数字测绘在矿山井下测量中的应用

数字测绘在矿山井下测量中的应用

深圳市中金岭南凡口铅锌矿测量科

摘要:数字测绘是融合了多个专业知识的综合性学科,其在很大程度上促进矿山测量的进步现。伴随着科技的日益革新以及各学科新技术的研发,测绘技术和相关学科技术走向智能化、自动化的发展道路,并能使得矿业工程测量质量达到更高的水平。因此,本文着重分析了各种数字测绘在矿山井下测量中的应用,希望能为矿区的资源信息管理做出有力贡献,促进我国矿业的可持续发展。

关键词:数字测绘;矿山井下;测量

矿山测量是综合的运用地质、采矿、测量等多学科知识,对矿山建设、地质勘探、采矿过程当中由矿体到围岩、从井下到地面在静态和动态下各种空间几何问题的研究及处理[1]。其主要是给矿山设计、开发、勘探、生产运营的各阶段工作服务,主要工作内容有:大比例尺地形图测绘、工业广场的施工测量、矿区地面的控制网建立、井下测量及建井测量等。测量的质量和水平,对矿山井下的开发工作有非常重要的指导意义。

一、数字测绘技术的发展与作用

随着测绘技术发展,测量数据的采集已基本上实现了数字化、自动化和实时化;测量数据的管理已标准化、规格化、科学化;测量数据的传播和应用已逐步迈向社会化、多样化、网络化。比如通过对GPS技术、GIS技术、RS技术及先进测量仪器的应用,在完成地貌、地物平面位置的确定工作方面与传统矿山测量技术相比,无论是质量上还是速度上都有质的飞跃;井下矿山的测量中,全站仪的使用不仅减少了部分外界的因素影响,降低了测量人员的脑力、体力劳动的强度,而且还提高了测量的精度和工作效率[1]。

测绘新技术在工程建设当中已普遍得到应用,但在矿山井下的测量工作中应用的还不普遍,为此,矿山井下的测量工作根据当地实际情况,选择合适地测量技术来进行测量,逐渐的促进测绘新技术在矿山测量工作当中的应用,以提高矿山井下测量的有效性、科学性,适应矿业改革的需要。目前的数字测绘技术是一种全新的测量手段,有效的利用了计算机信息技术的发展,使用数据成像等方式对矿山井下进行测量,提高了测量的准确度,减少了工作人员的劳动强度,有效的提升了矿山井下作业的安全性。矿山井下生产大力推广数字测量技术,有助于矿业企业的新兴路线实施,有助于引进高技术的测量人才和先进的测量设备,促进整个采矿行业的优化升级,有助于促进矿产资源的综合开发,为矿业生产提供安全性的保障。因此,基于数字测量的种种优势,矿业需要全面的推动数字测量技术在矿山生产中的应用,提高整个产业的核心竞争力,促进矿业的长远发展。

二、数字测量技术在矿山测量中的应用

(一)全站仪的应用

全站式电子速测仪简称为全站仪,一般被叫作电子速测仪,是电子经纬仪、光电测距仪及微处理器相结合的光电仪器。它的特点是把测角、测距和危机处理三大部分结合并能自动地进行测角、测距、坐标增量、水平距离计算等,并自动完成数据的显示、记录、存储和输出工作。全站仪的测距发射轴、接受轴以及望远镜视准轴三轴共线,更多用来测量空间点或是移动目标。全站仪是由丰富的内部软件构造而成的,全站仪在矿山测量中的应用,能有效地将测量步骤简易化、精确化,有利于提高矿山井下测量的工作效率。

(二)GPS-RTK技术的应用

在进行控制测量工作的时候对GPS-RTK技术予以应用能够将定位结果迅速得出来,并且还可以对定位精度予以明确,从而使作业效率得到了极大地提升。GPS-RTK技术的主要注意事项在于接收机的参数,参考站的接收机与流动站的接收机需要保持统一,数据的参数应当确保相同。流动站在进行测量前,应当采用统一的格式对数据进行整理。GPS-RTK技术的运用能够使矿区控制网的要求得到充分地满足,GPS控制网如果在几个点同时运用就能够将一个完整的矿区覆盖起来。而且GPS-RTK技术还具备厘米级的精度,所以在矿区进行控制网的布设过程中运用GPS-RTK技术除了能够满足规范的精度要求之外,同时还具备省时省力以及快捷方便的优势[2]。而GPS-RTK技术由于专业性较强,所以需要有最为专业的技术人员进行熟练的操作,避免出现误操作,确保矿山井下作业的测量工作高效与准确。

(三)三维激光扫描技术的应用

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。三维激光扫描技术是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据[3]。这项技术能实现复制实景,具有高精度、低成本、方便管理、提高安全系数、密集数据点等优点,可以解决高难度的开采工作并达到精确测量的标准,可以形象直观地分析模型的数据,管理者无需到实地勘察便能对开采过程一目了然,具有高效性、快捷性、安全性等特点,为国家的矿业权益以及市场健康发展提供了保障,具有不可替代的现实意义。

三、矿山井下测量数字成图的方法

(一)原图数字化

原图数字化主要配备的仪器包括计算机、绘图仪以及数字化仪等,主要是基于数字化绘图软件,采用手扶跟踪数字化或扫描矢量化的方法对测图进行加工。由于扫描矢量化成图具有效率高、精度高等优点,普遍应用于矿山测量中,但该方法受原地图影响较大,扫描成图精度比原图效果差,为进一步确保成图的精确,往往采用修测以及补测等方式,提高原图的精度。

(二)现场数字测图

现场数字测图作为内外业常用的方式,是在现场采取相应的措施进行地质地图的测量并现场绘图,有利于提高测量的精准度,一般重要地物相对于邻近控制点精度可控制在5mm范围内[4]。但现场数字测图需要投入大量的人力、物力以及财力,可能造成测量企业过大的经济压力。

(三)有效使用图层

大部分的矿井测绘图均是在采掘工程平面图的基础上绘制而形成的,故此,有效使用图层不仅能够实现一图多用的目的,同时还有助于提升操作图形的便捷度。使用图层可以很简单、方便地将图中的相关性因素组合起来,实现绘图操作的便利性。例如巷道平面图、损失量计算图、水文地质图、煤层底板等高线图、采掘工程平面图等等,这些图形在大部分内容上都是一致的,只需要绘制其中的一种图形,然后对图层进行合理组合,就能够获取另外一种图形,大大提高了绘图工作的准确性以及效率。

四、结语

数字测图作为现代科学技术发展的产物,具有了自动化、智能化、高效化与便捷化等多方面优势,也是企业生产实现自动化和数字化发展的必要手段。合理的将数字测绘技术应用到矿山井下的测量作业中,为矿山井下测量工作带来了极大的便利与强大的技术保障,提升了井下测量的准确性,大大减轻了作业人员的工作强度,提高了煤矿生产的安全系数,带动了煤矿企业的长远发展。

参考文献:

[1]施建兵.浅谈数字矿山建设中的矿山测量[J].科技风,2012(14):151.

[2]时宁宁.论数字化技术在矿山测量中的应用[J].中国西部科技,2010(35).

[3]高东祥.刍议矿山测量中的新技术运用[J].科技创新与应用,2012(19).

[4]郭同江,杨长滨,梁晓鹏.探析数字测图在矿山井下测量中的应用[J].科技与企业,2014,(7):267.

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