄信息時(shí)，面臨較多困難，并導(dǎo)致記錄不全面或者不準(zhǔn)確等現(xiàn)狀；③測(cè)量工具儀器問題。由于大型評(píng)測(cè)裝置對(duì)井下礦山測(cè)量時(shí)，對(duì)工作人員專業(yè)技術(shù)具有較高的要求。但實(shí)際工作中，工作人員未能集中注意力，在測(cè)量前也未做好充足的準(zhǔn)備工作。測(cè)量工作中，也未反復(fù)對(duì)儀器進(jìn)行檢測(cè)，修復(fù)工作落實(shí)不到位，對(duì)設(shè)備使用性能造成影響，進(jìn)而出現(xiàn)操作問題。

6 礦山測(cè)量問題的應(yīng)用方法

（1）基礎(chǔ)坐標(biāo)的合理設(shè)置。按照國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)問題進(jìn)行有效處理，以提升坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一性。此外，還要結(jié)合現(xiàn)代科技與思維模式，構(gòu)建完善的基礎(chǔ)坐標(biāo)。例如，在測(cè)量大空間時(shí)，可設(shè)置三維坐標(biāo)網(wǎng)，從而有效控制延時(shí)問題，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)一，提高了礦山安全與開采效率。

（2）測(cè)量行為的規(guī)范。實(shí)際測(cè)量工作時(shí)，要求工作人員嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范開展，測(cè)量前后要對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，降低偏差。一旦出現(xiàn)問題，就要重新進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)多次測(cè)量以后，方可將最后結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定。多次測(cè)量的目的是避免上井以后才發(fā)現(xiàn)問題，如果上井以后發(fā)現(xiàn)問題，就要及時(shí)進(jìn)行處理，避免后續(xù)再出現(xiàn)偏差。

（3）推算測(cè)定方位。想要確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，就要采取推算以及測(cè)定方位法。例如，反復(fù)對(duì)檢測(cè)方位頂角的夾角進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行推算，直到確認(rèn)無誤以后，方可開展下一步操作。

（4）完善圖紙的設(shè)計(jì)與審核。完善的圖紙能夠幫助高效開展工作，且發(fā)揮著重要作用。因此，完善圖紙的設(shè)計(jì)與審核工作，不但需出臺(tái)相關(guān)規(guī)定，還要綜合考慮測(cè)量人員以及審核人員的意見，盡可能選擇專業(yè)素質(zhì)較高的人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保圖紙的準(zhǔn)確性，且在設(shè)計(jì)過程中，要求相關(guān)人員多方面進(jìn)行考慮，關(guān)鍵部位在圖紙上進(jìn)行標(biāo)出，避免設(shè)計(jì)與審核結(jié)果出現(xiàn)沖突。在審核工作中，要派專業(yè)素質(zhì)較高的人進(jìn)行，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

（5）優(yōu)化井下測(cè)量。①井下測(cè)量工作開展過程中，要求工作人員對(duì)所需儀器反復(fù)進(jìn)行檢查，同時(shí)各小組安排專人進(jìn)行核查，并對(duì)設(shè)備性能是否正確進(jìn)行仔細(xì)檢查。如果由于工作人員疏忽而引發(fā)的效率下降，就要進(jìn)行一定的懲罰，對(duì)于表現(xiàn)突出的人員，則給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，增強(qiáng)全員責(zé)任意識(shí)；②想要確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，就要落實(shí)測(cè)量步驟，定期對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)。在不斷實(shí)踐過程中，提升自身能力。

7 礦山測(cè)量技術(shù)的發(fā)展

（1）設(shè)施的發(fā)展。隨著科技的不斷發(fā)展，測(cè)量技術(shù)需要使用較多先進(jìn)設(shè)備。如GPS接收器、全站儀器等，通過這些先進(jìn)儀器的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量的數(shù)字化，在一定程度上減輕工作人員勞動(dòng)壓力，減少工作時(shí)間，提高工作效率，使測(cè)量工作更高效與準(zhǔn)確。

（2）數(shù)字礦山技術(shù)體系的發(fā)展。在政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的共同努力下，盡管我們對(duì)數(shù)字挖掘技術(shù)的研究相對(duì)較晚，但近年來取得了顯著進(jìn)展，并建立了長期穩(wěn)定的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。目前，我們?cè)跀?shù)字挖掘技術(shù)方面的創(chuàng)新正在轉(zhuǎn)化為與生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)流程和管理相關(guān)的理論、方法和產(chǎn)品。生產(chǎn)主要有：①基于平臺(tái)大數(shù)據(jù)和多維視覺技術(shù)的智能化、高效的數(shù)字勘探軟件，已達(dá)到國際先進(jìn)水平；而基于線框和不規(guī)則網(wǎng)格等復(fù)雜地質(zhì)建模技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)提高了建模精度；②開發(fā)了以采礦單位和采礦切割為基礎(chǔ)的三維采礦設(shè)計(jì)模型和方法。結(jié)合基于三維設(shè)計(jì)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)和模擬采礦技術(shù)，采礦規(guī)劃模式和方法的創(chuàng)新及礦物通風(fēng)系統(tǒng)的解決方案在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，已完成虛擬礦山的建造、非正規(guī)礦山系統(tǒng)的開發(fā)以及安全生產(chǎn)礦山的可視化。

8 結(jié)語

總而言之，隨著采礦行業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用。只有不斷對(duì)其技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，改善傳統(tǒng)模式，采用先進(jìn)技術(shù)，才能促進(jìn)礦山行業(yè)不斷發(fā)展，滿足時(shí)代發(fā)展要求，促進(jìn)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。