矿山测量学十篇

时间:2023-03-21 23:43:25

矿山测量学

矿山测量学篇1

关键词:矿山测量;学科发展;创新工作;方法策略

一、我国矿山测量学科内涵发展分析

矿山测量学是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法,研究矿产资源勘查、规划设计、建设开发和生产经营过程,从地面到井下,从矿体(煤层)到围岩,从静态到动态的空间信息采集、处理、表达、利用,据此解决资源合理开发与资源环境保护问题的一门科学技术。我国是一个矿业大国,可持续发展及利用信息技术改造传统产业的要求给本学科的发展提出了机遇与挑战,使其研究领域及重要性不断得到扩展与增强。近几年来我国矿山测量学科多个科研成果、论著与学者获得部级大奖,空间信息技术在矿山的应用日渐广泛和深人,数字矿山愈来愈得到各方面的高度重视,在不少矿区正由理念变为行动,一些重要的国际及国内高层学术会议相继召开,测绘高新科技与矿区资源环境监测及保护的交叉、渗透越来越显示出其潜能和应用前景。这些都表明,矿山测量这一交叉学科充满着生机与活力,学科地位日显重要。

二、我国矿业测量学科的发展历程与矿山测量应用技术分析

(一)矿山测量学科的发展历程分析

矿山测量作为矿业生产的一项基本的基础工作,对指导生产、确保矿山安全、实现矿山资源合理有序开采具有重要的积极作用,是矿山生产建设的重要组成部分。二十世纪五六十年代,虽然第三次科技革命蓬勃展开,矿山测量技术有了历史性的进步,但是在我国,矿山测量仍然采用罗盘定向、开拓巷道施工、玻璃管装水做水准仪、凭声音判断位置等经验办法工作。七十年代以来随着我国建设的不断发展以及激光技术、电子技术的发展,测距仪、全站仪、陀螺仪的出现,矿山测量广泛服务于矿山勘探、开发、设计、经营等各个环节,与现代技术相结合使我国的矿山测量有了很大的发展与改观,各种现代测绘仪器均已在矿山测量中得到广泛应用并且不断纵深发展。二十世纪九十年代在改革浪潮下,我国的煤炭全面走向市场,矿山企业不甘落后,为适应市场经济的需要,现代企业制度进行了大刀阔斧的改革,部分矿山企业组建科技测绘中心,并且把矿山测量机构作为一个独立机关将服务对象走向多元化,通过外向型发展来实现其自身价值。这势必对矿山测量产生一定冲击,在新的时期,挑战与机遇并存。1997年澳大利亚的弗里曼特国际矿山测量学术大会上,中方代表与各国代表深入交换意见并且引进了大量先进技术,这对我国矿山测量学科在新时期的发展具有极为重要的意义。

(二)矿山测量应用技术分析

目前国际上矿山测量较为先进的技术有:利用GPS技术对开采沉陷变形和露天矿边坡稳定性的监测、精密水准测量、航空摄影测量、航空遥感和地面摄影测量、无反射镜的光电测距技术、数字摄影测量、激光扫描等。并且卫星遥感技术尤其是具有lm空间分辨率的商业化资源卫星在矿山测量方面应用潜力与前景更是辉煌。对矿产资源的合理充分开发,加强矿区环境保护和管理,实现绿色开发、绿色生产这已经是国际共识。矿山测量将与矿山规划设计、环境保护和地理学等息息相关,从目前来讲,尽管矿山测量仪器有了很大发展,操作越来越简单,所需的人员减少,但是仪器越是先进、精密,基本的测量知识越显得重要。因此矿山企业需要素质高、有文凭、有能力的测量员,这一基本要求是不会变的。测绘技术与其他学科相互交叉,其理论涵盖了相关的各门学科,随着理论、技术以及应用的不断发展,势必对矿山测量有所启发,通过理论上的创新推动矿山测量学科的发展,将会取得比较好的效果,学科的发展促进矿山测量的发展,则会使得矿山企业在新形势下蓬勃发展开来。

三、矿山测量学科在新时期的创新工作分析

(一)以矿山测量学科指导绿色开采体系构建

在遵循自然生态系统与物质能量循环的基础上,矿业开采要以保护生态环境作为核心标准,这就需要在矿山测量方面下大力度做好跟踪测量与验收测量,比如对地表形态的检测等,保证实现企业的可持续发展。采用“绿色开采体系,这对实现科学采矿与可持续发展具有深远的目标”,绿色开采体系包括减少矸石的排放技术、保水开采技术、瓦斯与矿物质共采集术,离层注浆等。毫无疑问要实现绿色开采体系必须将矿山测量作为技术基础,尤其是在地表变形、岩石移动、填充材料运输路径优化设计等发面形成标准与完整的规范。

(二)加强管理创新工作,促进矿山测量学科发展

为便于矿产资源的开采管理,必须对全国矿山基础测绘实施严密调查,制定全国性、地区性矿产开发利用的详细资料,在管理层面上要敢于突破企业技术的保密性,将管理资源手段延伸到企业的各个地方来,将矿区土地资源和矿产资源信息相结合,解决矿区土地破坏与资源开采之间的矛盾,建立矿区信息资源体系等,大力发展促进矿山循环经济发展的理论技术广泛应用,对于过去制约矿山测量的各种因素以及矿山测量研究边缘化的局面,在新的历史时期充分抓住机遇,自主研制跟得上时展的测量新工具。

(三)加强矿山测量人员培训,强化测量技术规范体系建设

建立相关机构,大力培养矿山测量师,矿山测量是要进行严格的培训以确保质量,比如要对测量师采矿、地质、安全等方面进行考核,定期举办技术交流会,对于已经参加矿山工作的人员也要隔一段时间进行一次培训,此目的在于为使其更好的了解新技术,保持矿山测绘技术的进步与活力。在过去的一段历程中,我国的矿山测量还面临诸多的问题,学科的发展与专业人员的培养出现不对称,矿山测量研究边缘化等,在新的历史时期下,面对新的任务要勇于面对挑战,制定相关测量技术的规程规范,建立一套完备的法规体系,以适应现代矿山测量技术的需要。矿山测量要随着时代的发展不断地与时俱进,不仅在技术上进行创新,在应用上也要进行大量创新,其应用领域会随着社会的发展以及矿山生产的变化处在动态变化之中,不断开拓新的领域,在应用体系、应用模式上进行大胆尝试、只有通过不断地创新,才能使我国的矿山测量技术处于不断地发展与进步范畴,促进我国矿山测量学科的稳步发展。

结束语:

近年来我国的矿山测量学科在发展中取得了多项科研成果,在不少矿区的发展中正逐步将理念转为行动,其次伴随着一些重要高层学术会议的相继召开,测绘的高科技与矿区实际情况也经历了广泛的结合,这些都表明了矿山测量学科正充满了发展的生机与活力,且学科地位也愈加重要。■

参考文献

[1] 刘福臣.二十一世纪的中国矿山测量[J].煤炭技术,2008,27(4):109-110.

[2] 吴飞,刘宏发.矿山测量数字化的研究与实践[J].矿业工程,2009,7(4):65-66.

矿山测量学篇2

【关键词】:矿山测量作用发展

中图分类号:TD2文献标识码: A

一、矿山测绘的作用

1、矿山测量工作在巷道掘进中的作用

矿山开拓和掘进工作是矿山测量人员在测设中、腰线的基础上进行的。为了采出地下煤炭,保证均衡安全生产和不断提高劳动生产率,需要在井下掘进大量的巷道。若没有矿山测量人员的工作,矿山开采人员就无所适从。在煤矿生产中,为了缩短施工期、改善通风状况和劳动条件、保证煤矿的安全生产,经常需要进行各种类型的贯通测量工作。一方面,必须加强矿山测量工作,保证正确的贯通路线(包括方位、距离、坡度)等要素提前形成回路,从而改善工作面的通风状况,避免矿工出现中毒、窒息等事故的发生,推进矿井的安全生产;另一方面,矿山测量人员准确、及时地预计和贯通点的位置,准确地揭露有水与瓦斯突出煤层时的前距离,并通知有关部门采取相应的安全措施,对矿井的安全生产具有重要的保证作用。

2、矿山测量工作在安全方面的应用

矿山测量工作在矿山安全生产中起着举足轻重的作用由于地下矿山地质条件复杂,会经常遇到含水层溶洞断层,因此要求矿山测量工作必须及时提供准确的井下巷道位置,绘制准确的采掘工程平面图,及时反映掘进巷道与采场的相互关系位置,防止在开采过程中穿透原采空区含水层溶洞或者透入相邻巷道从而造成安全事故。

3、矿山测量为合理留设保护煤柱提高科学依据

生产矿井在开挖地下岩体和煤层时均会改变原有的应力状态,从而造成巷道或工作面周围的岩体下沉。由于矿体产状、采厚、采深以及顶板管理方法的不同,因而地表下沉和破坏的程度也不一样。通过建立地表移动观测站,矿山测量人员对岩层移动和变形进行观测,经过科学的分析和论证,得出岩层和地表移动参数。通过掌握岩层和地表移动规律,保证相邻两矿井边界煤柱的设计尺寸,准确的反映采区之间的边界煤柱,科学地预测矿体回采时及回采后对地面建筑物和岩体的影响,保证地表建筑物和井下生产的安全,提高矿物的采出率。

4、矿产资源合理开发利用方面

矿山测量在矿产资源开发利用方面也是具有极其重要的作用,主要是研究和指导矿山生产的均衡发展,有效降低煤炭的损失和煤炭的贫化。当然煤炭的损失和贫化是由多个方面原因造成的,但是与矿山测量工作的好坏也有一定的关系。主要表现在工作面的炮孔位置和炮孔深度测设不准确,从而导致矿石未能被采出,或者造成大量矸石掺入这也是煤炭贫化和煤炭损失的一个重要因素。矿山的测量工作也是对岩层及地表陷落的移动观测找出移动范围和移动规律,从而制定出合理的保安设计,这样既能确保矿产资源的合理开发利用,减少煤炭的损失,又能有效预防安全事故的发生在地下矿山的开采当中,井巷工程质量的好坏直接影响到矿山的安全生产矿山的工程质量是矿山安全的保障,而矿山测量工作的好坏,直接影响到工程质量的好坏。因此,矿山测量工作是矿井施工放样质量检查和工程验收的重要依据。

二、我国矿山测量技术面临的问题

1、矿山测量工作者地位低、权利小矿山测量是矿山生产建设中的一项必不可少的技术工作,测量成果不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供领导对安全生产做出决策,是实现矿山安全生产的重要组成部分。但是,从20世纪90年代,在社会主义市场经济的冲击下,矿山企业以追求利润最大化为企业根本目标。“采好矿,采成本低的矿”成为全国矿山企业的普遍现象,在这种背景下,作为辅助部门的矿山测量技术力量受到影响、基础工作削弱。矿山测量工作者在矿山生产一线中天天忙碌于导线与给向的简单辅助角色上,地位低、权利小。

2、矿山测量人才大量流失众所周知,煤矿企业生产条件差,危险程度高,矿山测量待遇低,几乎没有测量毕业生愿意到煤矿企业工作,大量技术人员离职离岗到建筑、交通等工程行业发展,严重削弱了矿山测量技术力量。

3、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,这些技术在我国矿山测量中的实际应用与理论的研究还不够完善,计算机数据处理和电子速测仪、机助制图、卫星定位技术、数字矿山的摄影测量以及遥感技术等还没有广泛应用。

三、矿山测量技术的发展

从矿山测量的发展来看,应该加强以下3个发展方面的创新:

1、理论创新矿山测量是门交叉学科,其理论涵盖了相关的各门学科,随着相关学科在理论、技术与应用力而的不断发展,必将对矿山测量有所启发,从而可以对矿山测量的理论进行突破,通过理论上的创新来推动矿山测量学科的发展。

2、技术创新矿山测量是门技术科学,其应用领域广泛,涉及到矿山生产的各个阶段,应用于矿区生产与管理的各个环节,而且实践中的新问题总在不断产生,并要求有效的解决办法,如何在已有的软硬件的基础上,通过技术的改革和发展,科学、高效地解决出现的问题,就要求进行技术上的创新。

3、应用创新矿山测量是一门发展的科学,其应用领域随社会发展、矿山生产的发展而处在动态的变化之中,矿山测量既要巩固传统的应用领域,又要不断开拓新的、有潜力的应用领域,这就要求在其应用领域、应用体系、应用模式上都能进行创新。只有通过不断的创新,矿山测量学才能处在不断的发展与进步之中。

四、总结

当今,人类社会正面临着人口、资源、环境和灾害等影响人类生存和社会发展的严重问题。工程测量是采矿工程的重要组成部分,在采矿工程中起着不可小觑的作用,矿山测量工作,对矿山的安全生产是十分重要的,也是必不可少的,它关系到矿山的生存与发展。面对这些关键问题,广大测量科技工作者肩负着历史的责任,每一位测量工作者要破除传统束缚,不断进行创新,去面对社会发展的要求,走向有待认识的新领域。

参考文献

(1)《矿山测量学》武汉大学出版社

矿山测量学篇3

关键词:测绘新技术 矿山测量 应用

矿山测量技术广泛应用于煤矿、金属矿山、有色金属生产中,是一项核心的应用领域。在矿山测量中运用测绘新技术,把先进的测绘技术和矿山测量工作两者进行有机的结合,以为矿山开采工作良好的服务,推动矿山朝着科学化方向发展。

1、测绘新技术概述

当前,以计算机技术、通讯技术、信息技术为基础的现代测绘技术得到了快速的发展,并且测绘工程的技术体系及其研究领域、学科目标,正在为了适应现代社会的实际需求而不断的变化着,其表现为正在以高新技术为支撑与动力进入市场并以竞争求发展,使测绘行业变为了一项核心的信息产业;服务范围与服务对象得到了延伸,不再像以往那样从控制到测图,只担任基本地形图的制作工作,而是不断延伸到了国民经济与国防建设中与空间数据相关的诸多领域中,同时,其还会随着信息时代的发展而更深入的发展,在数字化信息建设中具有不可替代的基础性地位。

2、测绘新技术在矿山测量中的应用

2.1应用地理信息系统

(1)三维矿山的应用;矿山测量工作人员应积极的创建三维矿山,因为这样就可以准确的明确矿体的具体范围,对各种类型的矿石在矿体中分布的三维状态全面的了解,并且,向施工人员详细的介绍矿体实际分布情况,明确圈定地下的地质体,从而正确的对矿山建设与生产工作予以科学指导。

(2)构建多源数据找矿模型;矿山测量工作人员应在地理信息系统的多源数据分析和数据管理功能基础上,把有着空间属性的异源数据全部积聚在一起来构建多源数据找矿模型,从而促进矿山测量工作正常有序的开展。

(3)构建矿山信息管理系统;矿山测量工作人员应充分利用地理信息系统的信息管理功能,构建完善的信息管理系统。由于矿山管理工作涉及面较广,涵盖了矿山设计、巷道开挖、沉降检测等诸多的环节部位,所以,要求矿山测量工作人员充分利用地理信息系统的信息管理功能,对矿山管理各环节予以高效管理,淋漓尽致的发挥地理信息系统的功能作用。

2.2应用全球定位系统

全球定位系统发挥着导航、授时、测量的功能作用,具有众多的优势之处,如低温精度高、功能齐全、操作简便、效率高等,已经在大地测量与工程测量中得到了广泛的应用,同时,也会在气象、海洋、地质灾害等领域中应用到。

(1)GPS技术的应用;当前,国家或者区域性所使用的三维国家大地测量GPS控制网,相近点间的距离达到了数千千米,所以,充分利用GPS控制网能够实现国家的大地坐标系和世界的大地坐标系的参数转换,对于地学与空间科学的研究有着很大的帮助。所以,国家区域性GPS控制网,比如,矿区GPS控制网,相近点间的距离在几千米,能够良好的服务于矿山测量与生产工作。

(2)GPS-RTK技术的应用;RTK技术具有较高的自动化、集成化程度、较强的测绘功能、定位精确、操作简便等诸多的优势之处,所以,将GPS技术和RTK技术融为一体,可以达到矿山中诸多的比例尺的测绘要求,有助于矿山测量工作者的测量精确度,并且,还能把测量数据有效的保存起来,为测量人员的分析工作提供了有利的保障,大大促进了矿山测量工作效率。

2.3应用遥感技术

遥感技术具有较大的探测范围,不会受到地面的限制,可收集大量的信息,在矿山测量工作中应用该项技术意义重大。

(1)通过遥感技术开展矿山地形图测绘工作;矿山测量工作人员应充分利用遥感技术开展矿山地形图测绘工作。以分辨率高的遥感技术为主,利用遥感影像进行矿山测量,能够及时有效的调查土地资源,对矿山的生态环境以及地质灾害详细全面的考察与调查,而且,还可利用遥感图像开展较大比例尺地形图测绘工作。

(2)应用成孔径雷达干涉测量技术;随着微波遥感技术的迅猛发展,使得成孔径雷达干涉测量技术被广泛用于矿山测量工作中。成孔径雷达主要是利用雷达信号的相位信息来收集地球表面的三维信息,可以及时准确的对地面点高程的变动进行观测,能够充分了解地表信息的变动,从而有效监测地表沉降情况,同时,还可以获悉导致地表形变的主要因素,向矿山测量工作人员提供了真实可靠的地表信息。

2.4应用惯性测量系统

惯性测量系统属于一种导航定位技术,优点众多,如机动灵活、全天候、快速多能等,是矿山测量工作实现自动化与全能目标的重要手段。惯性测量系统可分为两种类型,即平台式系统、捷联式系统,惯性测量系统在测绘行业中的核心应用目标是:(1)控制测量,比如,对已经存在的控制点进行检核、加密等;(2)井下定位,对各类工程与建筑进行测量;(3)测量地震、重力等(4)对井筒和罐道梁的垂直性进行监测等。将GPS与惯性测量系统有机结合起来,可以明确三维坐标与大地水准面,确保定位与导航的准确度以及稳定性。

2.5其他测绘新仪器新技术的应用

矿山测量工作中除了运用上文中所述的测绘技术外,还会用到激光指向仪、陀螺经纬仪、数字式水准等各项技术,同时,还在这些仪器技术的基础上构建了各种矿山测量的专用仪器,以此作为矿山测量工作的专业仪器与技术。

3、结论

综上所述可知,矿山测量属于一门交叉性的学科,它无论是发展还是进步,都与采矿技术、测量先进技术、仪器设备以及其他学科(如数理科学、计算机科学)的发展息息相关。随着测绘新技术的迅猛发展与不断进步,极大的促进了矿山测量工作效率的提升。充分运用先进高效的测绘技术、矿业工程技术以及有关科学技术的矿山测量工作,将会实现包含数据采集、管理、传输、分析、处理、表达、应用、输出在内的智能化、自动化程度高的技术系统,从而为矿山资源环境信息系统的构建提供有效资料依据,推动矿山科学发展。测绘新技术在矿山测量工作中的应用已经成为了现代矿业企业建设和生产管理过程中的重点,企业不仅要重视新技术的引进与应用,还必须对测量质量管理工作予以高度重视,建立健全的质量管理体系,从而确保新技术具有较高的应用成果。

参考文献:

[1]康清宣.提高矿山测量工作效率的方法探讨[J].北京测绘,2012年01期.

[2]魏卫红.现代测绘技术的发展及应用[J].今日科苑,2009年13期.

[3]张希德.谈遥感技术在地图制作中的应用[J].内蒙古科技与经济,2011年08期.

[4]丁莉东,许水林,南亲江.GPS-RTK在地质勘探测绘中的的技术探讨[J].北京测绘,2008年04期.

矿山测量学篇4

关键词:工程测量;现状;发展

矿山工程测量是矿山资源开发中的一项重要的技术基础工作,它所提供的信息产品,在矿山的勘探、设计、建设、生产和安全等各方面都是不可缺少的。矿山测量作业的种种客观条件促使科学研究在矿山测量方面的投入。这也使矿山测量作业各个方面的飞速发展。矿山工程测量技术将测量与光电子技术、计算机技术、卫星空间定位技术(GPS)、地理信息技术(GPS)和遥感技术(RS)等新技术、新学科的有机结合。这些新技术的应用都使矿山测量的发展速度不断加快,使一些矿山测量的新技术不断出现。本文将分析目前矿山测量的现状,对矿山测量的发展趋势做一定的分析研究,以供大家探讨研究。

1.我国矿山测量技术的现状

1.1 矿山测量技术的发展

随着计算机技术、微电子技术等的不断被应用,像电子经纬仪、全站型仪器、GPS 接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器,不仅应用于地面测量和数据采集工作,而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作环境、减轻了劳动强度。为开发和保护矿产,土地等自然资源、保护矿区环境做出了重要贡献。十几年来,矿山测量学科在3S 技术矿山应用、数字矿山理论与技术、开采沉陷与防护、矿体几何与矿产经济、矿区土地复垦和生态环境重建等领域蓬勃发展,与测绘科学与技术的其他学科相互交叉融合,取得了令人瞩目的创新成果。

1.2 矿山测量仪器和技术的现状

“3S”及计算机技术在矿山测量中的应用。GPS、GIS、遥感和计算机等技术不但是整个测绘学科的核心技术,也是矿山测量领域的关键技术,这些先进技术近几年在矿山测量界取得了较大进展,其理论研究和实际应用不断发展和完善。

GPS卫星定位和导航技术与现代通讯技术(无线电通讯、卫星通讯)相结合在测量常规定位技术使工程测量发生了根本性的变化,使其大幅度提高了生产效率。GPS全球定位系统(Global PositioningSystem)在矿山工程测量中的应用,在最近的两年得到了迅速推广,这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。矿山工程的测量主要应用了GPS的两大功能:静态功能和动态功能。GPS 测量的技术特点有:(1)测站之间无需通视;(2)定位精度高;(3)观测时间短;(4)提供三维坐标;(5)操作简便。这些技术和特点在工程矿山测量都是GPS系统的技术特点和优越性的体现。

GIS(地理信息系统)是以采集、计算、存储、分析、管理和应用一切与空间地理分布有关数据的计算机系统。GIS技术在矿山测量作业中的应用也使矿山测量得到了飞速的发展。

遥感技术(RS)是指不与物体直接接触而获得该物体信息的技术,它主要从物体的光特性上认识物体,达到了解物体的目的,从而使传统的测绘技术局限于采集可见光段的信息,扩展到采集不可见光段的、远程的、地下的信息。遥感对地观测技术应用领域得到扩展,现已很大程度上用于测量工程。现在遥感技术在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率上都有很大提高,从而可更加及时、准确地发现地球表面上的各种变化。

2.矿山测量技术的发展趋势和展望

目前国外的矿山测量技术已经很先进了,进入21世纪以来,发达国家和一些发展中国家纷纷构建天地一体化对地观测体系,以实现全球或区域、全天时、中、高分辨率的时空数字影像数据获取与更新。目前,我国正在规划和构建天基综合信息体系,发射一系列持续运转的、大中小并举、高中低相结合的卫星群,包括通讯卫星、气象卫星、全球导航定位和多分辨率的光学、红外、高光谱遥感,以及全天时、全天候的雷达卫星群,谋求卫星遥感、航空对地观测、卫星导航定位系统与地理信息系统的综合集成,努力实现基于数字影像的地球(地理)空间信息的大众化服务。

中国的矿山测量科学技术经过五十年的发展,已经形成了一定的体系,并取得了很多成果。通过以上的分析可以看出我国的矿山测量的发展趋势。

2.1 建立矿山测量技术的规程规划和适应科技发展的教育人才体系

为保障矿山生产安全和杜绝矿产资源的浪费,首先要制定完善的测量技术规程和生产规范。我国的煤矿测量规程规范还是20世纪80年代制定的,都是比较早的规章制度了。近20年中,矿山测量技术日新月异,与此同时采矿和安全技术也迅速发展,20世纪80年代的测量规程规范早已不适应了,必须组织力量全面修订。

由于测绘高科技是计算机科学、信息科学、光电技术等多学科现代成果的融合,因此,从技术角度上讲,测绘高科技具有极大的难度,从这个意义上,测绘高科技对人才培养提出了更高要求,需要培养多学科交叉的复合性与专业型结合的人才,以增强这些人员适应测绘高新技术的发展,增强开发、应用和应变的能力。

2.2 未来矿山测量技术的趋势

(1)采用高新技术开拓新的领域,中国矿山测量学科历来是矿业科学的一个组成部分,尽管它现在按照政府要求被纳入到测绘科学内,但其特色与丰富的内涵不能改变。在新世纪应更上一层楼,为人类社会的可持续发展做出贡献。“学科”、“学校专业”、“企业岗位”,这是三个既有联系又有区别的概念。这些年来中国的矿山测量勇士们正是这样干的,不局限在传统的圈子里裹足不前,只要国家需要,就毫不犹豫地开辟新的研究领域。而且正令有些矿山测量学科的研究者探索建立矿山生态学这门新学科。

(2)数字摄影测量与遥感技术应用方面近年来由于高科技的迅速发展,数字摄影等多方面的高科技也将运用与工程测量中,当然这只是一个趋势,有待于进一步的研究,以便更好的应用在此方面。目前的数字摄影测量等方面的应用有:卫星遥感技术的现展与应用;机载3维激光扫描与成像技术(LIDAR);GPS- InSAR 集成技术等等。总之,现代的矿山工程测量将不断的与高科技相结合,形成更先进的测量技术。

3.结束语

综上所述,我国矿山工程测量技术近年来飞速发展,本文通过对我国现阶段的矿山工程测量技术的研究分析,讨论其现阶段的技术状况以及将来的发展趋势。

参考文献:

矿山测量学篇5

关键词:矿山测量;生产实习;

中图分类号:TD171文献标识码: A 文章编号:

在高校测量类工程专业中,矿山测量学一直是该专业中非常重要的一门主干型学科,也是实践要求相对较高的学科,既要求在教学工作的开展中有重点的培养学生的理论分析等能力,还强调学生要具备较强的熟练使用各种操作仪器的技能以及解决矿山测量工程各类实际问题的能力,而矿山测量生产实习实践便是矿山测量学教学过程中非常重要的教学环节。

矿山测量生产实习实践现状分析

在测量工程专业中,《矿山测量学》相对而言是实践性要求比较高的课程,这给实践教学工作的开展一直提出着较高的要求,在以往的矿山测量生产实习实践中,主要采用将学生按照四到六人的标准划分为多个实习小组,并在每个实习小组中配置一名专门的教师带领实习小组深入到矿上测量现场中,进行为期大约四五周的跟班式实践模式。该种生产实践模式因为组内的成员数量相对较少,可在测量实践现场进行合理的安排,学生也可以深入到地测科室中进行实践学习,可实现地测科室中各项日常工作及井上的各项测量作业内容和作业方法的全面了解与熟悉,使得该专业的学生在毕业之后可较快的适应矿山测量现场的各项工作需求。

然而由于受到井下安全生产等各项因素的限制,实习学生的在井下实现操作仪器的实际操作能力的锻炼显得不足,现场测量常规化的工作显得内容较为单一,例如联系测量、高程的控制测量及较为完整的井下平面的测量等相关的测量内容较难在现场实习中得到锻炼,该种实习方式存在着学生的动手能力有待提升,而实习项目及内容有待完善等缺点。与此同时,矿山测量工程专业的现实需求及各个矿区的内部条件等也在不断的发生着变化,依旧采用传统的实习方式已经无法完成矿山测量生产实习的相关实习要求,定岗定编使得高校中的课程增多,教师相对较少,大批教师参与到矿山测量现场指导中显得不合实际;学生数量多、实习经费紧张等使得现场的实习指导开展较为困难,实习效果达不到预期要求;而煤矿企业的改革等使得现场的地测人员数量相对较少,加之工作繁忙,无法给予实习学生以细致到位的实习实践指导等,这都影响着生产实习实践效果的提升。

矿山测量生产实习实践与思考

1.明确矿山测量生产实习实践的思想理念

矿山测量生产实习模式必须要综合考量测量工程专业及矿山测量事业等内外部环境的变化,就矿山测量生产实习实践工作的开展进行细化思考及优化调整,借鉴吸收传统的实习模式中存在的优点,并采取有效的措施尽量弥补传统实习模式中存在的缺点,充分的利用现有的优势条件等实现矿山测量实习实践的创新与突破,在完成生产实习各项目标的同时,尽可能的为国家的矿山测量工程培养合格的人才。

这就要求生产实习工作的开展中首先要确立起矿山测量生产的基本思想等思想理念,确立起造就及培养高素质的人才的根本目标。市场经济的发展要求有高素质的人才队伍作为后盾及支持,这要求测量工程专业的学生要有扎实稳固的理论知识,还要有较强较硬的动手能力及适应实践工作需求的能力等,因此在生产实习工作的开展中要有重点的培养学生两个方面的能力,其一是能较快的适应现场实践工作需求的能力,采用生产实习方式尽可能的缩小课堂教学和工作需求之间的差距,以学生综合能力的提升实现在具体工作岗位上应有作用的最大化发挥;其二是较强的动手能力,学生要能够熟练掌握测量仪器的常规使用方法,对于矿山测量中的联系测量及贯通等测量问题有较强的实际解决能力,全面掌握矿山测量中新的测量仪器及新的测量技术的使用方法等。

2.优化矿山测量生产实习实践的内容方法

在教学工作的开展中确立起校内的教学实践实习和矿山测量现场的实习有机结合的生产实习方式,全面解决师资力量不足、经费短缺、下井困难、学生动手能力欠缺、实习项目不够完善等问题,以实现生产实习质量及效率的全面提升。

首先要确立起现场实习及校内实习的主要目标。现场实习要以培养实习学生的现场测量工作的熟悉及适应能力,尽可能的缩减课堂教学和生产实践的实际需求之间存在的差异,充分发挥传统的实习模式中所具有的优势,使学生尽可能的全面掌握矿山概况、开采所需的地质条件及开采工艺及地测科室中常规化的测量工作的具体内容、方法及要求等;校内实习要综合学校内的教学仪器、设备及技术等,对常规化的测量仪器、先进的测量设备等进行反复的操作练习,尽可能的寻求实习内容的全面化。

其次要进行现场实习及校内实习的内容及方法的合理订立。现场的生产实习要聘请经验丰富的测量工程师等,就地质、测量、采矿及安全等各个方面进行专题报告演讲;组织学生进行工业广场、井下巷道、开采工作面及井筒等的现场参观学习;尽可能深入全面的参与到地测科室的常规化的日常工作中,采用测量手册、主要矿图及台帐等资料的借阅方式,实现学生将所学知识与工作实际的相结合;就井下的常规化的测量方法、矿图的绘制方式等进行井下的现场观摩学习等。校内实习在很大程度上是现场实习的基础,也是对现场实习中所学到的各种方法具体应用的巩固,实习指导教师要带领实习学生就校园内的各类实习条件及实习设施进行充分的利用,教师要对学生各方面的能力及潜力进行有重点的挖掘,为实习创设尽可能完善的条件,就矿山测量现场的实习内容不全及学生对测量仪器的动手操作能力的锻炼不足等问题,在校内实习环节中进行重点解决。

总结:

就矿山测量生产实习实践中存在的问题,尤其是新形势变化给生产实习提供的新的要求,从生产实习实践思想理念的更新及实习内容、方法的优化调整等各个方面入手,可实现师资、经费等相对不足的现实条件下,生产实习任务的顺利完成、实习效率及质量的全面提升。

参考文献:

[1] 柴华彬.矿山测量学课程教学改革与实践[J].矿山测量.2009(08)

矿山测量学篇6

[关键词]测量工作;重要性

中图分类号:F426.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0147-01

前言

矿山测量学是采矿科学的一个分支学科,测量工作往往在某些矿山企业不被重视,企业追求的是直观的效益,只看到有形的价值,而测量工作只是无形的,它的价值不能直观的表现,只能通过配合其他学科完成某项任务。本人作为一名多年从事测量工作的专业技术员,根据自己的感受作以下阐述。

1 矿山测量的任务

矿山测量工作是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础技术工作,它是以观测、计算和绘图为手段,研究和处理矿藏开发过程中的各种空间几何问题。为矿山设计和施工提供依据,指导采矿生产中的各项工程正确性进行,保护和监督矿产资源的合理开发,具有施工生产和技术管理的双重职能;矿山测量贯穿在勘探、设计、建设、生产各个阶段直到矿井报废。

在地质勘探阶段,矿山测量工作是建立矿区控制网和绘制大比例尺地形图并与地质人员共同测绘、编制图纸资料和储量计算;在矿山的设计阶段,需要测绘矿区地形图,为设计人员提供工业广场,建(构)筑物,线路等设计资料,同时还要进行地面建设中土方量的计算工作;在矿山建设阶段,主要进行一系列的施工测量,像井筒的标设,工业与民用建(构)筑物的放样,凿井井巷测量,设备的安装及线路等测量工作;在矿山的投产使用阶段,要进行井下巷道施工中腰线的标定工作,并将井下的巷测绘到平面图上,进行储量的管理与开采的监督,同时还要进行岩层与地面移动的观测研究,参加采矿计划编制和环境保护等工作;在矿井报废时将全套的矿山测量图纸、测量记录、计算台帐进行存档管理。

2 矿山测量的性质和作用

矿山测量是采矿工作的一个重要组成部分,它应用各种采矿知识来研究和处理矿山地质勘探、建设和采矿过程中由矿体到围岩、从井下到地面在静态和动态先的各种空间几何问题。矿山测量工作的服务性、先行性、生产性是由它的任务和性质决定的,在矿山的勘探、设计、生产阶段,矿山测量的工作始终是围绕着设计和施工部门进行的,例如设计部门需要测点、图纸等都是测量提供的,施工部门的井下巷道的开口、贯通测量需到现场标定中腰线,地面及井下大型设施的安装也需测量进行标定,还要将实际工作中测量的资料反馈到相应的图纸上,以便进行设计的修复和施工的变更。矿山测量是技术性很强的基础工作,测量出来的资料必须是详细、真实、可靠的,才能在矿山生产过程中起保证作用,在生产过程中将测绘到的真实资料详细地反映到图纸上帮助企业完成井下资源的合理开发和井下施工的执行程度同时指导矿山企业进行安全生产,使矿井的布置安全可靠,避免将矿井巷道或工作面布置到铁路、建筑物和水体下。

3 矿山测量的过程

矿山测量工作贯穿在矿山开发的地质勘探,矿井设计施工、矿井生产三个阶段,其中每个阶段都依据详细准确的资料开发矿区。

在矿区开发的地质勘探阶段,首先要进行矿区地面控制网的测量国家控制网点的基础上布设矿区控制网,而且布设的控制网要覆盖全部矿区相邻的网点通视可靠,各个网点的标定应设在稳定的岩石中,建造的站标需进行归心投影测量。当矿区控制布设完毕后,需根据《煤矿测量规程》进行矿区控制测量,然后将测量数据进行整理、计算、平差最后拿出最终测量数据和矿区控制网测量的精度评定报告,写出矿区测量的技术报告,经上级测绘部门的验收后作为矿区开发的第一手资料,以供下步的矿区平面图的测量使用。其次是矿区地形图、图跟网的控制测量工作,矿区地形图的测量工是在矿区控制网的基础上布设为地形图测量所需的图跟点网,进行实地的踏勘选点和测量工作,将测量的原始数据整理、计算、平差和精度评定后作为下一步的地形图的测量工作。最后是根据图跟网和图跟点进行地面地形图分幅测量工作,进行地形图等高线的构绘,实地的调绘各图幅的接绘,直到最终的成图,将矿区控制网、图跟网、地形图的原始资料进行核对归档,并将最终的矿区地形图交设计部门进行勘探设计。矿山测量人员将根据设计钻孔现场标定勘探位置,并将完成的钻孔进行实测,将钻孔的正确位置标注到图纸上,作为矿区矿井设计施工的第一手资料。

矿井设计施工阶段,在矿井的设计施工中设计人员根据测量人员所完成的矿区地形图以及钻孔勘探内容进行矿区井下开采的井巷部置的设计,例如矿井的主、付井采区的上下山、井底车场采掘面等井巷设计,当井巷设计出来后测量人员根据设计图纸进行井巷开工的测量标定,并对井巷的实际位置进行测量,绘制出矿区井巷工程平面图。为了达到矿井施工的测量精度将在矿区控制网的基础上建立矿区近井网,将地面的控制坐标精确地传递到井下――联系测量,并对井下导线进行高精度的井下控制测量,只有井下导线的精度达到了《煤矿测量规程》所规定的要求,才能保证井下巷道的正确施工和高精度的贯通才能将井下巷道的真实位置反映到工程平面图上达到矿井生产的目的。

矿井生产阶段当矿井投入生产时主要依据矿井采掘工程平面图,根据矿井工程平面图进行各采面的布置和施工,测量人员则根据各井巷的布置情况标定巷道开口和贯通的中腰线,以运输方面的(皮带、轨道中心线)情况。测量工作实施最多的是在生产阶段,而生产阶段矿山测量的重点则是井下巷道的开口与贯通工作,开口是井巷工程的起点而贯通则是井巷工程的终点只有保证正确的开口,才能达到良好的贯通效果。因此矿山测量被誉为矿山的“眼睛”。

结论;无论从矿山的勘探阶段、设计施工阶段,还是矿井的生产阶段,矿山测量工作贯穿于整个矿山建设的始终,是矿山企业不可缺少的一项工作,它不仅服务矿山、指导矿山,同时还起到建设矿山,帮助矿山企业管理矿产资源的作用,因此矿山企业离不开矿山测量,只有矿山测量才能使矿山企业看清自己最真实的面目,矿山测量是矿山企业的指路明灯。

矿山测量学篇7

关键词:矿山测绘;发展现状;质量控制

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.069

0 引言

科学技术的发展促使矿山测绘技术和设备历经多次变革后得到充分的改善,不仅提高了测绘技术的精确度,也提高了测绘技术的时效性和高效性,但是矿山测绘技术在开展过程中存在容易受到外部因素影响的弊端,因此矿山测绘质量仍然无法满足现代矿山测绘的要求,这就需要矿山企业测绘工作需要通过全面质量控制,达到矿山测绘的要求。目前的矿山测绘技术与传统矿山测绘存在很大的差别,矿山测绘技术以计算机技术、互联网技术和信息通讯技术为基础,为矿山开采提供参考的测绘数据,提升测绘技术的工作效率和测绘结果的高精准,同时需要进行矿山测绘质量的控制管理;矿山企业不仅要注重新型测绘技术的应用,也需要建立完善的现代测绘技术,为矿山企业发展提供更精准的数据支持。

1 目前矿山测绘技术发展的现状

矿山开采的前提和基础是矿山测绘技术,从整体思维出发对整个矿山进行检测,测绘技术是一项需要高度配合的综合技术工作,监测中任何一个环节出现变动都会影响整个矿山开采的整体规划,由此可见矿山测绘是矿山中非常重要的工作,其高效性和精准程度直接影响整个矿山开采的质量和实施情况;伴随全球定位技术的发展,矿山测绘技术由单一被动的技术向多元化自动化和智能化发展;现在矿山测绘技术常用方法是坐标测绘法,是指在矿山开采区域内设置控制点对地点进行测量,与土地面积测量法相类似。目前在矿山测绘技术中广泛使用的是全站仪测量设备,将全站仪测量设备放在已有的坐标处可以计算水平和垂直距离的数据,但该技术在偏远山区使用存在误差,因此在偏远山区矿山则无法使用,从而促使了GIS技术的广泛使用。

GIS技术目前是国际上十分先进的技术,也是矿山测绘中一项高效的先进测绘技术,可以弥补其他设备不具备的技术,特别在测绘结果的可靠和准确性方面更是有很高的造诣,GIS矿山测绘技术的运行方式是以全球定位系统和卫星信号为基础,实现矿山企业实施测量、定位和导航的功能,由于GIS技术依赖于GPS等技术,在技术成本方面需要很大的投入,因此矿山企业目前采用较多的是新一代激光扫描系统,也就是3D技术支撑下的3D激光扫描系统和CAD软件相结合的系统,成本低于GIS技术,也可以弥补GIS技术在应用中的不足之处。

2 传统测绘技术存在的弊端

现代矿山测绘技术作为一种新型测绘技术,依靠科技满足行业发展要求,而传统矿山测绘技术无法适应先进测绘技术和设备,传统测绘技术给矿山的测绘质量带来很大的安全隐患,传统测绘检查过程复杂且经常出现遗漏问题,测绘结果所得到的数据存在很大的精准度的误差,参与测绘工作的工作人员受开采进度和经济利益等问题的影响忽视测绘工作的质量管控,对测量结果未进行质量控制后使用,对企业的生产开采存在很大的威胁。因此,企业在测绘中必须重视质量控制,提高测绘的质量。

3 矿山测绘质量控制的措施

目前,我国矿山企业中测绘工作的进行中受到测绘人员知识、测绘设备等方面的干扰,部分矿山测绘结果无法满足矿山开采的要求,因此需要建立完善的矿山测绘质量控制措施控制测绘结果,提高测绘结果的准确性和时效性,成为促进我国矿山企业可持续发展的重要前提。

3.1 加强设备测绘设备管理和加大国内外设备的应用

矿山测量结果的质量和精确程度与矿山测绘过程使用的设备有密不可分的关系,矿山测量机构的测绘技术需要按照国际现行质量标准进行定期的保养,还需要根据不同类型的仪器存储进行不同程度的检修,并要求测绘人员定期对测绘仪器进行精确度的校对,确保仪器在使用过程中可以满足测绘测量的要求后方可使用,加强对测绘设备的监管,防止因为测绘人员不当保养和使用测绘仪器引起的质量问题。

3.2 严格审核数据质量

工程测绘汇总所取得数据的准确程度关系到矿山开采施工的安全问题,严格控制数据,保证数据的精确性,当测绘采集到的数据必须要进行严格的审核后,明确识别数据的质量后,方可为日后施工做好数据准备。对出现问题的数据进行反复确认对比,确保数据的可靠和合理性。要求测绘人员需要有丰富的测绘经验和技术,将控制测绘数据、控制测绘人员和控制测绘数据采集这三点质量控制管理好,保证矿山测绘技术的合理性。

3.3 加强测绘人员的专业知识培训

严格的验收和监督工作是测量结果的关键工作,经过监理人员的验收确保达到质量标准后方可施工,这就要求测绘人员有较高的专业素质和业务能力,测绘人员的专业业务能力直接影响到测绘结果的精准可靠,矿山测量必须要重视测绘专业人员的培养训练,对矿山测量人员进行专业的知识培训,不断学习专业知识培养专业素质,并加强考核机制,建立一个高业务能力的矿山测量专业团队。

4 结束语

随着矿山资源不断增加的需求量,我国矿山企业进入一个快速发展的新阶段,但受到传统经济体制等方面的影响,矿山质量控制环节显得尤为薄弱,矿山测绘作为矿山开采的重要组成部分,被广泛应用于矿山开采中,所采用的地理信息、GIS和GPS等先进技术提高了矿山测量工作的工作效率,为矿山管理人员的开采提供数据支撑,为矿山可持续发展提供重要保障。

参考文献:

[1]郭仁忠,陈学业.数字城市测绘体系初探测绘通报[J].测绘通报,2010(06).

[2]季素琴.矿山测绘体系及技术应用研究[J].考试周刊,2014(06).

矿山测量学篇8

【关键词】CAD建模;土方计算;矿山测量;数字化

“数字化矿山”是在一定的时间和空间的结构下,通过数字化和三维建模实现矿山地上地下所有对象的可视化透明管理,通过可以采选过程的仿真模拟,实现各种灾害的提前预警,预防、免除灾害的发生,达到本质上的安全;通过精细化的管理,实现企业资源的绝佳运用,降低生产经营成本,实现高产高效,实现最终的目标:采矿过程的可视化、自动化、智能化以及无人化。

1. 三维矿山系统建立

现今科学技术、计算机技术、信息技术以及网络技术的突飞猛进的发展,以矿山为主的企业逐步利用信息化来改造传统矿山生产工艺流程,大大的提高了矿山企业生产管理的现代化水平。随着信息化应用的深入,仅仅实现计算机的辅助设计,提高图纸的美观程度,形成电子地图用来可视是远远不够的,还需要自动化程度更高的专家系统来辅助生产决策的制定,建立三维矿山系统,主要用于地质、测量、采矿和生产管理几个方面,用来为固体矿产的地质勘探数据管理、矿床地质模型、构造模型、传统和现代地质储量计算、露天和地下矿山采矿设计、短期露天进度计划和生产设施数据、规划目标数据建立;实现此类项目使用的三维可视化,为矿山资源的管理、资源的开采效率管理和生产数据管理提供技术支持与服务。

三维矿山系统能实现矿山地质、矿山测量、采矿技术人员的计算机辅助设计、矿体圈定与储量计算、剖面图制作等智能决策,用来解决矿山海量数据复杂定义、动态查询、三维模型的建立、矿体自动圈定、自由剖分等关键性的技术难题,并且还能实现多层次、功能强大的管理信息系统。对矿山进行科学的、全面的管理;准确、及时的采集、处理、查询和分析数据,为各职能部门和管理人员提供现代化信息,提高了分析决策的准确性和科学性,有效的控制盒降低了生产成本,提高了劳动生产效率。

2. 矿山测量

伴随着矿山数字化的兴起,三维可视化技术进入矿山的新的发展阶段,越来越多的三维制图软件应用于矿山工程中,并且得到了实际运用。矿业工程软件它具有强大的地质、测量、采矿等工程设计及施工管理功能,它简单耐用、专业应用性强的特点,在地质测量使用中具有不可忽视的作用。数据管理是矿山数字化信息管理平台运行的基础,但是矿山数据的种类繁多,数据格式的差异也大,数据库系统的开发具有强烈的难度和针对性。根据矿山测量数据的一些特点,利用矿业工程软件进行第二次开发,建立矿山测量数据库,实现数据的网络共享和电脑自动成图功能,解决矿山测量数据管理应用中存在的一些尖端问题,满足矿山生产的需求。

2.1 测量数据的类型

矿山数字化的建立,首先要进行的是对矿山数据的采集和整理,通过多种技术手段获取多种形式的数据类型,并且进行必要的处理,才能建立合适的数据库系统。所以,对矿山现有的数据类型进行分析和整理,以满足建立数据库的要求。

2.2 步距测量数据

步距测量的原理是在两个已知导线点间拉一条直线,由其中一点开始按照一定的步距,分别量取左右边帮到该直线的垂直距离。步距测量法的数据包括导线点数据、步距数据,由此其形成的数据表格也分为导线点数据表和步距数据表两个表。

2.3 数据库模型分析

建立矿山测量数据库,主要目的就是改变传统人工绘制实测图的做法(2000年就已数字化),因为随着现代测绘设备及各种成图软件的迅速发展普及,数字化成图必然取代传统手工成图,这是测绘发展的必然趋势。同时,目前的矿业工程软件也拥有了对原始数据的积累和分析以及实现矿山信息的分布式共享的特点,这对于利用软件构建矿山测量数据库奠定了重要的基础。

(1)测量数据不仅为测量工作提供依据,而且对矿山生产设计、地质建模等都具有不可替代的作用,因此,测量数据库的建立必须同时保证矿山各个部门的共享功能。通过矿内设置的服务器网络,将形成的数据库通过内网进行网络共享,实现测量数据的公用。同时,数据库用户的管理也要有对应的层次,对数据库的使用管理、数据库中数据的上传、下载、删除、清理等功能,依据使用需要进行权限的分配,建立完善的数据库管理系统。根据矿山测量数据的类型,按照矿山的结构特点,形成不同的数据库模式,包括步距测量数据库、空区数据库、全站仪数据库和文件数据库等。利用软件中“导线点步距法”的思路,实现步距测量数据库和全站仪数据库的自动成图功能。

(2)步距测量数据库。将步距测量法实测的两个数据表格,即导线点数据表和步距测量数据表,上传到服务器上的数据库中,通过软件自动成图,实现用户下载时直接形成实测图的线性文件,再进行人工连线成图。同时,根据矿山井巷工程不断选进、实测图不断更新的特点,步距测量数据库还拥有自动更新的功能。可以分段分时采集同一水平的矿区实测数据,只要上传时存放在一个数据库内,就能自动识别,分析哪些地方应该断开哪些地方应该连接,从而实现自动更新,形成新的图件。

(3)竖井和空区数据库。在软件的图形区里,建立各竖井和空区的线性图,然后按照竖井和空区的名称进行命名,同时保存到数据库服务器上,以形成竖井和空区数据库。

(4)全站仪碎步测量数据库。将整理好的全站仪碎部测量数据库整理好上传到服务器上,根据软件自动成图,也可以用实现矿山用户下载时直接形成矿区实测图的线性文件。全站仪碎步测量数据主要的工作是前期处理,因为其数据结构需要标明测点点号和连接下一点的点号,因此在采集现场数据的同时必须做好现场草图的描绘,能够在将数据录入电子表格的时候正确的输入点号和下一点号。

3.结束语

通过对测量数据库的开发,完善了测量数据库在矿山测量方面的具体应用,这对于矿山的生产具有重要的指导意义。根据软件测量数据库的建立思想,建立矿山各部门的数据库,形成规模的矿山数字化管理系统,有助于促进矿山的科技进步,有利于矿山资源的合理利用和矿山企业的长足发展。

参考文献:

[1]石金锋,吴志周,燕志明.数字地面模型结合CAD在计算方量中的应用[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2010(2):118一l19.

[2]杜军,时代.综采剖面测量方法分析与应用[J].矿山测量,2012(4):65— 66.

[3]陶法林,程光亮.矿山测量常见问题及应对措施探讨[J].测绘与空间地理信息,2o12(1):34—35.

矿山测量学篇9

关键词:测绘新技术;矿山测量;发展现状;应用

测绘新技术在水利、建筑、交通及矿山开采等行业发挥着重要作用,在矿山开采方面的应用尤为突出。测绘新技术是矿山测量的重要组成部分,对提高测量工作效率和保障矿山安全开采有着巨大作用。测绘新技术具有诸多优势,能够最大限度地保证矿山测量的精确度和实时性。

1 测绘新技术

现在的测绘新技术除了对物体的特征信息和空间定位等基础内容进行表述外,还将地理学、空间学、信息科学及计算机科学等内容囊括其中,不仅成为数字化信息领域发展的基础,而且扩大了描述对象的范围,促使测绘技术向着多元化方向发展。现在以全站仪、GPS定位技术等为主的测绘新技术,通过信息获取速度快、智能化处理便捷、工作效率高等优点,迅速在矿山测量中得到广泛应用,大大推进了矿山测量的建设进程。

2 矿山测量发展现状

我国地大物博,矿山资源十分丰富,随着经济发展和能源需求量的增加,矿山开采的力度也随着加大,但长期的矿山开采,不仅严重破坏了矿山地质环境,而且开采效率低。矿山测量的内容包括矿山地图测绘、施工测量、矿井测量、地质测量,通过综合利用地质、开采、测量等学科内容,为矿山地区地质研究和环境保护提供准确信息,促进矿山开采的科学化和规范化。实践表明,运用测绘新技术科学规范矿山测量,对合理开发矿山资源、保护环境资源有着重要作用。

3 测绘新技术在矿山测量中的应用

测绘新技术在矿山测量中起着关键性的作用。因此,加强测绘新技术的应用水平,保证矿山开采工程处于安全高效的工作状态,更好地服务社会和人民大众。实践表明,由于测绘新技术具有工作效率高、操作方便、精确度高等诸多优势,以使其迅速在矿山测量中发挥重要作用。

3.1 全站仪的应用

全站型电子速测仪简称全站仪,是集数据记录、储存、输出为一体的设备,可对测角、测距进行自动控制,并计算高差、坐标增量、水平距离等,适用于对空间点和移动目标的计算和测量。

在传统矿山测量中,竖井的平面坐标的测量常需投入大量的人力物力,通过利用经纬仪测角、钢丝绳投点进行坐标计算并传递,过程复杂且工作量大,很难保证测量的精确度。为了提高测量的精确度,现可用全站仪进行竖井的坐标测量。现针对全站仪在矿山测量中传递竖井坐标的具体操作进行简单介绍:

(1)矿山井上部分的操作。首先,测量人员在矿山井口加盖一块木板。其次,在固定好的木板上设定好两个打孔的距离,并固定好小孔的中心,用电钻进行打孔,做好井上的测量工作。

(2)井下部分的测量工作。首先,利用激光投点仪分别通过两个小孔中心进行井下投点。其次,井下人员根据激光点的投射位置进行测距,保证井上两个小孔的距离和井下两个激光点间的距离一致。

(3)将设备安置在井底的联系点上,保证井底固定点可与其形成稳固的三角形关系,并测量这个三角形的边长和夹角,计算出设备的坐标点,最终完成矿井巷道控制点具体坐标的计算。

除此之外,全站仪还可用于竖井高程传递。在测量时,测量人员只需将竖井的基本参数输入设备中,剩下即可由全站仪完成剩下的测量工作,具有工作效率高、精确度高、操作便捷等优点。

3.2 定位技术的应用

我国的矿山常分布于植被茂密的丛林或地形条件较为复杂的区域,不仅通讯条件较差,而且各控制点间光学通视阻碍较大,以常规测量手段极难对由于矿山开采造成的井田区域地表沉降等影响矿井安全生产的情况进行有效监控和预防处理,从而造成重大安全生产隐患,时刻威胁矿山的安全生产。因此,为了避免这一情况的发生,我们应采用新型的测绘技术进行矿山测量,其中以GPS的应用最为突出。GPS定位技术在矿山的控制测量、井田区域地形测量和采区地表沉降观测方面有传统测绘技术不可比拟的优点。

(1)在矿山的控制测量中的应用。随着科技的进步,GPS定位技术的发展日趋完善,在矿山控制测量中发挥着重要作用。在矿山控制测量中,可设置静态的GPS定位网对数据进行观测记录。GPS控制网可进行自由选点,控制网类型可根据地形的复杂进行变化,具有便捷性、不受通视的限制等优点,可大幅度提高测量的精确度和工作效率。

(2)在矿山井田区域测量中的应用。在矿山测量中,测量人员需要考虑矿山的地理位置、通视度等问题,除此之外,还要将附合导线、闭合导线以及结点导线长度进行合理设置。但由于矿山常位于密林复杂的地区,这便增加了测量的工作难度。这时,动态的GPS技术(RTK)在矿山测量中的应用具有极大优势,只需在控制点设立GPS基准台,流动站在规定距离内可直接进行放样,具有测点快、不用考虑光学通视等优势,可大大提高测量的工作效率,减少工作强度,保证矿山测量的质量。

(3)在矿山采区地表塌陷监测中的应用。在矿山开采过程中,随着地下岩体的移动及破坏,使矿山采矿区地表出现下沉现象,地表沉陷严重时则可能引起采矿区坍塌,造成人员伤亡。因此,重视采矿区的变形监测至关重要,现可采用GPS-RTK技术对矿山地表进行监测。由于GPS技术具有测量精确度高、不受季节、气候以及地形通视问题的限制等优点,在保障矿山安全开采的前提下,可最大化提高监测效率,减少监测成本,尽可能实现经济效益最大化。

3.3 新型罗盘的应用

悬挂式罗盘作为矿山测量的设备之一,具有体积小、操作简单、便于携带、测量点间无联系、不受空间限制等特点,在地势狭小、角度大的矿井中均可运用。为了提高悬挂罗盘的测量精确度,在使用过程中,我们应严格按照操纵步骤进行:

(1)测量最初的磁方位角。测量人员在导线控制点上根据“磁方位角=坐标方位角+改正角”这一计算公式进行计算。

(2)转化悬挂式罗盘的坐标数。测量人员将罗盘测量的最初数据按照统一的计算公式转变成平面坐标数,便于测量计算。

(3)进行数据的测量、计算。利用悬挂式罗盘,测量方位角、倾斜角度、倾斜长度等基本计算参数,最终利用计算机技术完成矿山的坐标值及高差的计算。

3.4 三维激光扫描新技术的应用

三维激光扫描技术和传统观测不同,它不需要有指定人员在观测位置来进行观测,只需远程操控即可。它利用扫描仪向被测点发射激光,根据得到的反射激光点建立一个立体三维模型,完成矿山的远距离测量工作。三维激光扫描技术的硬件科技含量高,具有抗干扰能力强、安全性能高、稳定系数强、精确度高等优点,可大大提高矿山测量的工作效率。因此,三维激光扫描技术也早已被广泛应用于矿山测量中。

4 结束语

在高科技快速发展的今天,测绘新技术已经被广泛地应用在矿山测量中,为提高矿山开采质量做出了巨大贡献。在今后的日子里,人们应该提高对测绘新技术的认识,不断探索与研究,寻找出更好地提高测绘新技术的相关技术措施,将测绘新技术的智能化、安全性、高效性提高到最大程度。提高测绘新技术的应用水平,为我国矿山测量的质量提供保障,进一步促进我国采矿产业的科学发展。

参考文献

[1]沈旭庆.矿山测量中测绘新技术的应用分析[J].科学中国人,2016,

矿山测量学篇10

关键词:3S;矿山测量;数字矿山

中图分类号:TD1 文献标识码: A

引言

矿山测量学是一种空间几何学,是测量学、地质学和采矿学的一个交叉学科。它综合运用测量、地质及采矿等多种学科的知识,来研究和处理矿山地质勘探、建设和采矿过程中的各种实际问题。矿山测量是一项艰巨的任务,要用到现代测绘仪器和技术,将先进的现代技术同矿山测量的实际工作。在新时期测绘新技术的应运而生为矿山测量技术的进步注入了巨大的活力特别是“3S”技术的发展,成为矿山测量学取得新发展、新突破的关键,促进矿山测量的改革和发展。

一、GPS技术

全球定位系统(Global Positioning System,通常简称GPS),又称全球卫星定位系统,是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。起源于20世纪80年代人造地球卫星导航定位技术的问世,到20世纪70年代已逐步发展为全球定位系统。以其全天候、高精度、自动化、测站间无需通视、可同时测定点的三维坐标等优点,已经成熟地应用于大地测量、控制测量、工程测量、地籍测量等方面,并广泛运用于人类生活的其他方面。

(一)、GPS技术在矿山控制测量中的应用

由于每个矿区的实际情况不同,在地形和矿物质构成方面各有特点,所以矿区地面控制测量应该根据矿山工程的实际需要,在地面上散布一种类似于网状的结构,通过精密测量,确定其地面位置,GPS是矿山地下工程测量的基础。相较于传统测量的平面控制网状设为导线网(闭合导线、符合导线)或三角网不同,GPS测量对两点间通视并不要求,且所测点位精度均匀,与常规地面控制相比,具有很大的优越性和灵活性,尤其适合矿区平面控制测量。GPS技术应用于矿区地面控制测量,在建立新的矿区控制网、检核和改善已有控制网、对旧网进行加密以及日常工作中控制点的设立等方面都具有显著的优势。

(二)、RTK技术用于矿区地面碎部测量

GPS-RTK(Real Time Kinematic)技术是实时载波相位差分技术,实时处理2个测站载波相位观测量的差分方法。工作原理是基准站根据改正点的准确坐标求出到卫星的距离的改正数并将这一改正数发给移动站,移动站接收到这一改正数来改正其定位结果。RTK技术的观测值精度高,可以达到厘米级,满足矿区各比例尺测图要求。RTK是通过综合了其他测量仪器的优点,对提高工作效率、图形的数字化管理和使用也起到了促进作用。 利用RTK测量手段可以得到所有测点的三维坐标,以数据、图形和位置等不同的表现形式反映到具体的应用环境中,解决了图形不能统一到国家坐标系中这一问题。与传统地形测图相比,RTK技术的特点有:不需建立加密控制网,不要求测站间通视,测量工作比较灵活;误差相互独立、不积累、不传递,测量精度高;工作效率高;测量获得的数据成果便于存储、管理和共享,达到一测多用的目的。RTK技术已经在地形测量、线路测量、地籍测量、图根控制测量、大面积地面沉降监测、工程放样等方面进行了广泛的应用。

(三)、GPS技术应用于矿区地表移动监测

传统的地面测量布设矿区地表变形监测网,是将水平变形(二维网)和地表沉降变形(一维网)分别布网。如果监测环境复杂,对监测技术要求也就相应较高,因此应用常规技术不仅观测时间长,劳动强度大,而且难以实现自动化监测。目前矿区地表移动监测以GPS技术为主,按监测对象及要求不同又可分为静态测量法、快速静态测量法和动态测量法三种。GPS技术用于垂直分量的监测(高程)一直备受关注。首先,GPS获得的高程其高程系统与传统不一致,(GPS为大地高系统,而传统水准测量为正常高系统); 其次,GPS测得的高程精度要比水平位置精度低,通常解决方法是利用GPS高程根据研究区已有的、足够数量的、高精度水准测量值来拟合研究区的似大地水准面,依此来求得GPS测点的水准高程,拟合精度因测区环境水准点的数量以及水准网的结构和拟合方法而异。

二、GIS地理信息系统

地理信息系统( Geographical Information System),简称GIS,是采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的理论和技术的总称。地理信息系统的多源数据综合分析和数据管理能力可以给具有空间属性的基础地质资料、地球物理、地球化学以及遥感等异源数据提供一个良好的融合平台。GIS在矿山测量中的运用有两个方面:

(一)、矿山管理信息系统

矿山管理涉及矿山设计、巷道开挖、矿产开采、沉降监测、土地复垦、环境评价等一系列过程。在这一过程中的每一个环节,都离不开GPS的重要作用。矿山管理信息系统是一个庞大的管理系统工程和技术体系,目前,许多研究者已在矿区地质灾害、矿山机电安全管理、煤矿灾害事故、矿井通风信息系统、煤矿瓦斯管理信息系统、矿区生态环境评价、矿区土地利用、煤矿安全管理、矿山开采沉降可视化、井下可视化管理系统、救援信息系统等方面进行了研究和探讨,这些研究都是矿山管理信息系统的重要组成部分。

(二)、三维矿山

三维矿山是将矿山客观实体建立成一个模型,用以直观、方便、明了的观测矿山,通过三维矿山的建设,地质、矿业界人士能够更直观、更精确地圈定矿体边界,了解不同矿体分布的三维形态,准确地解译和圈定地下地质体,借以指导矿业开发和深部找矿预测。

三、RS遥感技术

遥感(Remote Sensing),简称RS。是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物,获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。

合成孔径雷达干涉(InSAR)测量,是利用雷达信号的相位信息提取地球表面的高精度三维信息,可以测量地面点的高程变化,是目前空间遥感技术中获取高程信息精度最高的一项技术。由于它可以获得全球高精度的(毫米级)、高可靠性的(全天时、全天候)地表变化信息,因此能够有效地监测由自然和人为因素引起的地表形变。目前,该技术已广泛应用于地表沉降监测、滑坡监测、地震形变监测、冰川动力学等方面;并且在工矿区地表沉陷、闭坑矿井塌陷、矿山地表形变、煤矿开采沉陷等监测方面的研究也取得了满意的效果。

四、“3S”集成技术

根据国内外局势的发展需要,由全球定位系统、地理信息系统和遥感技术三者构成的新集成技术,势必成为将来矿山测量中的主导技术。首先,遥感技术通过遥感传感器获取地表数据,再进行分析处理,然后获得地物信息;其次,地理信息系统的优点在于对数据进行分析, 两者集成可实现优势互补,利用遥感影像资料进行矿区土地利用变化进行分类解译,结合GIS技术进行土地利用动态监测全面系统地反映土地利用状态和它的分布规律;再次,GPS与GIS组合用于矿山的安全监控和测量,可构成GPS数据采集与GIS数据管理的实时分析等。=由于GPS在实时定位方面具有的优势,使得GPS与遥感图像处理系统的集成变得水到渠成。不管是RS还是GIS处理的都是二维或三维数据,GPS能够方便快捷的获取到所需要的坐标,精度也随之越来越高。“3S”的两两结合中, RS和GIS的结合是核心,共包含三种方式:分开但平行的结合,表面无缝的结合以及整体的结合。

结束语

“3S”技术的产生有其特定的历史社会背景,虽然目前处于不成熟的阶段,但是将来的进步空间是非常大的。空间信息技术及地球信息科学的发展日新月异,传统的矿山测量己就像绳索丈量,已经不能适应现代矿山测量技术的发展,所以3S技术的发展正好弥补了这一缺憾,逐步在矿山测量仲奠定坚实的技术基础,发展成为强大的矿山空间信息技术。并且随着现代“绿色开采”理念的提出和发展以及数字矿山的进一步建设,“35”技术必将在未来矿区生产、建设方面立下汗马功劳,成为不可替代的中坚力量。

参考文献

[1]张文兵,。 浅谈“3S”技术在矿山测量中的应用[J]。 科技信息,2009,31:825+904。