矿山测量技术论文十篇

时间:2023-03-17 05:24:25

矿山测量技术论文

矿山测量技术论文篇1

关键词 矿山;测量技术;创新

中图分类号 TD1 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)11-0058-02

1 矿山测量与矿山测量技术

1.1 矿山测量

矿山资源开采是我国获取矿产资源的主要途径。随着我国矿产品消费数量的不断增加,矿山开采工作也随之深化与发展。矿山测量在整个矿山开采中处于重要地位,是矿产资源开采的关键,只有对矿山基本情况进行精准测量,才能顺利开展矿产资源开采工作。矿山测量的任务主要包括:矿山储量勘测;矿山周围区域地理情况勘测;绘制图纸。测量工作涉及范围较为广泛,它不仅局限于矿山勘探,而且还关系到矿产的开发、管理与生产等多个环节。

1.2 矿山测量技术

当前我国矿山测量技术主要分为以下方面。

1.2.1 矿区地形图测绘技术

地形图测绘是矿区开采工作的基础性工作。所谓的测绘技术就是指凭借已知控制网中的已存在的点进行地形图绘制的技术,这一技术的目的在于为矿区开采工作提供参考。

1.2.2 矿山控制网技术

在矿山测量技术中,控制网技术是一项基础性技术工作,对矿山的开采工作影响重大。从我国当前控制网技术发展情况来看,近年来我国控制网技术已经随着在三角测量与水准测量的不断得到逐步提升。我国常见的矿山控制网主要有导线网、三角网以及GPS控制网等。

1.2.3 矿井贯通测量技术

贯通测量技术在整个矿山测量技术中处于关键地位,该技术的发展水平如何对于矿山的开发以及矿产资源的开采状况都具有重要的影响。其测量方式主要分为两种,即平面贯通与高程贯通。

1.2.4 联系测量技术

在矿山测量技术中,联系测量技术是一种通过控制矿山井上下坐标而使两者坐标处在同一坐标系之中,并保持协调有序的测量技术。该技术分为平面测量与高程联系测量,两种测量技术分别适合不同的矿山条件。

2 矿山测量技术存在问题

2.1 矿山测量技术落后

从当前我国矿山测量技术发展情况来看,我国测量技术依旧处于较为落后状态。由于矿山测量工作起步相对较晚,且后期发展和技术应用受到一定局限,使得一些在国内处前沿地位的技术与国外相较仍存在一定的差距。主要原因在于,在测量技术的实际操作过程中,测量人员思想存在局限性,对技术的应用仍然停留在传统作业方式上,不敢尝试新的测量技术,加之他们操作水平有限,未能做到因地制宜,理论与实践能力有待于加强,因此导致新型技术缺乏应有的实践土壤。由上述现状可见,很多新兴技术由于未能应用于实践而缺乏可操作性,这种仅仅依靠传统测量方式的作业形式严重阻碍了我国测量新技术在实际操作中的应用,不利于我国矿山开采工作的顺利进行。

2.2 矿山测量人员地位较低

矿山测量工作对矿山的安全生产意义重大,测量工作不容忽视。但从实际情况看,矿山开采工作条件艰苦,需要到地理位置偏僻的山区开展工作,矿山测量人员长期处于工作环境恶劣、社会地位低下的状况之中。长期以来,矿山测量工作并未能得到社会上的广泛认可与尊重,重视程度较低,尤其在矿山产业发展势头强劲时期,受利益驱使,为盲目追求高额利润,很多企业强迫矿山工作人员在短时间内完成工作任务,因而这种低重视、低报酬的工作状况往往容易造成测量人员心理状态较差,继而影响测量工作质量和工作积极性。

2.3 高水平测量人才紧缺

由上述可知,由于矿山测量工作者工作条件艰苦,社会重视程度低下,工资待遇不高等因素的影响,矿山产业缺乏高水平的技术人才,这主要表现在两个方面:其一,行业对人才的吸引能力较低。当前社会对矿山测量工作存在一定偏见,重视程度不高,很多高水平人才为艰苦的作业环境望而生怯,不愿尝试艰苦的工作;其二,行业人才流失快。受艰苦工作条件的影响,以及低待遇、低重视等因素的影响,很多已经步入测量工作的技术人才,由于无法适应工作条件,而选择投身到建筑或交通等相关行业发展。由此可见,人才紧缺是影响行业稳定发展的最关键因素,也是矿山行业发展应解决的首要问题。

3 矿山测量技术的创新

3.1 测量技术的理论层面创新

理论基础是实践得以发展的基础和前提。矿山测量技术作为一门实践性的科学需要以夯实的理论作为基础,为此,要实现测量技术的发展,理论创新应为首要问题。矿山测量技术理论是一个融合多门学科的综合性基础理论,该理论并非一成不变,而是会随实践发展而不断变化,为此,要实现理论创新就要不断结合相关理论知识,跟随实践发展步伐,不断更新理论基础,为企业的可持续发展注入新鲜的理论血液,再以创新理论为基础,形成新的测量技术,并应用于实践之中,继而形成良性循环,推动矿山测量技术的发展。

3.2 矿山测量技术层面创新

多年来,我国矿山测量工作均通过传统测量技术完成,尽管传统测量技术具有自身优势,即测量精准度高,但是,这种测量方式费事、费力,不利于测量工作效率的提升,加之S着矿山测量实践的不断深入,测量工作会面临很多新问题,传统测量方式显然无法很好解决这些新问题,为此,技术创新尤为关键。但是,从我国矿山测量实际工作情况来看,我国的测量技术人员思想大多存在一定的保守性,不乐于尝试新技术,往往拘泥于传统测量方式,无法实现技术创新。为此,要改变技术落后局面最主要的就是要改变技术人员的保守观念,推动观念创新,继而实现技术层面的创新。

3.3 测量技术应用层面创新

应用是基础不断创新的终极目的,我国不断加快矿山测量技术的发展,目的就在于实现矿山行业的安全、稳定发展。为此,在理论创新与技术创新的基础上,还应实现测量技术的应用创新,以应用创新推动测量工作向前迈进。实现技术创新与应用创新相结合,应做到:第一,将技术创新成果应用到实践之中,通过实践发现测量技术中存在的问题与缺陷,继而不断完善,推动新技术的发展;第二,做到因地制宜,在应用新技术过程中善于与当地矿山的实际特点相结合,实现具体问题具体分析,方能取得良好效果;第三,要在吸收国外先进技术成果的基础上实现测量技术的创新,弥补我国自身测量技术存在的不足,引进国外先进的测量仪器,继而在吸收与借鉴中实现测量技术的应用创新。

4 结论

简要说明进入21世纪中国矿山测量面临的特殊问题,探讨新时期面临的形势及任务,矿山测量应采用GPS技术。由于科技的发展,矿山测量技术的发展趋势,分析了矿山测量技术创新。

参考文献

[1]王永光.矿山测量对煤矿生产的作用[J].科技创新与应用,2017(1):89-90.

[2]张春.矿山测量事故的分析及预防[J].科技创新与应用,2016(22):102-103.

[3]孙中新.矿山测量现状及发展研究[J].低碳世界,2015(1):45-46.

[4]刘可心.浅析矿山测量面临的问题与发展[J].科技经济市场,2015(4):125-126.

矿山测量技术论文篇2

关键词:矿山测量;测绘新技术;3S

矿山测量工作是贯穿岩金矿山及煤矿从建立到废弃始终的重要基础工作,从建矿初期的地形图测绘、矿界测绘、地质勘探钻孔放样,到投产后的定位、定向联系测量、指示巷道掘进的中腰线给定测量、贯通测量、开采沉陷预计等工作,再到各种矿山基础图件的测制、矿山采矿地质灾害的监测等,直至矿山开采完毕,矿山废弃时仍须将全套的矿山测量图纸等基础资料转交有关单位长期保存。因此,各项测量技术在矿山生产领域发挥着不可替代的作用。部分大型的矿山企业已初步建立了“数字矿山”系统,并投入使用,取得了良好的经济效益。而围绕“数字矿山”的建立,矿山测量技术发生了很大的变化,传统的技术体系已很难保证该系统的建立与运行,以传感器技术、网络技术、计算机技术、低空遥感技术等为代表的先进测绘技术应用其中。这些发展,都为矿山测量技术的革新提供了理论与实践基础。

1 矿山测量新技术发展

近些年,随着测绘技术的快速发展,矿山测量技术开始进入一个新的发展时期,摄影测量、陀螺定向、激光指向和计算机技术先后应用于地面和井下控制测量、地形测量、施工测量和贯通测量工作中,并有效地解决了地质勘探、采矿工程设计与施工、开采沉陷损害与防护等方面的矿山测量问题。同时,伴随计算机辅助设计技术的发展,计算机自动成图技术在矿山基础图件绘制中得到广泛应用,并以北京龙软公司研制的煤矿地测管理信息系统为主要代表,建立了矿山测量数据库及处理系统,为数字矿山建设奠定了基础。防爆全站仪、GPS、陀螺全站仪、激光扫描仪等测绘新仪器的推出,极大地改变了传统的矿山测量方法,使矿山测量朝着数据采集、存储、计算和绘图自动化的方向发展,此外,矿山测量的发展仍然有很大的发展空间,主要表现在以下几个方面:

1.1 矿山测量的任务不再是单纯的指示巷道掘进与贯通测量,也不再是地面的地形测量,还应加强对地下资源开采的监督,积极开展矿区环境监测和土地复垦研究。在这些工作中,沉陷预计扮演着重要的角色,成为评价其质量高低的主要指标。同时,矿山开采、越界越层开采监测也纳入到矿山测量之中。

1.2 在测量方法、仪器应用方面,要推广摄影测量技术,尤其是低空无人机系统大比例尺地形图的测绘技术,该技术的使用,弥补了大飞机费用高、难以完成小区域测绘、速度慢等不足,缩短成图周期、减小测图费用、加快矿区基础地形图更新、最终实现矿山基础地理信息数据获取自动化。

1.3 研究用于井下的矿用轻便经纬仪和自动跟踪、数字显示的防爆陀螺经纬仪、陀螺全站仪、全自动陀螺经纬仪等,支持巷道贯通测量工作,使矿山测量人员在仪器的支持下完全能胜任该项工作。

2 矿山测量理论发展

2.1 误差理论与数据处理

数据处理是矿山测量实践中重要的理论之一。随着电子计算机的软硬件发展,以及各种测量计算分析软件的推出,计算机已成为测量控制网优化设计、测量数据处理、自动化成图最有效和必不可少的工具。相对于以前测量工作人员在小型计算器上编程进行简单的数据处理或者进行简单的平差数据处理,现在的测量数据处理则体现出智能化、自动化和可视化,且数据处理理论得到了更深入的发展。灰色理论、小波分析、人工神经网络模型等新的理论大量应用于矿山工程测量数据处理中,单一模型的变形预测与组合模型的变形预测均得到了发展。以公路勘测数据处理系统为例,这个数据处理系统主要包括3部分: ①数据获取和处理模块; ②数字地面模型模块;③绘图与设计应用模块。

2.2 矿山测量控制网优化设计

测量方案的设计以前都是凭经验进行的。随着计算机技术的应用,设计正在向着更科学的方向发展。优化设计是在现有人力、物力和财力条件下,使矿山工程控制网具有较高的精度。而在满足控制网的精度和可靠性的前提下,使成本最低。网的优化设计是一个迭代求解过程,它包括以下内容:

(1)提出设计任务

由测量人员与应用单位共同拟定,通常是后者提出要求,前者对其具体化,每一个优化任务都必须表示为数值上的要求。

(2)制定设计方案

包括网的图形和观测方案,观测方案指每个点上所有可能的观测,通过室内设计和野外踏勘来制定。

(3)进行方案评价

按精度和可靠性准则进行,同时考虑费用和灵敏度。

(4)进行方案优化

对网的设计进行修改,以期得到一个接近理想的优化设计方案。

2.3 矿山测量信息管理

随着矿山测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化,测量工作者更好地使用和管理海量矿山测量信息的最有效途径是建立矿山测量数据库或与GIS 技术结合建立各种矿山信息系统。目前,矿山测量部门已经建立了各种用途的数据库和信息系统,为矿山管理部门进行信息、数据检索与使用管理的科学化、实时化和现代化创造了条件。目前,矿山测量人员对这个问题都很重视,并且正在参与和从事各种信息的收集、传递和管理工作,建立矿山信息系统、矿山生活区信息系统、矿区信息系统以及土地信息系统等。

2.4 矿山开采沉陷预计理论

开采沉陷预计理论按采用方法的基础可分为: 经验方法、分布函数、理论模型法三大类。而常用的预计方法主要有: 概率积分法、负指数函数法、典型曲线法、威布尔分布法、样条函数法、皮尔森函数法、山区地表移动变形预计法、基于托板理论的条带开采的预计法、力学预计法和有限元法。近年来,随着变形理论的深入发展,灰色系统理论预计法和神将网络预计法被应用到了沉陷预计领域,并有了一定的实践进展。同时,基于地质观点的沉陷预计方法也有相应报道。

3 3S技术在采煤地质灾害监测中的应用

GIS( Geographic Information System,地理信息系统) 、RS( Remote Sensing,遥感) 和GPS( Global PositioningSystem,全球定位系统) 技术作为测绘高新技术在采矿地质灾害防治中的应用越来越广泛,而“3S”技术整合及与其它信息技术的结合则必将成为未来矿山采矿地质灾害信息化防治的主要技术手段[2]。

3.1 GIS 技术的应用

GIS技术是一门快速发展起来的集多学科综合性技术,以计算机技术为核心,结合数据库技术、地图可视化技术和空间分析技术,建立对包含空间定位和属性关联的问题进行计算机化处理,进而提供辅助决策的功能系统。目前,GIS 已经广泛应用于地质灾害数据管理、地质灾害风险性分析和地质灾害预警等防灾减灾工作当中。由于GIS 系统具有强大的空间分析能力,因此,其不再局限于某种地质灾害的分布显示,而可提供综合多种地质灾害,并能进行区域划分的功能。

3.2 RS技术的应用

RS( 遥感技术) 作为一门新兴的高新技术手段,近几年迅速在众多领域得到了广泛的使用,而应用遥感技术进行地质灾害监测的文章也多不胜数。总结归纳,遥感技术用于地质灾害监测是可行的,也是必要、可推广的。从地质灾害监测与防治的角度来看,遥感技术贯穿地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程,为地质灾害防治提供了很好的决策参考。随着遥感技术在理论上、技术上和实际应用上的逐步发展,遥感数据源向着高分辨率遥感影像过渡,其不仅具有精确的空间分辨率,更重要的是拥有丰富的光谱信息,使具有特殊光谱特征的地物探测成为可能。这也必将使得遥感技术在地质灾害宏观调查、灾体动态监测和灾情评估中大显身手,成为地质灾害监测与防治的重要手段之一。

3.3 GPS技术的应用

矿山开采中,大量的采空区随之出现,给采矿区居民的生活带来了很大的影响,而因此诱发的大量的地面塌陷灾害更给采矿区的经济带来了巨大损失。以采空区为变形体所进行的沉陷观测,受采空区自身沉陷影响,很难找到稳定的地点埋设监测基点。同时,在对沉陷引起的地裂缝进行监测时,需掌握其空间位置,针对上述工作,如果采用传统测量方法,必将面临诸多不便与不利因素。作为新一代空间定位技术的代表—GPS 技术,经众多技术人员从实践角度和众多学者从理论角度的验证,其不仅可以满足沉陷观测的精度要求,而且可以实现监测工作的自动化与实时化。目前,GPS 技术已广泛应用于各类变形监测项目中。而动态差分GPS 技术的出现,更为地质调查、灾害地点确定等实时、高精度定位工作提供了有力支持。

4 结束语

综上所述,矿山测量的主要工作包括以下几个方面:

4.1 建立矿区地面和井下测量控制系统,测绘矿区大比例尺地形图。

4.2 矿山基本建设中的施工测量,如井筒位置的标定。

4.3 测绘采矿基础图件,如采掘工程平面图。

4.4 观测和研究由于开采所引起的地表及岩层移动的基本规律组织开展“三下”( 建筑物下、铁路下、水体下) 采矿和保护矿柱留设的实施方案。

4.5 进行矿区土地复垦及环境综合治理研究。

4.6 进行矿区范围内的地籍测量。

4.7 进行矿区采矿地质灾害监测与治理。

矿山测量技术论文篇3

关键词:矿山测量;数字化发展

第一章 矿山测量数字化概述

随着我国矿山测量技术的不断发展,数字化发展已经逐渐成为矿山主流测量技术,测量技术在矿山生产过程中所发挥的作用是不可小觑。

数字化测量技术在矿山中主要是利用现代计算机技术以及通信技术,对矿山生产以及运营过程的各方面进行规划设计,数字化矿山测量技术大体上可以分为采集、调度、功能、包装四大系统,其中对于数据的采集是最为重要的。数据采集主要是对矿山各方面的重要参数进行收集工作,然后对数据进行保存传输等,也就是将矿上测量实现数字化,然后进行处理。人员调度是指对矿山生产过程中对各部门的工作人员利用计算机技术进行工作内容的调度,以尽到人尽其才的效果。功能数字化是指将矿上生产中所使用到的设备进行功能管理,对各种设备进行全面利用,避免出现资源浪费的尴尬局面。产品包装是指对生产出的产品进行包装,对包装的材料进行数字化处理,通过进一步的设计,对产品进行包装,以便能够进行更好的销售。总体来说就是利用各种数字化系统或者设备对矿山实现精准测量。

第二章 矿山测量数字化技术发展分析

2.1矿山资料数字化处理

对矿山资料进行数字化处理是矿山测量技术数字化中最为关键的一种技术,主要包括对数据的收集、保存、处理以及后期管理等,需要处理的数据主要有文字、图形、表格以及数字等几种类型,利用先进的计算机技术对绘图工具以及测量设备进行数字化。从目前我国矿山数字化测量技术的发展来看,主要是利用CAD以及VB这两类软件进行辅助处理。

通过软件设计出的ADO,可以对各种数据收集的来源进行保密性,也可以提高数据收集的可行性,与此同时,还可以对建立辅助数据库提供便利手段。通过微软技术可以实现不同数据库之间的共享链接,通过其他程序对内部对象进行置换,对各种不同程序进行跨越式调节,对数据收集对象的性质进行改变,比如通过利用VB可以对任何数据进行二次开发,使其效率得到提升,还可以进行维护,所以利用以上两种软件对矿山数据进行数字化处理可以大大改变数据收集以及后期管理效率,并且利用机器管理还能够降低人力成本,为矿山节约更多的成本。

2.2矿山基本信息数字化处理

矿山的基本信息主要包括空间信息、地貌形状以及矿体材质等,这些信息在进行采集处理的时候,可以将其设置成为一个三维视图,利用三维技术对这些信息进行数字化处理,可以加大处理效率,对后期的分析起到很好的作用。

对矿山基本信息进行数字化处理主要是将实际测量得到的数据进行三维立体处理,然后利用相关技术以及处理软件,为工作人员后期工作提供实际分析依据。我国矿山在对基本信息进行数字化处理的过程中最常用的软件就是Maya,Maya所拥有的功能比较全面,基本功能是三维立体视图效果,另外还加上模型建立、测量布料以及测量动作动态化等,并且在实际的应用过程中还不是很复杂,所以这种感觉软件的应用前景比较广泛,使用者较后者多。但是这种软件在运用的过程中必须通过建立模型(数据模型),才能够进行后期工作,其数据模型主要是由点、线、面以及布线组成,并且还要求这四个组成部分必须和实际情况相吻合,只有这样才能够更为精确的将矿山的实际测量情况以三维图的形式表达处理啊。另外在应用过程中还必须对相关因素的本质特点进行属性明确,也即是让建立的模型具备实际对象所具有的特点,也就是需要即视感,使其和周围环境产生共鸣。最后需要注意的就是对测量信息进行动画表达,同时还必须进行效果渲染,将建立的模型和实际环境相差不多,从而通过摄影,完成对整个矿山的后续测量提供理论依据。

2.3矿山绘图数字化处理

在对矿山进行开采的过程会因为井下地质条件以及开采通道的大面积挖掘,导致开采区矿质以及采层密度发生变化,之前对于这种变化采用的方法不能够及时的进行更新,所以测量人员利用数字化技术对这种变化进行掌握,能够对人力物力的消耗进行降低。

因为对矿山开采区绘图是需要很大的图纸,并且进行大比例的绘制,导致绘图难度比较大,随着数字化技术的不断应用在矿山测量的各方面,利用数字化测量技术对绘图进行数字化处理也成为必然。绘图技术数字化处理主要通过绘图软件进行开采区的实际记录,设计相关的绘图指标,一旦发现部分指标发生变化之后,可以通过计算机技术对绘图进行改变,不会因为部分因素产生变化导致整个图纸作废。这种处理技术还可以对矿山开采区具体数据进行及时明白的反馈,能够对矿山生态环境的保护以及改善提出可持续性发展。机遇数字化技术对于绘图的各种便利性,导致矿山测绘技术具备很好的科学性以及强大的有效性。能够对矿山的开发建设以及安全生产提供完善的决策,即使发现现行的模式中存在部分漏洞,还可以利用数字化技术对其进行完善补缺。另外利用数字化绘图技术还可以永远摒弃图纸限制这一缺点,绘制出来的图纸准确性较高,后期修改或者储存都比较方便,可以为矿山对开采区的管理提供良好的理论基础。

结论

随着数字化技术的不断发展,已经渗透到矿山具体的测量中,传统的矿山测量技术已经不能够满足矿山日益提升的测量要求,而数字化技术对矿山具体的测量要求可以进行很好的满足,所以数字化测量技术在矿山测量中发展比较迅速,可以为矿山后期管理或者开采区的确定方面提供更为精确的指导,但是因为数字化测量技术更多的是趋向于理论,在实际的测量过程中还是遇到了一些阻碍,所以希望相关学者对其进行更为全面的研究。鉴于本人学识有限,在本文撰写过程中存在一些不足之处,望各位同仁能够及时指出,以便后期能够及时进行修正。

参考文献

[1]韩小庆.浅论我国矿山测量技术的发展及创新[J].科技致富向导,2012.

[2]吕春玉.解析数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2014.

[3]李吉才. 矿山测量技术的发展问题[J]. 科技传播,2011.

矿山测量技术论文篇4

摘 要:测绘新技术作为矿山测量中的重要内容,对矿山测量总体水平的提升具有非常重要的意义和作用。为此,该文在研究中主要以测绘新技术为核心,探究测绘新技术在矿山测量中的应用,进而为相关研究人员提供一定的参考价值。

关键词:测绘新技术 矿山 测量 应用

中图分类号:TDl7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0029-02

随着社会经济和科学技术的不断发展,促进了矿山开采工程项目的完善和优化,同时也对矿山测量技术提出了新的要求。针对这一发展形势,现代测绘新技术逐渐应用在矿山测量中,使得测量学科理论、技术体系以及研究领域等方面发生了很大的变化,获得了体制上创新与改革。在微观方面,测绘新技术相比于传统测量技术而言,具有很大的技术优势,可以有效提高矿山测量技术水平,进而实现矿山测量的最终目的。为此,在这样的环境背景下,探究测绘新技术在矿山测量中的应用具有非常重要的现实意义。

1 矿山测量主要工作内容

1.1 构建矿区测量控制系统

矿山测量作为矿山工程中的重要工作内容,其工作内容主要服务于矿山勘探工作、设计工作、生产运营以及矿山环境保护和改造等工作,根据测量结果建立矿区测量控制系统,组织工作人员建立矿区测量控制网,并和国家高级控制网连接在一起,以现数据传输与接收。同时还要建立矿区基准网点,连接国家高级水准点,进而对矿区整体工作情况进行监控。除此之外,矿区测量工作要为设计部门提供矿区基础图纸资料,明确矿区各个空间数据,帮助设计部门了解矿区情况,进而提高矿区工程设计的准确性和科学性。

1.2 矿山工程设计放样

在矿区工程设计方案制定后,测量人员要按照设计方案要求,开展机电安装和管线埋设等工作,做好土建工程与挖掘工程中的相关测量工作,并结合煤矿生产实际情况与基础建设进度,对各项生产建设工作进行有效监督,进而保证矿区生产与施工的综合质量水平。同时,针对矿山生产中的资源利用与开况,测量人员要积极参与到资源开发工作中,做好监督工作,对施工进度与工程施工过程进行指导性核查与审计,进而保证矿山工程整体运行质量和运行效率。除此之外,矿山测量工作要参与到矿山施工管理中,留设保护煤柱,准备好各类图纸与数据资料,进而为矿山安全管理与相关救护工作提供一定的信息依据。

1.3 “三下开采”研究

为了保证矿山工程质量,在进行矿山测量的过程中,测量人员会在矿区地表设置长期监测点,用来研究该矿山岩层与地表移动变化系数,根据监测结果修改或者设计矿区煤柱,为建筑物、水柱以及地理下方煤矿勘探工作提供相关数据信息,保证煤矿设计工作的科学性和可行性。这种测量方式主要借助地表移动变形参数,及时监测地表沉陷问题,明确沉陷时间和范围,进而防止矿山施工事故的发生,为矿山生产与社会环境安全性与和谐性提供重要的保障。为此,矿山测量工作对矿山工程具有非常重要的作用,在实际应用的过程中,测量人员要将新型技术与传统技术进行有效结合,不断优化和完善矿山测量结构,进而使得矿山测量工作满足矿山工程生产、施工要求。

2 测绘新技术在矿山测量中的技术优势

2.1 自动化

在矿山测量中,相比于传统测绘方式而言,新型技术融入当前先进的信息技术与数字化技术,自动化水平高,在实际工作的过程中,有效减少了测量工作人员的实际工作量,并具有极高的工作效率,进而有效提高矿山测量工作效率。同时,由于大量先进测绘仪器的使用,自动化计算方式无需人工测绘即可实现自动成图,不仅缩短了测绘时间,同时节省了大量的劳动量,实现了矿山测量的智能化和自动化。

2.2 高精度

在进行矿山测量工作的过程中,由于测绘新技术与测绘设备的引入,减少了不必要的人工测量,在很大程度上减少了传统测量工作中读数、计算或者是绘图等方面的误差,有效提高了矿山测量的准确性,节省反复测量检查工序,进而促进了矿山测量工作的可持续健康发展。同时,由于专业绘图软件的引进,借助硬盘储存功能即可实现对测量图像的储存与管理,提高了测量资料共享的便捷性。

2.3 多渠道

测绘新技术中的数字绘图设备可以在现代测绘过程中呈现二维图像,并根据工程需要模拟矿山工程三维图像,将矿山地形与地貌总体特色借助3D立体图像直观表现出来,进而为矿山工程设计部门或者是生产部门提供较为直观的基础材料。利用测绘新技术可以方便地对数据信息更新,有效解决传统测绘技术应用中的重复测量,提高图像资料的使用频率,进而节省大量的工作时间和工作量。

3 测绘新技术在矿山测量中的应用

3.1 航天遥感技术

航天遥感技术已经广泛应用在矿山测量中,并在测量工作有具有非常重要的地位,积累下一定的测量经验。在航天遥感技术实际使用的过程中,获得遥感资料可以充当矿区地形测绘中的基础资料,利用相片校正、野外调绘或者是目视判读等方式完成矿区地形测绘任务。相比于传统测绘技术而言,利用航天遥感技术可以提高图形测绘的速度和效率,并具有低成本、高精度的优势,使得航天遥感技术被广泛的使用在矿山测量工作中。正因如此,对于航天遥感技术的研究逐渐增加,更多从业者和研究人员纷纷参与到航天遥感技术和关键理论研究中,借助航天遥感技术收集矿区地形资料,及时获取矿区实时性和动态性的信息源,进而实现对矿区周边环境的监测,为矿区环境各项保护措施的开展提供重要的资料依据。

3.2 卫星导航定位技术

卫星导航定位技最早应用于军事领域,为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。随着科技不断发展,卫星导航定位技术逐渐应用到各个领域中,以获取信息为主,在矿山测量领域中,卫星导航定位技术可以全天进行作业,监测精度较高,并在实际测量工作中具备极高灵活性,进而实现对矿区环境的实时监控。相比于传统测量技术而言,卫星导航定位技术改变了传统测量技术中数据误差和信息处理效率低等情况,对目标测量监测点可以自动形成三维定点,借助空间理论,实现对矿山各个监测点的自动化信息收集、信息处理,进而提高测量工作的高效性与灵活性。除此之外,测量人员可以将GIS技术与GPS技术有机结合在一起,应用于矿区安全监测中,借助动态检测的方式实现对矿区各类安全事故的预防。

3.3 地理信息技术

地理信息技术又称为资源与环境信息系统,作为一种空间信息系统,借助计算机硬件和软件的支持,可以对地球表层空间中的地理分布数据和分类分布信息进行采集、分析和处理,并将运算处理结果通过计算C展示出来。在矿区测量工作中,地理信息技术具备以下几种表现方式:第一,地理信息技术主要借助计算机技术实现其功能,并由多个具有关联性的系统组成,分别为数据采集系统、管理系统、处理系统、分析系统、图像处理系统和数据产品输出等内容,子系统运行情况直接关系到地理信息技术在测量工作中的作用与价值。第二,地理信息技术所针对的对象为空间数据,这种空间数据主要有点、线、面、体等三维要素构建的地理实体,各个数据具备对应地理坐标编码,借此实现对地理位置、定性和定量的具体描述,进而达到对矿区地理信息的有效监测。第三,地理信息技术自身具备数据评价能力,可以对已经收集到信息数据进行统一整理与分析,并模拟矿区地理环境,为矿山生产和施工建设提供所需的决策信息。

3.4 惯性测量技术

惯性测量技术作为卫星导航技术的延伸与拓展,除了具备全天候、自主式、快速多能、机动灵活等特点之外,同时可以服务于非地下测量工程,应用范围更广。在实际应用的过程中,惯性测量技术主要以惯性导航为核心,收集大量地表经纬度、高程、方位角、垂线偏差以及重力异常等内容,可以将收集到的数据及时传输给设备主机,为矿区设计工作和生产需求提供必要的矿山资料。在进行矿山测量的过程中,惯性测量技术主要包括平台式系统、捷联式系统等两种应用形式,一方面惯性测量技术可以有效控制测量,对已有控制点进行加密、核查,及时检测地表管线和地壳变化,在发生地表沉陷时可以预先警报,进而提高矿山测量工作的安全性和有效性。

4 测绘仪器在矿山测量中的应用

应用在矿山测量中的测绘仪器有很多,该文主要以全站仪为主,全站仪作为一种光电测童仪器,主要融合了电子技术和光学技术,是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较,电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化,且可避免读数误差的产生。在实际使用中,设备中的大屏幕液晶显示屏能将所有重要的测量数据在一个界面上显示出来,并且还能提示下一步动作,有效控制测量过程。同时,除了将工作记录自动存储在仪器内存里,还能在测量完成后,把数据存储到一张PC卡上,具有数据安全双重保护功能,测量数据可以下载到计算机中,以便于信息共享。除此之外,全站仪具备Survey Office软件,可以进行数据交换、参数设置、建立编码表以及更新仪器系统软件,通过数据库对数据和结果进行管理,该软件采用Access数据库储存和管理数据,并使用了多文档窗口程序的模式,进而满足矿山测量中的使用需求。

5 结语

该文通过对测绘新技术在矿山测量中的应用研究,在分析矿山测量主要工作内容和测绘新技术应用优势的基础上,提出航天遥感技术、卫星导航定位技术、地理信息技术、惯性测量技术等测绘新技术,发挥出测绘新技术在矿山测量中的作用和优势,进而有效提高矿山测量的综合水平。

参考文献

[1] 贺继光,沈碧薇.测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望[J].矿山测量,2016(3):49-51.

[2] 姚卫超.基于测绘新技术的发展及其在矿山测量中的应用研究[J].硅谷,2016(15):138,184.

矿山测量技术论文篇5

[关键词]测绘技术 矿山工程 市场经济

[中图分类号] P623.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-163-1

0前言

随着电子信息技术的不断发展,传统的测绘技术已经满足不了现代技术的需要,在计算机技术、系统科学强大的基础下;在以卫星遥感、全球定位系统为代表的测绘技术在测绘科学中的发展壮大,为测量信息的多元化提供了强有力的技术支持,自动和智能化的测量系统正在研究当中,并将得到应用与实践。

为了使矿山工程测量的工作有序的进行,矿山工程测量应该利用现代化的测量仪器和技术,通过现代技术与实际测量工作的具体特点相结合,以此来扩展矿山工程测量的工作范围,使矿山工程测量满足市场经济发展的需要。

1全站仪在现代矿山工程测量中的应用

全站仪是当前使用最为普遍的测绘仪器,是电子信息化技术与光纤技术的有机结合,全站仪的智能化将是测绘仪器以后的发展方向,智能型的全站仪是光、电、磁、机的有机结合体,全站仪在矿山测量工程里已经得到了广泛的应用,它的发展和应用速度也极具提升,全站仪因为有经纬仪和测距仪的优势,而且利用数字化提供测量成果,以其便捷的操作、稳定的性能、和数字化的信息在矿山工程测量中得到了较好的发展,数字化的全站仪将会成为矿山工程测量的主要方式之一,利用全站仪的数字化数据处理系统可以对矿山的数据进行采集、传输和处理,以此取代传统的手工处理这些数据的繁琐性。

在地表监测、开垦矿区土地、矿区施工等方面应用也十分广泛,在众多测量机构里,传统的仪器将被全站仪所取代,这不仅提高了工作效率,也加快了速度,使矿山工程测量工作顺利有效的开展[1]。

2空间信息技术在矿山工程测量中的应用

以3S技术为主体和核心的空间信息技术,即遥感、全球定位系统(GPS)和地理信息系统。遥感主要包括卫星遥感和航空遥感两方面,测图是卫星遥感的主要作用,目前正在研究之中,而且已经取得了一些成效;航空遥感是地形图测绘的主要手段,在实践中得到了广泛的应用。

GPS的出现,使得传统的测绘技术不能满足现代技术的需要,它的应用,使极具发展空间的全能型技术,不仅在矿山工程测量中有所突破,在环境检测、防灾减灾、交通运输及导航方面作用更是不可小觑。

GPS具有全天候、高精度和灵活性的优点,与传统的测量技术相比,GPS在测量上没有误差而且具有三维定位的特点,在外业测量模式、误差来源和数据处理等方面具有革命性的变革。地理信息系统主要作用是对空间地理分布的数据进行一系列处理的信息化系统,它的存在是现代测绘工程的重大技术支撑。空间信息技术系统将成为测绘学工作的强有力的技术保障,先进性和时效性是其应用的明显特征[2]。

在以空间信息技术为支撑、现代测绘仪器不断的发展壮大中,在矿山工程测量中,遥感技术已经逐渐积累了丰富的经验,航空遥感是主要的应用形式之一,它为矿区进行测绘地形图提供资料来源,以象片校正、目视判读和野外测绘的工作形式,使地形图测绘顺利的进行,与传统的测图技术相比,在遥感资料下进行的测图,有着速度快、成本低、精度高的特点,这种测图方法应用十分广泛,在矿山工程测量中,航天遥感的理论与技术也正在研究当中,通过遥感资料,对矿区的动态能够及时的把握与跟踪,对矿区的环境进行保护与监管,在寻矿、研究矿区地质条件、煤层顶地板方面,遥感资料的应用十分普遍,这都足以表明遥感技术在矿山工程测量中的不可替代性。

在矿山工程测量工作中,GPS主要工作是取代传统的地面测量工作,通过GPS技术,对矿区进行地表移动、监测水文、观测矿区控制网建立等等。以3S技术为核心的空间信息技术是实现矿山工程测量的重要技术支撑和保障,使矿区工程测量工作更好更快的得以进行[3]。

3惯性测量系统在矿山工程测量中的应用

惯性测量系统主要通过导航进行定位,它的优势是全天候、自发式、机动灵活,使矿山工程测量又获得了一种新的技术支撑手段,它的应用原理是惯性导航,以此原理取得矿山工程测量的经纬度、方位角、垂线偏差等。

惯性测量系统可以分为两大类:平台式系统和捷联式系统,GPS和惯性测量系统的完美结合是高精度导航和定位的发展方向,他们之间的组合使得他们彼此的性能得到互补,在矿山工程测量中,惯性测量系统的主要应用区域是矿山井下测量,以此测量井下的各种工作。在中国,惯性测量系统在测量中的应用还没得到广泛的应用,还有待继续开发,但是以GPS和惯性测量系统的组合系统在矿山测量中将会有较好的发展前途[4]。

4结论

矿山工程测量作为一门实用性的科学,它的进步与发展与矿业工程的发展、测绘新技术与仪器设备的不断更新、互联网技术的发展有着很大的联系,现代测绘技术是集互联网技术、电子光学技术于一体的综合型技术,现代测绘科学的发展速度之快,使得矿山工程测量的水平不断提升,在测绘技术的现代化和数字化的环境下,矿山工程测量将会形成数据处理过程的一体化,为其提供便捷、安全的信息系统,在这样的背景下,使矿山工程测量在质量和速度上实现双发展。

参考文献

[1]郭志达,空间信息技术的应用与矿山测量的现代任务[J].矿山测量,2010,4(2):22-24.

[2]高金辉,国内外矿山测量仪器现状及发展趋势[J].矿山测量,2011,7(4):33-35.

矿山测量技术论文篇6

【关键词】矿山;工程测量;管理

引言

随着国民经济的快速发展以及先进测绘技术和测绘仪器设备的快速发展,对矿山工程测量的质量和时效提出了更高的要求。本文根据矿山测量工作的特点,提出了在矿山测量管理工作中全方位的质量管理方法,并对矿山测量工作管理的方法进行了详细的阐述。仅供各位同仁参考。

1.矿山工程测量的定义及作用

1.1 矿山工程测量的定义

矿山工程测量是为矿山勘探工程的设计、布设、施工和地质点定位等进行的各种测量工作。其任务是为研究地质构造、进行地质勘探工程设计,在实地定位及定线、指导掘进方向;为编制地质报告和储量计算等提供资料。矿区地质勘探工程测量包括平面、高程控制测量,矿区地形图测绘和地质勘探工程布测勘探线,测量勘探线剖面,测量定位探槽、探井等地质点,以及进行勘探坑道及竖井联系测量等,地质勘探工程测量需提交矿区地形图、剖面图、勘探工程点位布置图、点位坐标高程及控制测量资料等。

1.2 矿山测量工作的重要性

矿山测量工作是一项基础性技术工作,是矿井开拓、生产的重要组成部分,贯穿于矿井的每项工程中。在矿井筹建和生产中,矿山测量工作起着极其重要的作用:一是资源开发的先导作用,为设计部门提供真实可靠的原始数据;二是均衡生产中的保证作用;三是工程施工中的监督作用,及时检核工程是否按原设计施工;四是安全管理中的指导作用。做好测量工作,不仅仅是一个技术工作,更是一项管理工作,先进有效的管理方法必定在测量工作中起到积极的作用。

1.3 矿山测量技术发展的现状

目前,以电子经纬仪、卫星定位技术和全站型仪器以及岩层移动变形监测仪器等设备 ,这些不仅只是应用在地面测量与采集数据的工作,并且还可以提高工作效率与成果的准确度、以降低劳动强度以及改善了工作环境等。为了可以更好的保护和开发矿产资源以及土地等自然资源,更好的保护矿区环境等方面都具有很重要意义。对于卫星空间定位技术、地理信息技术遥感技术以及计算机技术等,这些技术不仅仅作为整个测绘学科的核心力量,并且也作为在矿山测量领域中十分关键的核心技术,并且这些技术在矿山测量技术界得到了很大的进展,实际应用与理论的研究都在不断的完善和发展,计算机数据处理和电子速测仪、机助制图、卫星定位技术,数字摄影的测量以及遥感技术等已经得到了广泛应用。矿山测量的科技人员感受到了外业仪器设备的自动化、数字化、智能化的优越性,而对于内业数据的处理、显示图形的图像以及输出的形象化、一体化把信息都得以加工,因此对于认识自然与改造自然就会更加的深刻、深入化,充分显示了现代科学技术对于资源的综合开发以及环境保护的优势与潜力。

2.矿山测量的管理工作

2.1 先进测绘技术和测绘仪器设备的快速发展,使地质勘探工程测量已由传统的经纬仪、水准仪、平板仪及手工记录绘图的方法,转变为全数字化的微电脑测绘,使用先进的计算机程序,使数字成果代替了单纯的纸质成果,彩色图件代替了黑白两色,成果利用更加广泛。在地质勘探测量中,可采用先进的 GPS设备和全站仪。

2.2 矿区地质勘探控制测量矿区平面控制采用 GPS施测。平面控制点是地形测量及地质勘探工程测量的基础,矿山面积一般在10km2以下,按地质勘探工程测量规范要求,建立E级GPS网或工程四等控制网均可满足地质勘探工程测量的技术要求。根据矿区已有控制点资料,布设工程四等GPS三角网,按GPS观测技术要求进行数据采集,建立矿区控制网。依据矿区已有1:5万地形图进行图上设计,现场踏勘和选点埋石。点位均设在便于安置仪器设备,视野开阔,地面基础稳固,避开强反射、建筑物遮挡和高大树木覆盖区,视场周围15°以上没有障碍物,便于寻找保存和交通方便的地方。为了提高测图速度,多组同时开展工作,GPS网每点最少有一个方向通视,以便于全站仪测量的需要。

2.3 矿山测量在矿山建设初期着重于放样测量,这就要准确熟悉设计图纸,经常和设计部门联系,及时索要最新更改过的图纸和数据。

2.4 矿山测量工作是一项艰苦的工作,工作条件差,所用仪器、工具笨重,搬运需要消耗大量的体力,工作现场不平整、光线弱,观测条件差。越是客观条件差越是要从精神上战胜困难,多鼓励大家,团结一心做好工作,避免身心疲惫。

2.5 矿山测量工作是一项特别细致谨慎的工作,在很多情况下是需要现观测、现计算、现放样。这就要求所有参与人员都特别细心认真,做到“处处留心,步步检核”。 在测量工作中,根据精度要求灵活运用多种多样的测量方法、计算方法和作业流程,使测量人员能够多、快、好、省地干好每一项测量工作。工作结束后,要根据大量测量数据,使用科学的统计方法和思考方法,求出测量精度,以指导以后的测量工作。在有条件的前提下,尽量运用先进的测量仪器和科学的测量方法。对每一项完成出色的测量工作,总结好的经验,为以后工作积累经验。对于测量事故,组织全组人员认真分析,找出失误所在,并记录在案,同时全组讨论同样失误可能发生的地方以引起大家的注意,并在以后的工作中做好预防。

2.6 矿山测量工作是一项整体性的工作且点多面广。不仅要把地面坐标和井下坐标联系起来,还要把各个测点联系起来考虑;涉及到井田范围内的村庄、地物和井下各条巷道,要把地面地貌地物和井下的巷道建设联系起来,绘制井上井下对照图。

2.7 矿山测量工作是一项多人参与,甚至多部门参与,团队协作共同完成的工作,协调队员们之间及各部门之间的关系尤其重要,在平时的工作中要有意识地培养队员们之间的默契感(如:建立自己的灯语和肢体语言),以便在井下测量时相互沟通。

2.8 矿山测量工作是一项质量受多方面影响的工作。工作人员的总体素质、熟练程度;队员们之间的默契程度,精神状态;仪器、工具的精密程度;测量方法的科学性;以及现场环境都能影响到测量结果,测量时要特别注意。

2.9 测量控制点受人为因素、顶板压力等影响会造成点位变动,这就要求在每次测量前要对所用的已知点进行检核,满足条件后方可使用。

3.结语

综上所述,对于矿山测量的技术作为一门学科技术,应用于矿山业的各个不同阶段,应用于矿区生产和管理的各个环节中,随着科技的不断进步,测量仪器也会向更加智能化、人性化、全方位化方向发展,仪器操作也更趋于简便化,同时测量数据计算软件和成图软件也在不断更新完善,以至于测量方法、测量工作流程以及测量工作重点也会发生很大的变化。做好测量中的管理工作在今后的测量工作中必将被放在极其重要的位置,不断完善矿山测量的管理工作是我们今后测量工作努力的方向。

参考文献:

矿山测量技术论文篇7

【关键词】矿山开采;开采测量;测绘技术;测绘技术与方法

我国是一个能源消耗大国,每年对各类矿产资源的消耗量十分惊

人,而另一方面我国各类非法开采矿产资源的现象却屡禁不止,由此对我国矿产资源的开采浪费十分惊人。在实际的矿产开采、监测与核查的工作中,尚未形成一套系统的矿山开采监测与测绘的技术和方法,很多实际工作的开展还是依赖于工人的经验或者传统的手工测绘手段,使得矿山开采监测测绘技术无法得到实质性发展。本论文结合现阶段政策法规对矿山安全管理的要求,分析测量工作在服务于矿山安全管理的切入点,并研究了服务于矿山安全管理测量工作的方法,就是想要解决矿产资源储量核查检测及矿山开采监测的其它工作中的矿山测量技术体系问题及技术规程框架。形成完整的现代体制下的各类矿山开采监测的测绘技术体系和技术规程框架。

1 矿山开采监测与测绘概述

1.1 矿山开采监测的内容

矿山开采涉及地质、山体、矿产、水土等多方位,因此需要对开采过程实施监测的内容较多,主要集中以下两个方面:

1.1.1 地质环境监测

矿山开采首先会对地质环境产生影响,主要是不利影响甚至是有

害影响,例如对矿山大肆开采造成地表沉陷、地下水下降、山体滑坡、

泥石流灾害、生态系统被破坏等等,为了尽量减小矿山开采对地质环境所带来的不良影响,必须要在开采的过程中,对矿山及开采过程实施动态化的监测,采取预防和防治结合的手段保障将矿山开采对环境的影响降到最小。

1.1.2矿山开采安全监测

矿山开采中的核心问题便是安全监测,因此矿山开采监测的过程

中必须要对安全进行监测,包括采用相关传感器对有害干扰因素进行实时监测,对矿山内部的空区、塌陷地区进行监测和评估,对各类矿产资源实施安全管理机制,从制度和技术两个方面确保矿产资源的开采过程的安全性。

1.2 矿山开采中的测绘技术

目前对矿山开采监测所应用到的主要测绘技术主要有GPS定位、

遥感测绘技术及激光探测技术等,下面逐一进行简要的介绍。

1.2.1GPS定位技术

GPS定位技术是利用卫星的三点定位原理,对地球上的物体实现

三维空间内的定位的一种技术。GPS定位技术目前应用于矿山开采领

域,其主要应用在利用GPS定位技术实现对矿山的数字化地图绘制,

利用数字地图实现对开采过程的动态化监控。

1.2.2 遥感测绘技术

遥感测绘技术是目前普遍应用的较为成熟的一种测绘技术,简单

来说,就是利用遥感技术,在计算机上面进行计算并且能够达到测绘目的行为。遥感测绘技术能够实现人类无法触及到的矿山内部区域,从而在计算机上完成对矿山内部的矿产储量分布、地质条件研判以及各类灾害事故的预警等分析工作,是目前广泛应用的一种测绘技术。

2.1 滑坡监测测绘

滑坡是矿山开采中经常出现的灾害事故,对滑坡实施监测就必须

借助于现代测绘技术。目前能够实现滑坡监测的测绘技术主要有大地测量法和GPS测量法。

2.1.1大地测量法

大地测量法是利用高精度测角、测距的光学仪器和光电测量仪器、全站式电子速测仪等仪器仪表实现对大地绝对位移的测量,从而进行分析是否产生滑坡灾害,或者对滑坡灾害进行预警。

2.1.2GPS测量法

大地测量法最大的缺陷是其测量精度较低,必须借助于大地作为

绝对参照物,因此近几年发展了GPS测量法。GPS测量利用了GPS定位仪器能够实现高精度下的滑坡位移和滑坡速度,测量精度高,能够

实现全天候动态监测。

2.2 地裂缝监测测绘

地裂缝的监测是一项耗费巨大人力物力的监测工作内容,需要结合地标沉降的相关指标进行分析,因此地裂缝的监测测绘,通常是借助于传统的测量法和GPS测量、遥感测绘技术相结合的方法进行监测,首先利用传统的测量方法每隔一定周期观察记录大地的水平位移和垂直位移,并利用GPS测量实现固定参照物的三维空间的定位、位移和速度,最后结合遥感测绘技术对被监测区域的地标分层沉降进行标定,从而综合分析出地裂缝的发展与走势,实现对地裂缝的动态实时监测与测绘。

2.3 空区塌陷区监测测绘

随着矿山开采力度越来越大,矿山山体内部难免会出现空区塌陷

区,一旦发生塌陷则酿成惨痛事故,因此需要对矿山开采中的空区和塌陷区进行监测测绘。目前主要应用遥感测绘技术实现对山体内部空区塌陷区的监测。随着测绘技术的发展,现在也出现了利用激光探测技术实现对空区塌陷区的探测和研判,利用激光对矿山山体进行三维扫描,建立相关数据库,通过数据比对和三维模型的分析,能够准确的提出空区和塌陷区研判模型,并给出适当的监测和补救措施依据。

2.4 水土流失监测测绘

矿山开采不可避免的会对周围环境产生破坏,造成水土流失的现

象,因此,为了尽量降低对周围环境的影响,必须要对水土流失进行监测。目前对水土流失进行监测的方法主要有两种:

2.4.1遥感监测法

遥感监测是借助于卫星和航空遥感技术,将地面的植被、沙石、

水源等地物扫描为电子地图,构建三维数据库,通过对数据的分析实现对地表水土流失的监测。这种方法往往适合于较大区域面积的水土流失的监测。

2.4.2地面监测法

地面监测法适合于较小范围内的水土流失的测量与监测,其主要

方法是采用对被监测区域设置不同的监测地块,为每一个地块分别设置不同的参照物,如沟渠截面、植被率、沙石面积等,通过定期对参照物的测量测绘,形成数据报表,从而能够为被监测区域的水土流失提供基础性数据。

我国矿山测量工作及相应的技术规程远远滞后于目前矿山开采监测及矿山管理工作的需要,矿山测量技术体系不全,技术规程不能满足新技术发展的要求,矿山测量内容不能满足政府和社会对矿山开采监管的需要等。矿山开采中的核心问题是安全问题,而要保障矿山开采过程的安全,就必须要借助于现代化的测绘技术,对矿山开采流程中的各个环节进行测绘与监控管理,从而能够实现对矿山开采的动态监测测绘与动态管理。针对矿山开采监测的具体方法,本论文详细探讨了测绘的方法与实施步骤,从系统方法的角度详细分析了在矿山开采领域的测绘技术的应用问题,对于进一步提高测绘技术在矿山开采领域中的应用水平具有较好的指导意义。当然,测绘技术应用于矿山开采领域,不仅仅局限于本论文所探讨的方法,更多的具体的应用技术方法有待于广大测绘技术人员的共同努力,才能够最终实现矿山开采监测中的测绘技术的快速发展和应用。

参考文献:

[1]赵祥,刘素红,王安建等.基于卫星遥感数据的江西德兴铜矿开采环境影响动态监测分析[J].中国环境监测,2005.

矿山测量技术论文篇8

[关键词]矿山测量 测量技术 测绘仪器

中图分类号:O329 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0377-01

矿山测量是矿山建设时期和生产时期非常重要的一环,矿山测量需为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,其任何疏忽或粗率都会影响生产或导致事故发生。因此矿山测量要本着精确的根本,走在测量科学发展的前沿。

随着电子技术和激光技术的发展,以卫星遥感、全球定位系统为代表的空间对地观测技术在测绘科学中的应用日趋成熟,以计算机技术、系统科学为基础的地理信息系统的出现和应用为多源测绘信息的获取、分析、管理、处理及充分应用提供了有力的技术支持。现代矿山测量已运用了各类新型的测绘仪器及测绘方法如全站仪、空间信息技术、惯性测量系统。本文将从测绘仪器与测量技术发展与创新两方面对现代矿山测量的影响进行简要的分析。

一、测量仪器的创新发展与应用

1、测距仪

测距仪是一种航迹推算仪器,用于测量目标距离,进行航迹推算。测距仪自七十年代以来得到了飞速发展,被广泛运用于控制测量和各种工程测量中。测距仪主要分为激光测距仪、红外线测距仪、超声波测距仪。但由于红外线测距仪、超声波测距仪的精度不太准确,目前已淘汰在矿山测量中使用。且矿山测量中主要使用的测距仪还具有防爆特性。仪器一般采用本安型防爆型式,体积小、重量轻、携带方便,且还可以与经纬仪连接,方便了数据的采集。

2、陀螺经纬仪

陀螺经纬仪是带有陀螺仪装置、用于测定直线真方位角的经纬仪。陀螺经纬仪的出现改变了传统的几何定向方法,可实施导线起始边定向及附合导线或闭合导线终端的定向测量,也可实施一井或两井井下起始边的定向。使用陀螺经纬仪能有效减少常规几何定向时耗费大量人力、物力和占用井简时间,降低成本,提高劳动生产率,并能控制随着环境的恶劣,井筒深度增加以及矿区的延伸发展,定向精度的降低,大大提高井下平面控制的精度。用陀螺定向经纬仪可以为井下每一水平进行定向,控制导线测量方向误差的积累,校核导线测量中测角粗差,实施矿山及地下工程大型巷道贯通的定向。

目前陀螺经纬仪已发展到全站型陀螺速测仪、全站型陀螺仪以及自动陀螺仪。

3、全站仪

全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器,是电子技术与光学技术发展结合的光电测量仪器,也是集测距仪、电子经纬仪的优点于一体的、应用前途广泛的仪器,智能化的全站仪是目前使用最广泛的测绘仪器。基于全站仪的数据采集与传输系统可以和现代计算机技术结合建立矿山三维数据自动采集、传输、处理的矿山测量数据库,使数据管理更加科学、快捷。此外,全站仪在矿山地表移动监测、矿区土地复垦工程实施、矿区施工等方面也都得到应用,各大矿的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行日常的测量工作,既提高了效益,加快了速度,又减少了开发,保证了精度。

二、测量技术的创新发展与应用

1 、空间信息技术

空间信息技术的核心和主体是“3S”技术,即遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)。以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式,其先进性、时效性非常明显。以空间信息技术为技术支撑,现代测绘仪器与技术也处于快速的发展之中。

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,航空遥感资料可作为进行矿区地形图测绘的资料源,通过相片校正、目视判读、野外调绘等工作,完成地形图的测绘。较之传统的测图方法,利用遥感资料进行测图速度快、成本低、精度高,是一种应用极为广泛的测图方法。运用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。

全球定位系统技术在矿山测量中主要应用与矿区地面控制测量、矿区地面碎部测量、矿区地表移动监测等方面。与常规地面控制测量方式相比较,GPS测量具有很大的优越性和灵活性,不要求两点间通视,且所测点位精度均匀,使得测量工作灵活、效率高。

地理信息系统应用于矿区的即为矿区地理信息系统,或称为矿区资料源环境信息系统(MRIES)。MREIS已成为矿山测量数据管理的重要发展方向。以矿区资源环境信息系统为平台,以各种测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为矿山可持续发展的决策支持系统。矿山测量工作是建立MREIS的前提性工作,而建立MREIS则是矿山测量发展的必然趋势。

因此,空间信息技术在矿区应用首先就是应用于矿山测量建立矿山测量信息系统,然后以此为基础建立矿区资源环境信息系统。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证,以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果。

2、惯性测量系统

惯性测量系统是基于航迹推算原理工作的,整个系统可以安装在运载器里,由系统自动进行数据采集与校准。具有全天候、自主式、快速多能和机动灵活等优点,为大地测量、工程测量和矿山测量作业的自动化和全能性提供了另一种新的技术手段。它是利用惯性导航的原理,以同时获取多种大地测量数据的一种技术系统,是除了卫星技术外最先进的大地测量设备。目前高精度惯性系统测量技术主要运用于海底采矿、海底勘探方面。

3 、三维激光扫描

采用激光扫描仪进行地形和矿山测量是目前世界上比较先进的测量技术。由于激光扫描仪不但可以采用非常高的分辨率进行数据采集,而且能获得三维数据,因此很容易生成较其它常规测量方法更为准确的数字高程模型。它比传统的GPS+全站仪的测量作业方式,作业效率更高,优势非常明显,外业人员的作业强度也大大降低。但由于成本较高,推广不太广泛。随着科技的提升,相信在不远的将来三维激光扫描也会在矿山测量中大放异彩。

总之,随着空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术的发展,测绘科学有了深刻的变革,而矿山测量作为测绘学科中的分支,但其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展计算机科学等的发展密切相关。随着现代测绘技术迅猛发展,必然会促进矿山测量的进一步发展。以现代测绘技术、矿业工程技术和相关科学技术为基础的矿山测量,必将会形成集数据采集、处理、管理、传输、分析、表达、应用、输出为一体的智能化、自动化的技术系统,为矿区资源环境信息系统的建立提供基础性的资料,促进矿山可持续发展。

参考文献

矿山测量技术论文篇9

关键词:矿山,矿山测量,地理信息系统,矿山测量工程化

 

1.数字矿山及其战略意义

所谓数字化矿山是采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术等,在矿山企业生产活动的三维尺度范围内,对矿山生产、经营与管理的各个环节与生产要素实现网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理,根据实际的应用要求,建立矿山规划设计、矿山安全生产管理、矿山应急救援指挥、矿山经营管理、矿山办公自动化等应用系统。从而将企业的安全生产与经营管理业务流程数字化并加工成新的信息资源,迅速准确地提供给各层次的管理者及时掌握动态业务中的一切信息,以做出有利于生产要素组合优化的决策,使企业资源合理配置,从而使企业能够适应瞬息万变的市场经济竞争环境,求得最大的经济效益。特别是在矿山安全生产过程中的实时信息监测、收集、分析、预警、决策等方面发挥重大作用。

2.数字矿山的特征和基本组成

基于DM的定义,DM应具有以下六大特征:以高速企业网为“路网”;以采矿CAD(MCAD)、虚拟现实(VR)、仿真(CS)、科学计算(SC)与可视化(VS)为“车辆”;以矿业数据和矿业应用模型为“货物”;以真三维地学模拟(3DGM)和数据挖掘为“包装”;以多源异质矿业数据采集与更新系统为“保障”和以矿山GIS(MGIS)为“调度”。DM的最终表现为矿山的高度信息化、自动化和高效率,以至到无人采矿和遥控采矿。

DM的基本组成可大致为采集系统、调度系统、功能系统、包装系统和核心系统五部分。

⑴采集系统

负责数据采集与处理,包括测量、勘探、传感和文档四类基础数据采集子系统;其关键是所有数据的数字化。科技论文。

⑵调度系统

指MGIS,负责提供拓扑建立与维护、空间查询与分析、制图与输出等GIS基本功能,并进行数据访问控制、开放接口和生产调度与指挥管理等。科技论文。科技论文。

⑶功能系统

负责提供各类专业模拟与分析功能,包括MCAD、VM、MS、SC、AI和SV等。

⑷包装系统

负责提供3D空间建模工具、多源异质矿山数据的空间融合环境和数据过滤、组合与封装机制,包括3DGM和数据挖掘工具。

⑸核心系统

负责统一管理数据和模型,决策分析与支持等。

可以看出,数字矿山的核心是数据。与矿山相关的地理空间数据仓库和属性数据仓库是DM的基础。地理空间数据仓库用来管理海量的井上、下矿山地物的几何信息、拓扑信息。属性数据仓库管理与之相关的矿山属性信息,必须建立好矿山地理信息系统(MGIS)。在此基础上再建立相关模型仓库,管理各类为矿业工程、生产、安全、经营、管理、决策等服务的各类专业应用模型,如开采沉陷计算、开采沉陷预计、顶板垮落计算、围岩运动模型、储量计算、通风网络解算、瓦斯聚集模型、涌水计算等。数据仓库所管理的海量数据与模型仓库所管理的矿业模型,就是可以被各类“车辆”在DM“路网”上运输的数字“货物”。因此,在数字矿山建设中,矿山测量的重要工作和作用就是建立全面的地理空间基础信息系统及地理空间应用系统。做好基础数据的采集、组织、管理和利用将会给其他设备和生产信息的加载与集成提供统一的地理空间位置平台。

3.矿山测量任务

矿山测量因具有一定的的特殊性和多学科交叉性,曾单独为一个专业,它的发展和进步与三个方面密切相关:一是采矿技术和矿业工程的发展及要求;二是测绘科学技术与仪器设备的发展;三是其它学科的发展与影响。矿山测量工作者担负着矿山地面和地下三维空间的测量、定位与制图,矿体几何,储量管理及开采监督,开采沉陷观测及开采损害防护等任务。近十多年来,资源、环境、灾害和人口问题成为人类社会发展的四个重大问题。国内外资料表明,矿山测量工作者在矿区和工矿城市环境的动态综合监测,环境评价,及矿区环境信息管理,矿区开采信息管理系统,开采沉陷区综合治理等方面做了大量的工作,起到了重要作用。

目前,以3S为主导的空间信息技术将逐渐应用于矿山测量及矿山建设与生产中,对现代化采矿工业起到优质高效服务和辅助决策的作用。现代矿山测量的主要任务可概括为:在矿山勘测、设计、开发和生产运营阶段,对矿区地面和地下空间资源(以矿产资源和土地资源为主)和环境信息进行采集、存储、处理、显示、分析、利用,为合理有效的开发资源、保护资源、保护环境、治理环境服务,为工矿区可持续发展服务。

4.主要研究内容与目标

在数字矿山建设中,就矿山测量而言,除常规的矿井建设、生产中的测量任务之外,应特别重视以下的研究:矿图数字化与数字化成图—自动化矿山地学信息采集系统;矿山开采环境的综合评价与治理—矿山开采环境四维动态信息系统; GIS和GPS(全球定位系统)结合及其在矿山开采环境监测与治理中的应用—矿山开采环境实时监测系统;矿山环境信息系统的质量模型及其精度不确定性处理—矿山开采环境信息系统的误差分析系统。

4.1矿图数字化和数字化成图—自动化矿山地学信息系统

矿图数字化和数字化成图将成为矿山GIS数据采集的基本手段。实现数据采集自动化是降低矿山GIS成本的重要途径。综合利用不同的数据源(井上下测量、数字化矿图、地勘信息、航测遥感信息等)、建立适合矿山各类应用的基础地理空间信息数据库及分层信息(包括设备位置及属性信息),建立好矿山地学信息系统。同时注重模式识别和专家系统理论。研究的最终目标是实现矿图数据采集、识别和处理的自动化。

4.2矿山开采环境的综合评价与治理—矿山开采环境四维动态信息系统

矿山开采环境综合评价与治理不仅包括传统的开采沉陷预测与安全开采方案评估,矿区塌陷区综合治理与动态环境评价、矿区土地管理与区域规划等内容,更重要的是采用GIS技术手段。针对矿山开采空间状态是随时间和生产发展而变化的特点,在现有GIS数据模型基础上,研究适用于矿山开采环境的空间和时间综合四维数据模型,建立有效的矿山地理信息系统。该系统应达到如下目标:

①实现各类地质采矿条件下开采沉陷的四维动态模拟,为矿山开采沉陷的综合治理(建筑物保护、安全开采方案、保护煤柱设计,采动滑坡治理等)提供依据;②实现矿区生产管理的动态模拟,为主管部门提供决策咨询;③实现矿区土地资源(地面覆盖物、地下管道工程、塌陷区生态复垦)自动化管理,为矿区开采环境的综合评价与治理提供依据。

5.结论

随着矿山生产的发展和科学技术的进步,矿山测量向工程型转化是矿山测量事业发展的必然。即矿山测量职能除着重现代测绘仪器在矿山生产中的研究应用外,将由单一纯工程服务型向工程服务决策型转化,矿山测量工作者的素质应由专门人才向一专多能及工程型扩展。矿区经济要可持续发展,必然要求交通运输、工业、农业及相关领域可持续发展,必然带来矿区采动,地表建设如厂房、高速公路、楼群建筑等新的疑难问题,采矿工程、矿山测量工程、岩土工程相结合来解决这类新型边缘问题势在必行,矿业可持续发展过程必然是矿山测量工程化发展过程,也是多学科穿插重新组合形成新门类学科的过程。矿山测量工作者将在矿山边坡工程、矿山地压控制,开采沉陷及采矿地表建设、岩石动力学问题等发挥较重要的决策职能。

参考文献:

[1]郭进伟,武先利. 数字矿山系统分析与建模[J]. 煤炭经济研究, 2009, (08) .

矿山测量技术论文篇10

关键词:矿山测绘体系;数字矿山;数据获取

中图分类号:P2文献标识码: A

矿石的开采一直是我国的一个重要的任务,但是从前我国的工业技术比较少,采矿都采用比较传统的方法。随着社会的不断发展,各种高科技采矿技术得到了广泛的应用,同时,矿山测绘技术也取得了很大的进步。建立有效的矿山测绘体系对我国采矿业的发展有很大的促进作用。希望通过了解,能够让更过的相关部门对该技术引起重视,并且协助推广,让该技术能够更好的帮助矿产资源的勘察和开发,从而提高矿产业的工作效率也资源利用率。

一、矿山测绘现状

在采矿行业,目前传统的测绘方式仍然在很多被运用。矿山测绘是搜集矿山资源开发前期资料的一个重要的步骤,不仅可以保障生产的安全性,对于建设施工的安全防护也可以作为一个重要的参考,同时也为矿山资源的开采方案的设计提供了足够的数据和资料。这种情况下,有关部门应该加强对矿山测绘的重视,有关的政府部门也应该采取一定的措施来保障和加强该项工程的实现。

在目前的形式看来,我国的矿山测绘有着很多的不足和弊端,比如很多工作人员的专业度不够高,开采的设备和一些仪器还比较落后,这样的情况下,不仅制约了矿山测绘工作的正常进行,同时也严重影响了矿山测绘的准确性。因此,为了更好的促进采矿业的发展,让资源开采更加合理,应该建立与完善矿山测绘体系。

二、矿山测绘体系的基本结构

随着数字地球(DigitalEarth,DE)和数字中国(DigitalChina,DC)等数字化的概念和体系的不断完善,数字矿山(DigitalMine,DM)近年来也得到了足够的重视,并取得了较大发展。

数字化矿山,是利用现代的信息技术、传感器网络技术、过程智能化控制技术和数据库技术等等对矿山日常的经营、生产和管理进行综合的管理,其中,这些管理要实现数字化、可视化、科学化、网络化、集成化和模型化。为了保证矿山企业生产的安全和正常的经营管理,要根据实际的情况建立各个应用系统,这些系统有矿山安全生产管理、矿山经营管理、矿山办公自动化和矿山应急救援指挥等等,同时也可以让业务流程实现数字化的管理。这些应用系统可以讲信息资源进行整合,并且传递给不同层次的管理者,让管理者对矿山的动态信息有所了解。而且还能够及时的掌握矿山生产的过程中实时的信息,帮助管理者们做出正确的判断和决策。

新的矿山测绘体系的主要内容有数据加工处理、矿山应用服务和矿山基础数据获取这三个方面,它为数字矿山的建设和发展提供了足够的空间基础数据资源,是数字矿山发展的需要。

1、矿山测绘基础设施

在采矿的过程中,要让测量的数据更加的准确,测量工作能够顺利进行,首先需要有先进的矿山测绘基础设施。因此,要实现外业仪器的自动化,智能化和数字化,那就需要引起适合矿山工作的先进的设备。同时,还需要整理出矿山目前的情况和各种的资料,把这些资料都以数字化的形式呈现出来,保障数字矿山的建筑和矿山测绘体系的建立,然后根据具体的情况建立适合的软硬件平台。

2、数据采集与获取

矿山测绘的工作主要是对整个矿山的具体情况进行数据的收集与获取。其中在收集和获取数据的过程中,是利用矿山地面与地下的三维空间进行测量、储量管理、定位与制图、开采监督、开采沉陷观测及开采损害防护等方面的工作来实现的。

矿山测绘数据的收集获取的基本任务是:

①采用大比例尺地形图和地籍图测绘的方式,建立矿区测量控制基础;

②利用摄影测量这一措施,对矿山生产的各个重要环节和重要事件的所有影像资料进行采集并且记录;

③对矿产资源和土地等其他资源的开发和利用的实际情况,进行严格的检测和监督;

④不仅对岩层进行观察,同时也对地表的移动进行观测,然后进行有效的研究与分析,对各个矿山工程进行有效的变形监测。

对测绘的成果数据建立严格的制度是能够保证矿山测绘数据收集获取工作顺利进行的前提条件,从而可以向各个矿山企业提供有效的可靠的基础数据。

3、数据加工处理

数据加工工作有数据编辑,信息提取和数据综合处理等等。将获取的图形、图像、文本等基础数据转化成生产所需要的成品数据,从而满足在实际工作中具体的应用需要。

主要的表现有以下的几个方面:

①编辑并且输出各种图像,有地形地质图、矿山专用图、矿产形态图等等;

②利用采集的基础数据制作相应的矿山专题;

③对矿山的灾害点以及重要工程的监测数据进行详细分析和评价,为留设保护矿柱和安全开采提供资料;

④制定和实施适合矿山的生产计划和规划的设计等。

数字矿山根据矿山动态监测与数据的实时更新,空间数据库也在不断的趋于完善,同时各种测量的数据和GIS系统的连接和处理,让数字矿山的建设也逐步的形成一个体系,它将为矿山提供应用服务,专业模拟和系统分析等功能。

4、应用服务

矿山测绘成果数据经过各方面的加工以及处理后最终还是服务与矿山行业的。结合成果图件和数据,达到灾害预警、矿区环境监测、土地复垦、环境治理与保护的目的。

三、矿山测绘的未来发展

1、充分发挥信息技术的优势

以开采沉陷为例,经过多年的研究形成了针对不同的矿山地质条件及开采方法的开采沉陷与防护理论及方法体系。运用随机统计模型开发地表移动过程和变形参数的计算与可视化软件,还可使岩层采动应力及变形计算数值化、可视化。

2、加快数字化矿山测绘标准化建设

数字化建设,标准先行。对于数字化矿山测绘工作来说也是相同的道理。以矿山的GIS为例,数字化标准涉及到很多的方面,比如共同的符号结构、元数据字典和编码规规则等等,这样就可以实现了几何空间数据和地学数据的数字转化和共享。

3、加强矿山测绘高等教育和人才培训

在对于采矿行业人才的培养中,应该坚持加强对计算机的培养,对信息技术特别是对空间信息技术的培养力度。对于矿业类专业,测量工程的课程设置和教学内容的安排要向实际的矿山规划与设计;矿山职业健康及安全;矿区环境治理与保护;采动沉陷与防护。在制定实习计划的时候,要能够保证实际教学与理论教学的一致性,同时实习的内容也要与自己所学习的专业一致;在实习的内容中,要增加矿山数字测图和3S集成应用等等内容;应该让校内的理论学习与矿山的实地实践相结合等等。

三、结束语

根据以上讲述的内容,矿山测绘体系能够为空间数据的精确获取提供有效的技术支持,其中基础数据的来源渠道比较广,获取数据的手段也日益先进。测绘学科有很多的核心技术,这些技术为矿山的准确测量提供了有效的技术支持。这些高科技技术的飞速发展与广泛的应用,让矿山的测量工作有了显著的进步,它的理论数据研究和实际应用的不断发展和完善,将为矿产业的发展做出重大贡献。矿山测绘体系在矿山的服务中有着非常重要的体现,同时这个体系也在不断的健全和完善,相应的也带动了数字矿山得到了一定的重视,促进了测绘学科进入了一个更高的发展阶段。

参考文献:

[1]王进选.数字矿山建设中的矿山测量[J].技术与创新管理,30,5.

[2]郭仁忠,陈学业.数字城市测绘体系初探[J].测绘通报,2010(6).

[3]朱煜峰.概述我国矿山测量技术的新进展[J].中国矿业,2004,13,4.