礦山測量學范文

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篇1

【關鍵詞】礦山測量;發展;創新

引言

礦山測量學科是指在礦山開采的過程中,將測繪、地質、采礦等多種學科的理論知識、方法、技術綜合運用到礦山的開采中,以此來對礦產資源進行勘察、設計、規劃、生產經營建設開發的一系列過程[1]。從整個礦山的表面到礦井之下,集多方面進行合理的開發時注意的環境問題。我國屬于一個礦業大國,在礦山開采的過程中,堅持可持續發展戰略的同時利用信息技術改善煤礦事業的發展前景。雖然在煤礦事業開采的過程中面臨各種不用的挑戰,但是在其發展中結合本學科的發展技術,增強煤礦是發的良性發展。

一、我國礦山測量學科發展分析

近年來,我國礦山測量學科已經在多方面獲得了較為顯著地成就。在其不斷發展的過程中,信息技術已經在礦山開采中獲得廣泛的應用。先進數字礦山已經越來越受到重視。礦山開采的理念正在發生著變化。高新科技的測繪技術以及環境監測技術為煤礦事業的發展帶來了廣袤的前景,可見,在礦山測量中,各種學科的交叉應用使得其充滿生機和活力,測量學科在其中的作用也已經日益凸顯。

(一)礦山測量學科的發展過程

礦山測量學科在礦山開采中是一項基礎性的工作,其可以確保礦山開采的安全性、指導煤礦生產、實現礦山資源的合理利用,是煤礦是業的重要組成部分。在20世紀50、60年代,第三次科技革命為礦山測量學科帶來了歷史性的進步。但是,我國在礦山測量學科方面仍然停留于玻璃管裝水做水準儀、憑經驗判斷具置以及開拓巷道施工進行施工操作。直至70年代末,科學技術的發展將礦山測量學科推上了一個臺階,使得礦山測量學科廣泛應用于礦山開采中[2]。直至90年代,在改革的浪潮中,我國煤炭事業逐漸走向市場。煤礦企業為適應市場發展的需求,礦山企業漸漸開始組建科技測繪中心,將測繪工作向多元化的方向發展。現今,在挑戰與時機共存的局面中大量新進的測量技術被應用于礦山開采中。

(二)礦山測量技術的發展

當前被運用于礦山開采中的測量技術有:精密水準測量、精密水準測量、數字攝影測量、GPS技術對開采沉陷變形和露天礦邊坡穩定性的監測、激光掃描、無反射鏡的光電測距技術等。特別是衛星傳感技術在礦山測量方面的發展前景更廣泛。對礦產資源合理的開發、實現綠色開發,屬于國際礦產資源開發的共識。當前,礦山測量儀器發展的越來越簡單,需要操作的人員越來越少。儀器在不斷更新的過程中,基本的測量知識顯得尤為重要。因此,無論煤礦事業發展的怎樣,測量員必須具備高素質、高文憑以及高能力等特點。測量技術在實際的工作中需要與其他學科知識交叉運用,其中包含的知識和理論以及技術具有相當地廣泛性。因此,在科學技術不斷發展的過程中,理論知識與實踐經驗相結合,有效促進礦山開采的進行。礦山測量技術的發展,使得礦山企業更具有良好的發展的前景。

二、我國礦山測量學科創新的分析

為適應市場發展的需求,在礦山開采中需要對礦山測量學科不斷地創新。也只有不斷的創新才能夠促進煤礦事業的發展。

(一)礦山測量學科指導綠色開采

遵循生態系統的和物質能量循環,礦山開采應當將環境保護作為其開采工作的標準。因此,為符合這一方面的要求需要加強礦山測量工作,做好跟蹤測量與驗收測量[3]。在礦山開采中需要對地表形態進行檢測,以保證企業開采符合可持續發展戰略。實現綠色開采,這對我國礦山開采和堅持可持續發展具有深遠的意義。綠色開采包括保水開采、瓦斯與礦物質采集、減少矸石的排放以及離層注漿等。要實現綠色開采就需要在礦山測量中將其中的技術運用到實際中,以此來實現設計開采的規范性。

(二)加強創新管理,促進礦山測量的科學發展

為促進礦山測量科學的發展,就應當在開采中對我國礦山測量進行嚴密的調查。根據調查結果制定地區性或者是全國性的開發資料。煤礦企業在管理這些資料中應當具備保密性原理。將管理的工作落實到礦山開采的各個階段,將礦產資源和土地資源相結合,以此來解決土地資源與礦山資源的矛盾。促進礦山經濟發展的同時應用相應的技術。將新技術應用于礦山開采中,促進我國礦產資源的合理利用。

結語

在我國礦山測量學科取得多項科研成果的同時,創新礦山開采的理念,促進礦山學科的科學發展。為我國礦山測量學科注入新鮮血液。

參考文獻:

[1]崔竹梅,王友庫.論現在代測繪技術在礦山測量,},的應用-黑龍江科技信息,2010,10(23):22-23..

篇2

關鍵詞:工程測量;現狀;發展

礦山工程測量是礦山資源開發中的一項重要的技術基礎工作,它所提供的信息產品,在礦山的勘探、設計、建設、生產和安全等各方面都是不可缺少的。礦山測量作業的種種客觀條件促使科學研究在礦山測量方面的投入。這也使礦山測量作業各個方面的飛速發展。礦山工程測量技術將測量與光電子技術、計算機技術、衛星空間定位技術(GPS)、地理信息技術(GPS)和遙感技術(RS)等新技術、新學科的有機結合。這些新技術的應用都使礦山測量的發展速度不斷加快,使一些礦山測量的新技術不斷出現。本文將分析目前礦山測量的現狀,對礦山測量的發展趨勢做一定的分析研究,以供大家探討研究。

1.我國礦山測量技術的現狀

1.1 礦山測量技術的發展

隨著計算機技術、微電子技術等的不斷被應用,像電子經緯儀、全站型儀器、GPS 接收機和多種地面或巖層移動變形監測儀器,不僅應用于地面測量和數據采集工作,而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作環境、減輕了勞動強度。為開發和保護礦產,土地等自然資源、保護礦區環境做出了重要貢獻。十幾年來,礦山測量學科在3S 技術礦山應用、數字礦山理論與技術、開采沉陷與防護、礦體幾何與礦產經濟、礦區土地復墾和生態環境重建等領域蓬勃發展,與測繪科學與技術的其他學科相互交叉融合,取得了令人矚目的創新成果。

1.2 礦山測量儀器和技術的現狀

“3S”及計算機技術在礦山測量中的應用。GPS、GIS、遙感和計算機等技術不但是整個測繪學科的核心技術,也是礦山測量領域的關鍵技術,這些先進技術近幾年在礦山測量界取得了較大進展,其理論研究和實際應用不斷發展和完善。

GPS衛星定位和導航技術與現代通訊技術(無線電通訊、衛星通訊)相結合在測量常規定位技術使工程測量發生了根本性的變化,使其大幅度提高了生產效率。GPS全球定位系統(Global PositioningSystem)在礦山工程測量中的應用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于GPS系統可以向全球任何用戶全天候地連續提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數。礦山工程的測量主要應用了GPS的兩大功能:靜態功能和動態功能。GPS 測量的技術特點有:(1)測站之間無需通視;(2)定位精度高;(3)觀測時間短;(4)提供三維坐標;(5)操作簡便。這些技術和特點在工程礦山測量都是GPS系統的技術特點和優越性的體現。

GIS(地理信息系統)是以采集、計算、存儲、分析、管理和應用一切與空間地理分布有關數據的計算機系統。GIS技術在礦山測量作業中的應用也使礦山測量得到了飛速的發展。

遙感技術(RS)是指不與物體直接接觸而獲得該物體信息的技術,它主要從物體的光特性上認識物體,達到了解物體的目的,從而使傳統的測繪技術局限于采集可見光段的信息,擴展到采集不可見光段的、遠程的、地下的信息。遙感對地觀測技術應用領域得到擴展,現已很大程度上用于測量工程。現在遙感技術在空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率上都有很大提高,從而可更加及時、準確地發現地球表面上的各種變化。

2.礦山測量技術的發展趨勢和展望

目前國外的礦山測量技術已經很先進了,進入21世紀以來,發達國家和一些發展中國家紛紛構建天地一體化對地觀測體系,以實現全球或區域、全天時、中、高分辨率的時空數字影像數據獲取與更新。目前,我國正在規劃和構建天基綜合信息體系,發射一系列持續運轉的、大中小并舉、高中低相結合的衛星群,包括通訊衛星、氣象衛星、全球導航定位和多分辨率的光學、紅外、高光譜遙感,以及全天時、全天候的雷達衛星群,謀求衛星遙感、航空對地觀測、衛星導航定位系統與地理信息系統的綜合集成,努力實現基于數字影像的地球(地理)空間信息的大眾化服務。

中國的礦山測量科學技術經過五十年的發展,已經形成了一定的體系,并取得了很多成果。通過以上的分析可以看出我國的礦山測量的發展趨勢。

2.1 建立礦山測量技術的規程規劃和適應科技發展的教育人才體系

為保障礦山生產安全和杜絕礦產資源的浪費,首先要制定完善的測量技術規程和生產規范。我國的煤礦測量規程規范還是20世紀80年代制定的,都是比較早的規章制度了。近20年中,礦山測量技術日新月異,與此同時采礦和安全技術也迅速發展,20世紀80年代的測量規程規范早已不適應了,必須組織力量全面修訂。

由于測繪高科技是計算機科學、信息科學、光電技術等多學科現代成果的融合,因此,從技術角度上講,測繪高科技具有極大的難度,從這個意義上,測繪高科技對人才培養提出了更高要求,需要培養多學科交叉的復合性與專業型結合的人才,以增強這些人員適應測繪高新技術的發展,增強開發、應用和應變的能力。

2.2 未來礦山測量技術的趨勢

(1)采用高新技術開拓新的領域,中國礦山測量學科歷來是礦業科學的一個組成部分,盡管它現在按照政府要求被納入到測繪科學內,但其特色與豐富的內涵不能改變。在新世紀應更上一層樓,為人類社會的可持續發展做出貢獻。“學科”、“學校專業”、“企業崗位”,這是三個既有聯系又有區別的概念。這些年來中國的礦山測量勇士們正是這樣干的,不局限在傳統的圈子里裹足不前,只要國家需要,就毫不猶豫地開辟新的研究領域。而且正令有些礦山測量學科的研究者探索建立礦山生態學這門新學科。

(2)數字攝影測量與遙感技術應用方面近年來由于高科技的迅速發展,數字攝影等多方面的高科技也將運用與工程測量中,當然這只是一個趨勢,有待于進一步的研究,以便更好的應用在此方面。目前的數字攝影測量等方面的應用有:衛星遙感技術的現展與應用;機載3維激光掃描與成像技術(LIDAR);GPS- InSAR 集成技術等等。總之,現代的礦山工程測量將不斷的與高科技相結合,形成更先進的測量技術。

3.結束語

綜上所述,我國礦山工程測量技術近年來飛速發展,本文通過對我國現階段的礦山工程測量技術的研究分析,討論其現階段的技術狀況以及將來的發展趨勢。

參考文獻:

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關鍵詞:礦山測量;RTK;技術;創新

Abstract: with the development of science and technology, the development trend of mine surveying technology gradually to international development, with the development of GPS technology, this paper analyzes into the special problems facing 21CN mine surveying, mine surveying innovation, explore the situation and task of the new period it faces

Key words: mine surveying; RTK technology; innovation

中圖分類號:TD17 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

礦山測量是礦山建設時期和生產時期的重要一環,測量工作及測量成果是為礦山生產服務的。隨著測繪科學技術迅速發展,礦山測量也不斷創新和發展,面對各種挑戰和機遇同在的關鍵時代,廣大測量科技工作者肩負著歷史的責任,有必要對礦山測量走過的艱苦歷程及其未來作一些回顧和認識。

一、我國礦山測量技術方面存在的問題

1. 礦山測量工作者地位低、權利小

礦山測量是礦山生產建設中的一項必不可少的技術工作,測量成果不但要為礦山生產建設服務,也要為安全生產提供信息,以供領導對安全生產做出決策,是實現礦山安全生產的重要組成部分。但是,從20世紀90年代,在社會主義市場經濟的沖擊下,礦山企業以追求利潤最大化為企業根本目標。“采好礦,采成本低的礦”成為全國礦山企業的普遍現象,在這種背景下,作為輔助部門的礦山測量技術力量受到影響、基礎工作削弱。礦山測量工作者在礦山生產一線中天天忙碌于導線與給向的簡單輔助角色上,地位低、權利小。

2. 礦山測量人才大量流失

眾所周知,煤礦企業生產條件差,危險程度高,礦山測量待遇低,幾乎沒有測量畢業生愿意到煤礦企業工作,大量技術人員離職離崗到建筑、交通等工程行業發展,嚴重削弱了礦山測量技術力量。

二、礦山測量的概念論述

礦山測量是一門交叉學科,它的發展、變化密切相關主要涉及3個力面:一是采礦技術和礦業工程的發展及要求;二是測繪科學技術與儀器設備的發展;三是其它學科的發展與影響。例如地質學、數理科學、環境科學、計算機科學、經濟學等。在中國,曾經給礦山測量學科定義為:是礦山地質勘探、設計、建設和生產運營各階段,研究測定礦山地面、地下點的幾何位置,獲得礦體、礦山開采和開采沉陷的各種空間幾何信息,進行分析和數據處理,編制各種比例尺的礦山地面、地下開采圖件,同時研究礦產資源合理開采、開采沉陷及其防護的理論和技術的學科。并且明確它對礦山生產的4個作用,即參謀作用、指導作用、保證作用和監督作用。

國際礦山測量協會曾經給礦山測量的任務定義為:從開發的經濟效果評價礦藏的地質條件;礦山權益的調查研究與交涉談判;礦山測量的施測、記錄、存儲、計算及礦圖繪制;采礦對地表及地下巖層影響的測量與預計;礦床儲量的調查和估算;礦山規劃等。

三、礦山測量技術創新方向

1. 理論創新

礦山測量在理論上來說是一門交叉學科,其理論涵蓋了相關的各門學科,隨著相關學科在理論、技術與應用力而的不斷發展,必將對礦山測量有所啟發,從而可以對礦山測量的理論進行突破,通過理論上的創新來推動礦山測量學科的發展。

2. 技術創新

礦山測量是門技術科學,其應用領域廣泛,涉及到礦山生產的各個階段,應用于礦區生產與管理的各個環節,而且實踐中的新問題總在不斷產生,并要求有效的解決辦法,如何在已有的軟硬件的基礎上,通過技術的改革和發展,科學、高效地解決出現的問題,就要求進行技術上的創新。

3.應用創新

礦山測量是一門發展的科學,其應用領域隨社會發展、礦山生產的發展而處在動態的變化之中,礦山測量既要鞏固傳統的應用領域,又要不斷開拓新的、有潛力的應用領域,這就要求在其應用領域、應用體系、應用模式上都能進行創新。只有通過不斷的創新,礦山測量學才能處在不斷的發展與進步之中。

四、傳統的測量方法在礦山測量中的應用

1. 一般測量

利用全站儀在井下進行一般測量時,為了加快測量速度,可直接設置后視方位、測站坐標及高程,并設置好儀器高及鏡站高,直接讀取、記錄所測點的坐標及高程,從而及時了解掘進進度,指導井下工程按設計進行施工,保證安全作業。為便于檢查,須同時記錄所測點的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中線、腰線時,由于全站儀可直接調出方位和讀出距離,省去了很多輔助工作,能方便、準確地現場標定中、腰線。

2. 角度測量

角度測量是井卜測量中的重要工作,也是關鍵的工作。角度測量精度的高低直接影響到方位角的大小,從而影響最弱點和最弱邊的誤差。利用全站儀內置的重復角度測量模式測量,既能消除正倒鏡的2C差,又能及時反映測量誤差,避免了來回轉換正倒鏡。井下角度測量照準方向一般以垂球線為最佳。為了得到最好的背景效果,可在垂球線后而用照明工具透過透明紙進行照明,并把部分反光的照明燈關閉,以便更好地尋找測量目標。

3. 邊長測量

傳統的井下導線測量邊長是2人水平同時拉鋼尺,2人讀取數字,通常往往因2人力量把握不均,難以讀數,此外還有因聽錯、讀錯、記錯或算錯而導致限差不合要求,從而常常進行反復多次測量才符合要求,特別是在斜巷(20°-30°)上測量邊長難度更大。由于受鋼尺長度的影響,限定了導線邊長不能超過50m;當測量高級導線邊長超過50m,除必須設中間定轉點外,還必須考慮鋼尺的各項改正,給測量工作帶來很多困難。全站儀的電子測距克服了鋼尺測量的諸多缺點,邊長遠遠超過50m,不但減少了測站,而且提高了測量精度。值得注意的是棱鏡整平對中后必須對準全站儀測站方向。由于井下受潮濕、溫度、能見度、照明亮度等影響,加上垂球線細度問題以及照準方向背景不好,兩測量導線點的邊長設置,在直線巷道中以不大于300m為宜。

4. 高程測量

井下高程測量一般利用水準儀進行,全站儀通過輸入測站高程,量取儀器高和鏡站高,直接顯示測量未知點的高程。雖然測量的是二角高程,但對指導一般的工程施工,同樣可達到快而準的效果,并且可以與水準高程互相檢核。

五、 GPS RTK在礦山工程測量的應用

在礦山坐標系GPS網的控制下測量計算出與公路高程系統差值、及與市規劃局獨立坐標系的轉換參數。

1. 采剝現狀與地形測量

過去測地形圖時先要在測區范圍建立控制點及圖根點,然后在圖根控制點上架全站儀或經緯儀配合小平板測圖。后來發展到外業用全站儀和電子手薄配合地物編碼,用大比例測圖軟件來進行測圖,都要求在測站上測四周的地物地貌等碎部點,這些碎部點都必須與測站通視,而且至少要求2-3人操作,在拼圖時一旦發現出錯還得到野外去重測。現在采用RTK,在一般的地形地勢下,設站一次即可測完以10多公里為半徑的測區,大大減少傳統測量所需的控制點數量和測量儀器的搬站次數,僅需一個操作,在地形地貌碎部點上待1-2s,可以得到該點的三維坐標值。同時輸入地物編碼,在測量過程中實時知道點位精度,這樣使作業速度加快,節省了外業費用,也提高了勞動效率。RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級,并且誤差沒有累加,數據安全可靠、當一個測區測完后回到室內,由成圖軟件通過接口,就可以繪制輸出所需求的地形圖。

2. 鉆孔、征地邊界、境界線等工程放樣

把設計好的點位在實地標定出來,用常規的放樣如經緯儀交會放樣,全站儀的邊角等,一般要放出一個設計好的點時,往往需要來回移動目標,而且要2-3人操作,同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好,有時放樣過程遇到困難的情況要借助于很多方法才能放樣,如距離較遠時還必須支測點,從而使誤差累加影響放樣點的精度、采用RTK技術放樣時,外業放樣效率會大大提高,一個人僅需把設計好的點位坐標輸入到電子手薄中,手薄動態直觀的顯不便會自動提醒你走到要放樣的位置,既迅速又方便、它可以設置給出兩點不通視的放樣線上的點、不足之處是不能像全站儀那樣現場給定角度和方向、

3. 土方工程量驗收測量

GPS配合南方成圖軟件形成管理一體化數據鏈,減少數據轉抄、輸入等中間環節并實現CAD化。測量2- 4s點(精度2-3cm), 4-5人在4d時間內要完成8.8 km2月采剝工程平面圖的數據采集、填繪更新工作、月底采集碎部點位超過5 000測點,現有人員用以往測量儀器無法實現大型露天礦月工程量驗收的需要目前正在考慮建立單基站CORS系統實現無人值守,用VRS技術提供GPS實時測量數據服務,滿足非蔭蔽區工程測量等項要求且連續可靠、隨著周圍相鄰地級市單位單基站系統的建立,可共同組網,提高系統覆蓋范圍和精度,輕松升級成多基站CORS系統。

六、 結束語

面對這種挑戰和機遇同在的關鍵時代,廣大測量科技工作者肩負著歷史的責任,每一位測量工作者要破除傳統束縛,不考慮體制變動,去面對社會發展的要求,闖向有待認識的新領域。人類社會正面臨著人口、資源、環境和災害等影響人類生存和社會發展的嚴重問題。

參考文獻:

篇4

前言:礦山測量是研究和處理礦山地質勘探建設和采礦過程中由礦體到圍巖,從井下到地面在表態和動態下各種空間幾何問題的一門科學它是由測繪采礦地質等學科交叉而成的邊緣性學科學科的綜合性內容的實踐性和生產的應用性是其最主要的特點礦山工程測量是礦山工程建設中一項必不可少的技術工作,測量成果不但要為礦山采掘 地質等專業提供基礎型數據,服務于生產建設,也要為礦山安全如地質災害邊坡監測掘進工程提供準確穩定

的信息,為決策者提供礦山工程項目規模技術論證基本建設安全風險等的基礎資料礦山測量在礦山工程中的應用已成為礦山建設和生產時期的重要一環,它為礦山開發建設和生產管理提供與地理位置有關的各種綜合性的基礎信息隨著測繪技術的迅速發展,礦山工程測量也在不斷創新和發展礦山測量對礦山發展過程中的環境監測礦山交通水利重大災害監測預報等礦山工程項目中的安全保證起著重要的作用

一.礦山測繪新發展

礦山測量學科的發展是與社會的需求和科學技術的發展密切相關的并且顯示出不同的時代

特點和內涵。隨著計算機的發展與廣泛應用,測量學科有了革命性的發展.地理信息系統( GIS ) 遙感 (S R)、全球衛星定位系統 GP(S) 的發展,帶動了礦山測量學科的發展全球衛星定位系統(GSP ) 技術被廠’泛應用于礦區控制及地面測量還被集中應用在礦山變形監測、卜車調度等方面。我國一些大型金屬礦山和露天煤礦運用無線通信和GSP 技術調度系統,較好地解決了車鏟設備的最佳配合和設備中途出故障后的動態重組等問題,提高了設備的臺時效率,實現了爆破孔的自動定位。在礦料場的體積測量與重量計算工作中,有關單位針對f 程測區范圍大、礦料種類多、分布廣等特點,采用GSP 實時動態差分測量技術,多快好省地完成了這項工作。

遙感( RS) 近年來已發展成為礦區生態環境受采礦影響的監測、調查與分析的重要手段。中國與荷蘭合作項目“中國北方煤田自嫩環境監測”應用遙感技術首次全面系統地掌握了中國北方煤田自嫩災害分布、區劃、等級及危害程度,提出了煤田火區遙感技術探側方法和工作程序,建立了中國北方煤田火區計算信息系統,并將圖像處理技術和地理信息系統技術有機地結合起來,為各級政府對煤火的防治決策、滅火工程設計施工、監測提供了現代方法和手段。“礦產資源開發遙感動態監側”項目利用不同分辨率衛星數據對試驗區礦產資源開發及其引發的生態環境問題進行了深入細致的研究,取得了成功,使我國延續多年的礦產資源開發利用狀況逐級統計上報制度逐步被遙感動態監測所替代

地理信息系統( GI )S 在礦業界出現了應用推廣與理論研究并重的局面。應用研究涉及礦山地測信息系統、礦山安全、工況監側及生產調度指揮系統等專業信息系統的開發研制。墓于Gis 的礦區資源評價、開采沉陷環境影響評價、土地復墾規劃、煤巖煤質資料分析、礦井地質構造及煤礦底板突水預測、煤礦通風網絡表達、礦體實體模型建立等方面,已有一些專業性的礦山地理信息系統投入應用,帶動了礦山地測信息數字化管理、礦圖自動維護與網絡共享、礦山開采損害可視化評估等技術的發展.

21世紀將是科學技術的世紀,是信息社會的世紀。測繪科學技術涉及的領域不斷增加,測繪儀器的應用領域迅速擴大,正朝著綜合化的方向發展。不僅它本身的幾個學科相互滲透和交叉,同時也在向外延伸,同他相互融合;在解決生產中遇到問題時,勢必出現大t 能減輕人的勞動強度,提高工作效率的專用測繪儀器或儀器系統、致力于數字測繪化的現代側繪技術,都已為或為側繪數字化打下堅實的基礎.數字側繪提供的是整體解決方案,數字成圖,數字管線,數字控制。他們分別為測圖、管線測量、導線、水準等常規化工程任務提供完整解決方案,大力促進側t 技術和手段的更新換代.積極推動新技術的推廣應用,是測繪技術向電子化、自動化、數字化方向邁進.

礦山測量技術的創新及應用

現代高新空間技術信息技術和計算機技術等先進技術的發展也影響著測繪技術的發展,并不斷賦予礦山測量專業新的內涵;各種新型測量儀器 測量手段的出現及服務對象的變化,也對傳統測繪技術形成了巨大沖擊這些都對測繪工程專業技術人員提出了更高的要求因此,礦山測繪工作中,要不斷學習更新信息技術,了解技術發展的最新動態,礦山測量是一門發展的科學,其應用領域隨社會發展礦山生產的發展而處在動態的變化之中,礦山測量既要鞏固傳統的應用領域,又要不斷開拓新的 有潛力的應用領域,這就要求在其應用領域 應用體系應用模式上進行創新只有通過不斷創新,礦山測量才能處在不斷的發展與進步之中

譬如,在礦山測量中,利用GPSRTK測量技術加強對地下資源開采的監督和積極開展礦區環境監測和土地復墾研究;在測量方法 儀器等開發與應用研究方面推廣攝影測量技術尤其是大比例尺圖的繪制縮短成圖周期加快礦圖更新實現礦圖繪制自動化;已開展于井下的礦用輕便經緯儀和自動跟蹤數字顯示的防爆陀螺經緯儀等研究

在礦山現狀與地形測量 現在采用RTK ,在一般的地形地勢下,設站一次即可測完10km 為半徑的測區,大大減少傳統測量所需的控制點數量和測量儀器的搬站次數,僅需一個操作,在地形地貌碎部點上待 1-2小時,可以得到該點的三維坐標值 同時輸入地物編碼,在測量過程中實時知道點位精度,這樣使作業速度加快,節省了外業費用,也提高了勞動效率 RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級,并且誤差沒有累加,數據安全可靠,當一個測區測完后回到室內,由成圖軟件通過接口,就可以繪制輸出所需求的地形圖

針對鉆孔征地邊界境界線等工程放樣,把設計好的點位在實地標定出來,采用 RTK技術放樣時,放樣效率會大大提高,一個人僅需把設計好的點位坐標輸入到電子手薄中,手薄動態直觀顯示會自動提醒你走到要放樣的位置,既迅速又方便,它可以設置給出兩點不通視的放樣線上的點不足之處是不能像全站儀在現場就能給定角度和方向

針對土方工程量驗收測量 ,利用GPS 配合成圖軟件形成管理一體化數據鏈,減少數據轉抄 輸入等中間環節并實現 CAD化 月底采集碎部點位超過5000測點 采用傳統的方法,現有人員采用測量儀器是無法實現大型露天礦月工程量的驗收

結束語

隨著數字化測繪技術的提高測繪新技術的不斷成熟測繪技術也在各行各業中得到廣泛應用現代礦山工程測量必將朝著測量數字工程化的方向發展開展數字化礦山建設已成為礦山企業提升自身競爭實力和創造經濟效益的重要手段

在這種時代背景下,礦山測繪工作者除了具備礦山測量專業知識外,還需要具備地質 采礦及環保等學科的知識

1)全方面掌握測量方面的基本知識的 如地形圖測繪礦區控制測量及 衛星定位技術測量

誤差及平差礦山測量及礦圖繪制大地測量儀器學攝影測量等

(2)掌握地質基本理論及礦井地質 礦體幾何等知識,以便研究礦體的形狀性質及斌存規律和計算儲量損失貧化及確定合理的回采率等

3)了解采礦知識 主要是通過學習采礦方法來了解采礦的全過程,以便更好地參加采礦計劃的編制并進行監督檢查和研究巖層與地表移動等問題

(4)了解遙感與地理信息系統和礦區土地復耕知識,以便對采礦引起的環境問題進行監測,對開采沉陷造成的生態環境問題進行綜合治理在人才培養上,注重加強基礎理論拓寬專業知

識面,培養開拓型人才

篇5

[關鍵詞]支導線貫通測量 礦區 應用

[中圖分類號] TD175 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-1-57-1

1工程概況

本工程設計從-530m中段東大巷與礦區主風井進行井下貫通,貫通點為風井邦壁K點(X:Y:Z),貫通總長度503米。同時,為保障開拓過程中廢石向-635m中段7#、8#采空區進行充填,以及后期生產中向-575m中段采區充填,設計從-605m主回風巷處布置一廢石溜井與-530m中段回風巷貫通。貫通測量復測支導線長度:729.884米,貫通后實地檢查貫通精度垂直重要方向為30mm,水平重要方向為25mm。

2測量方案

2.1準備工作

(1)全面了解設計意圖,認真熟悉與審核圖紙。(2)坐標系的選擇。

目前我礦采用的是1981年新坐標系統成果,新坐標系統與龍門山礦區地質勘探時期326地質隊使用的坐標系統以及南昌設計院的《龍門山采選工程設計》圖紙完全一致,1995年6月17日開始的-605m中段實現相向貫通時所使用的控制系統就是利用的該系統,所以這也是本次坐標系選擇的重要依據。

2.2測量儀器及工具的選用

貫通測量所用的儀器和鋼尺等器具,必須經國家計量核定部門核驗合格后方可投入使用。下表為測量儀器與工具一覽表:

3施測程序

(1)鑒于前期測量工作情況,在-530m中段布設3個永久控制點(EN-1、EN-2、EN-3)。(2)利用-605m中段7″級控制點FJ-9、FJ-8,沿-605m中段、-575m中段、-530m中段平巷敷設15″級控制支導線,該控制支導線可做平面、高程控制兩用。(3)受井下現狀與作業條件限制,所敷設控制支導線需利用-530m至-575m中段通風井進行一井定向聯系測量傳遞方位與高程。(4)對10″級控制導線進行往返測量,在誤差范圍內取中數進行支導線平差計算將-530m中段永久點EN-1、EN-2、EN-3計算成果做為貫通測量起算數據。(5)計算指導貫通巷道掘進方向和坡度的幾何要素,并在實地標設。(6)施工測量中對布設的工作支導線進行往返測量,及時校正貫通巷道的中、腰線。(7)施工中及時測量填繪貫通工程進展圖(比例尺不小于1:500),檢查巷道是否偏離設計位置。當施工距貫通點50m左右時完成最后一次復測工作,并調整好貫通方向和坡度,同時測量人員應把這一情況以書面形式通知施工方,在貫通點采取安全措施。(8)巷道貫通后測量實際偏差值,在容許范圍內修整巷道。根據組織與實施情況編寫貫通測量技術總結。

4測量控制方法

4.1水平角測量技術要求如下表:

4.2導線邊長丈量和歸算方法

(1)分段丈量時,采用儀器定線、抄平,偏差小于2cm,最小尺段應小于15m。(2)所測邊長加尺長改正和溫度改正后參與計算(3)考慮短距離貫通測量,邊長不進行海平面和高斯投影面改正。(4)導線的計算利用兩次獨立往返測數據,在誤差范圍內取平均值進行計算,按實測成果標定巷道中線方向(中線每30m一組)指導施工。

4.3水準測量技術要求如下表:

(1)高程聯系測量采用水準測量與三角高程聯系測量相結合。(2)巷道坡度控制是根據實測標高與設計相比較后,進行坡度測設或腰線調整(腰線每組控制25―30m)。

4.4回風井一井定向測量方法

回風井平面聯系測量采用延伸連接三角形的幾何定向法獨立觀測兩次。回風井深度為46 m,直徑僅2 m左右,有效空間小,A、B兩根垂線距離只有1.1 m左右,投點誤差較大。為保證測量精度進行聯系測量時要按以下步驟進行:

(1)重錘球的投放:在井口通過頂板上方兩點將兩根垂線放在井筒內,兩垂線之間距離為1.1 m左右,投放時-575 m中段風機停開,用信號圈法和比距法檢查垂線投放后的垂直性。(2)量邊:用檢定的鋼尺,施以檢定時的拉力(10kg),懸空丈量并測計溫度,往返丈量三次,每量一次改變一下尺的位置,同一邊各次丈量結果最大差值不得超過3mm。(3)測角:采用T2級電子經緯儀,全圓測回法測兩測回,半測回互差20″,兩測回互差12″,左右角閉合差30″(兩次對中)。(4)檢核:測角、量邊符合要求后,用余弦公式計算兩垂線的間距C計值,結果應小于±2mm,在外業觀測期間應對記錄和現場計算的成果進行及時復查,兩人計算,發現錯誤馬上重測,以免事后發現造成返工。

5總結語

通過此次的設計施工,將支導線貫通測量應用于礦區測量,施工的順利完成有效地解決這兩個中段的通風問題,確保了作業人員有兩個可靠的安全出口,同時保證了下步各項工程的順利開拓,保證了礦區的安全性和效益性,同時也為同行提供了一定的參考借鑒價值。

參考文獻

[1]王正帥.測量技術對礦井重大工程質量的影響[J].江蘇煤炭,2010(03).

[2]徐金城.礦井聯系測量的實踐運用[J].采礦技術,2010(01).

[3]周立吾,張國良,林家聰編.礦山測量學(第一分冊)--生產礦井測量.徐州:中國礦業大學出版社,1987.

篇6

摘要:礦山測量是礦山工程中的基礎專業技術之一,受施工條件的限制、測設環境的影響,測量過程中存在很多影響其精度的因素。本文主要從礦山測量常見的、經常遇到的情況入手,從理論上簡單介紹了了提高測設精度的方法和避免出現工程失誤而需要采取的措施。

關鍵詞:礦山測量 成果計算 數據處理

礦山測量工作是一項重要而嚴謹的工作,它肩負著礦井的開拓、準備、回采巷道的測設,標定任務。它與設計、施工緊密相聯,起著承上啟下的作用。

由于井巷施工特殊條件的限制,只能布設支導線,缺少必要的檢核條件,誤差積累較大,當出現粗差時又不能進行返工。其測量精度的高低只有巷道貫通后方可知曉,若沒達到設計要求,就會造成廢巷,不僅浪費人力、物力,而且還可能會造成礦井重大的人身安全事故,同時給生產接續、企業經濟效益帶來不可彌補的重大損失。因此,測量人員都要養成認真細致的良好習慣,減少由于測量疏忽而造成的錯誤,提高成果的準確性,提高自我的專業技術水平。

1、礦井下,測量支導線隨巷道延伸而延長,支導線末端點位中誤差為:

由上式可以看出,井下支導線沿設導線點進行測量時,最末端的點位中誤差大小和測站數、儀器本身測量精度、測量誤差以及支導線的總長度有關。測量精度一定、隨巷道延伸的導線長度一定的條件下,除在必要的巷道拐點、變坡點、無法通視地方敷設導線點外,則盡可能地增加導線邊長、減少測站數,才能提高精度,減小末端誤差。

2、井下單一支導線延伸較遠時,隨著測站的增加,誤差逐步累積,會出現較大誤差,引起巷道方位偏差。若有條件,應及時通過聯絡巷等將導線符合到其他已知點位上,形成復閉合導線,平差后引用新的成果。若無法形成復合導線,也可同時測設雙支導線,相互間進行檢核。

平面控制采用雙導線進行閉合測量,也可以達到良好的精度。以井下主控制網導線點為起點,向巷道內沿中心線方向延伸。導線每延伸1-2個控制點,兩導線交會成一個節點,節點坐標采用平差值,作為繼續向前延伸的依據。

3、大型貫通時,導線的長度較長,測站較多,除了必要的等級控制(測回數、邊長等)外,內業計算時,應特別注意傾斜改正;導線邊長歸化到參考橢球和高斯投影面。

(1)傾斜改正(斜距化為平距);

(2)導線邊長歸化到投影水準面的改正改正數為:

ΔLm=-(Hm/R)×L;

L為平距;Hm為導線邊兩端點高程平均值,單位km;R為地球平均曲率半徑R=6371km;

(3)導線邊長投影到高斯平面的改正改正數為:

ΔLg=(Ym2∕2R2)·L;

(Ym為導線兩端的平均Y坐標值,單位㎞;R為地球平均曲率半徑R=6371km。)

由于地面控制網的邊長通常都已歸化到了投影水準面和高斯平面上,投影后的邊長已經變形,變形值大小即ΔLm+ΔLg:(1)當地面高程H很小,即ΔLm≈0時 ,這時邊長化算的影響主要取決于Y值得大小,而且改正數為正;(2)當地面高程H很大,而Y坐標很小,這時ΔLg≈0,邊長化算主要受高程影響,改正數為負;(3)當|ΔLm|≈ΔLg時,兩者的影響互相抵消,這時可以不用作邊長化算;(4)當H和Y都較小, ΔLm≈0, ΔLg≈0,這時也可以不用作邊長改正。

通過以上討論可知:只有在(1)、(2)兩種情況下才要做邊長化算,而(3)、(4)兩種情況則不用邊長改正。那么,什么時候化算或無需化算,就要根據工程的精度要求和測邊所在地的H和Y來計算。

4、應定期進行控制系統,即控制網的復測更新。有條件的話,還應使用陀螺儀經緯儀進行定向,以檢核控制網或延伸過長的支導線。利用陀螺經緯儀定向時,對其進行誤差分析及平差,能有效地控制誤差。先進的現代測繪儀器對傳統的測繪方法產生了深刻的影響,大大提高了精度的同時,更加方便快捷。

總之,礦山測量工作是礦井生產中一項重要的基礎工作,也是是一項集體細致的工作,保證測量真實性外,還需要對成果進行進一步處理,才能得到滿足規程要求精度的成果,才能切實保證在一些重要的測量工程(如大型貫通、測設長距離支導線等)的準確無誤。因此,小組內部必須搞好團結緊密配合,各司其責,做到分工不分家,在業務技術上不斷學習提高,深入研究,加大先進設備儀器的投入,只有這樣,才能保證測量工作的正確進行。

參考文獻:

[1]李麗;趙曉丹;法維剛. 解析法求支導線終點誤差[J].《測繪科學》,2009年;

[2]郝向陽等,數字化測圖原理與方法,出版社,2001年;

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[關鍵詞]煤礦測量;GPS技術;數字測量;遙感技術;GIS技術

中圖分類號:R454.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)06-0290-01

1 概述

我國是一個礦產資源大國,擁有眾多特色資源的礦產,不僅資源總量豐富,且礦種齊全配套。在目前已經發現的168種礦產資源中,包含了金屬礦產、非金屬礦產、能源礦產、以及水氣礦產等諸多礦種。建國以來,我國在礦產地質勘查工作方面,進行了大量的工作,并取得了卓越的成就。隨著科學技術的發展,礦山測量學科應運而生,逐步形成了一套相對完整的體系。尤其是近年來電子技術和激光技術的出現,在礦產施工中發揮了積極的作用,大大提高了礦產資源的開發和利用效率。

2 煤礦測量工作的重要性

煤礦前期的測量工作,是煤礦生產建設的工作基礎,并貫穿于煤礦生產的全過程。煤礦測量工作有著十分重要的意義和作用,任何在測量的過程中產生的普通小事故,都可能引發重大的安全事故,進而威脅到作業人員的生命安全。煤礦的生產作業,往往都是在地下幾百米的深處進行,加上一些老礦經過多年的采掘之后,井下的巷道空間呈現出錯綜復雜的關系。因此,數據測量的準確性,成為保障煤礦安全生產的重要前提。結合煤炭行業的具體性質,必須在煤礦的測量工作中,堅持安全第一、預防為主的原則。在思想認識方面提高測量人員的安全意識,運用其專業的理論知識和實際經驗,解決測量工作中遇到的各種問題。在為施工單位提供優質服務的同時,為煤礦的安全生產保駕護航[1]。

3 煤礦測量技術的發展

改革開放以來,我國的經濟進入了一個高速發展的階段,對于能源的需求也日益增加。由此促進了煤炭行業的快速發展,更推動了煤礦測量技術的進步。傳統的煤礦測量技術,是以數字水準儀測量技術為基礎的。在水準儀中加入了激光束的原理,能夠實現目標的精確定位。有著測量機器人之稱的ATR技術,在全站儀中加入了目標識別技術,能夠實現識別、觀測、自動搜索等功能。適用于精度要求較高的煤層,極大的提高了煤礦測量的精度,并獲得了較為廣泛的應用。隨著科學技術發展的日新月異,全球衛星定位GPS技術、數字攝影測量技術、遙感RS技術、地理信息GRS技術、以及慣性測量系統定位技術和數字測圖技術等新技術相繼出現,進一步推動了煤礦測量技術的發展。

4 礦山施工中煤礦測量新技術的應用

4.1 GPS技術

GPS也叫做全球定位系統,起源于上個世紀70年代,大體可以分為三各部分,即空間星座、地面控制和用戶設備。不僅擁有海、陸、空全方位實時三維導航,還有著衛星導航與定位系統,可以快速、準確、高效的進行三維坐標定位,能夠實現全天候作業與全球覆蓋。由于衛星與接收裝置之間的距離是固定的,可以利用GPS進行測量,從而分析出接收裝置的具置。在現代通信技術的配合下,能夠實現動態的地球表面三維坐標測定,在土地調查、交通定位、野外考察等領域有著極為廣泛的應用[2]。

在GPS技術上發展起來的實時動態技術,不僅可以提供實時的三維定位系統,還能夠通過接受裝置,完成對GPS衛星觀測的步驟。在礦山的施工過程中,依靠一定數量的基準控制點,而無需進行布設各級控制點。一方面能夠提高測量的精度,另一方面能夠對控制點的坐標進行快速測定,適用于復雜的地形點、界址點、以及地物點。同時,利用測圖軟件,能夠生成野外礦山施工的電子地圖。結合現有的數據超過,能夠完成礦山施工的放樣。

4.2 數字攝影測量技術

數字攝影測量技術,采用的基本原理是數字影像和攝影測量,屬于攝影測量學的一個分支學科,涵蓋了影像匹配、模式識別、數字影像處理、計算機技術等多學科的理論與方法。在數字攝影測量過程中,無論是處理的原始資料,還是中間數據的記錄,以及測量的產品,都是數字的。不僅具有y量速度快、測量精度高、數據率高、適應性強、便于攜帶等優點,還實現了非接觸測量,尤其適用于不穩定的環境和狹小空間的測量。

在礦山地表塌陷區域,往往塌陷區的面積較大,還容易受到樹木的遮蔽,給測量帶來了很大的困難。而采用數字近景攝影測量監測技術,一方面要通過相控點布設,對外業數據進行采集。另一方面構建三維坐標數字地面模型,對內業數據進行處理。能夠獲得采礦地表塌陷區的數字影像,可以測定塌陷區的內部形態。在此基礎上通過分析計算,可以得到塌陷區的具體形態特征參數,包括體積、形狀、深度等[3]。

4.3 遙感RS技術

遙感RS技術興起于上個世紀60年代,是利用電磁波的基本原理與光譜特性,在同一光譜區內判斷不同物體的反映情況,進而分析感知目標的某些特性。在國民經濟和軍事等領域,有著極為廣泛的應用。在土地、礦產等資源的探測中,通常使用紅外段光譜波段進行探測。不僅提高了地圖測繪的速度,更提高了測繪的質量。遙感技術有著實效性高、數據綜合性強等優勢,適用于大面積的同步觀測,經濟效益極佳[4]。

由于RS技術所提供的圖像宏觀、全面而真實,十分適用于礦山地質勘查工作。在可靠的地形地貌依據下,能夠更好的分析地質結構,以及進行地物的識別。在RS遙感圖中,各類地表的景觀濃縮其中,通過不同的顏色標識,很容易區分巖石、植物、地形、以及地質構造,從而更加清楚的掌握礦山的基本信息。對于一些比較隱蔽的礦山地質信息,RS技術還能夠做到精確反映,有效的彌補了常規勘查方法的不足,提高了地質勘查的質量和效率。

4.4 地理信息GIS技術

地理信息系統GIS技術屬于一門綜合性學科,涉及到地理學與地圖學領域,其常規功能包括了地理數據的輸入、存儲、查詢、分析與顯示。在其數據管理系統中,具有信息系統空間的專業形式,尤其適用于資源與環境應用領域。對于空間屬性的各種資源環境信息,能夠實現有效的管理,并通過快速和重復的動態監測和分析比較,為制定決策和標準提供重要依據。不僅大幅提高了工作效率,更帶來了可觀的經濟效益[5]。

GIS技術在礦山的生產管理中,以煤礦地質測量應用最多。隨著信息化的快速發展,以及安全生產形式的日益嚴峻,對地質測量工作的數字化,提出了更高的要求。具有可視化功能的GIS系統,與傳統的MIS系統相融合,能夠在煤礦企業的生產中,構建有效的生產信息平臺。由于系統龐大而復雜,涉及的專業與部門眾多,需要有效的統一組織和協調。通過合理的分工協作、以及分步驟實施,以確保礦山施工的順利完成。

5 結語

隨著測量工程現代化要求的日益提升,越來越多的煤礦測量,逐步應用到礦山的施工之中。煤礦測量新技術的出現,不僅保證了煤礦的生產質量,更有益于國民經濟的發展。不僅提高了測量的速度和效率,更優化了操作與安全性能,節省了大量的時間和人力耗費,更提高了測量的準確度。尤其是數字化形式的出現,測量結果能夠更為直觀的呈現在人們面前,便于為安全生產提高科學依據。同時,對于煤礦測量人員也提出了更高的要求,需要良好的把握高科技的技術手段,進一步提高測量的準度與精度。從而為礦山施工中的煤礦測量,提高更加可靠的資料,以此促進礦產資源的進一步發展。

參考文獻

[1] 劉智慧.現代礦山施工中的煤礦測量新技術分析[J].科技展望.2015(07).

[2] 盧安民.煤礦測量中GPS技術的應用[J].科技展望.2015(10).

[3] 蔡軍.數字測圖技術在礦山測量中的應用[J].科技與創新.2015(06).

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關鍵詞:礦山工程,測量技術,現狀,前景展望

中圖分類號: TD21 文獻標識碼: A 文章編號:

前言

礦山測量在礦山工程中的應用, 已成為礦山建設和生產時期的重要一環,它為礦山開發建設和生產管理提供與地理位置有關的各種綜合性的基礎信息。隨著測繪技術的迅速發展,礦山工程測量也在不斷創新和發展,礦山測量對礦山工程項目中的安全保證起著重要的作用。

1、我國礦山測量技術的現狀分析

1.1 隨著先進科學技術的利用以及計算機網絡技術的進步,礦山測量技術也得到了相應的發展,隨之而來的是數字化測量儀器的廣泛應用,最常見的是電子經緯儀、全站型儀器、GPS 接收機和多種地面或巖層移動變形監測儀器,這些礦山測量技術在實際工程中取得了良好的效果,提升了礦山測量數據的準確性和有效性。不僅應用于地面測量和數據采集工作,而且提高了工作教率和成果的精度、改善了工作環境、減輕了勞動強度,為開發和保護礦產、土地等自然資源、保護礦區環境作出了重要貢獻。隨著礦山測量手段的不斷進步以及科技技術的進步,使得礦山測量技術滲透到了諸多領域,最為突出的是礦山測量學科在 3S 技術礦山應用、數字礦山理論與技術、開采沉陷與防護、礦體幾何與礦產經濟、礦區土地復墾和生態環境重建等領域取得了蓬勃發展,并且還和工程測繪緊密結合,取得了輝煌的測量成果。

1.2“3S”技術(GPS、GIS、RS)在進行礦山測量中發揮著極其重要的作用,它是整個計算機應用系統的核心技術,代表著測繪學科的成果,是礦山工程測量的主要測量儀器和關鍵技術,經過實踐證明,此項技術在礦山測量中取得了較大的進展,其理論研究也在不

斷得到更新和應用。GPS (全球定位系統) 是衛星定位和導航技術與現代通訊技術(無線電通訊、衛星通訊)相結合的新技術,在完成工程測量的時候能夠起到十分明顯的作用,可以在很大程度上提高工程測量的準確性和測量效率。最近幾年,GPS 全球定位系統在礦山工程測量中得到了更加廣泛而實際的應用,以其特有的優勢為人們提供了各種各樣便捷服務,提高了信息的獲取效率,節約了有效的資源利用空間。GPS 系統可以向全球任何用戶全天候地連續提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數,這對礦山工程工作人員來說能夠起到十分重要的作用。其中 GPS 的靜態功能和動態功能這兩大功能在對礦山進行測量的時候被應用的最為廣泛,CPS 測量的技術特點主要體現在測站之間無需通視、定位精度高、觀測時問短、提供三維坐標幅和操作簡便,這對礦山測量工程的實施有著極其重要的意義。

GIS(地理信息系統)是以采集、計算、存儲、分析、管理和應用一切與空間地理分布有關數據的計算機系統。計算機網絡技術的不斷更新和發展從根本上推動了 GIS 技術的普及和發展,使其在礦山測量作業中得到了實際應用。通過地理信息系統在礦山測量工程開發中的應用,能夠在搜集相關信息的時候做到更加便捷而準確,從而節約了很多時間,減少了人力以及財力上的浪費。

遙感技術(RS)是指不與物體直接接觸而獲得該物體信息的技術。此項技術的工作原理主要是通過光特性來了解該物體。傳統的測繪技術只局限于測量可見光的物體信息的搜集,而遙感技術能夠將不可見光段的、遠程的、地下的信息準確地反映出來,給測量工程帶來很大的便利,以其獨特的使用價值而獲得了較快的發展。遙感對地觀測技術已經在礦山工程測量中得到了廣泛的應用,而且隨著技術水平的提高,遙感技術在空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率上都有很大提高,能夠準確而及時有效地將地球表面的信息反映出來。

2、礦山測量技術的發展趨勢和展望

礦山測量技術一直都在不斷的取得新的進展,目前有很多發達國家已經構建起了更加完善的天地觀測體系,為的就是盡可能多而準確地獲取更多的資源和信息,提高獲取信息的分辨率,擴大獲取信息的區域,加快獲取信息的頻率。我國目前已經做出了相應的提高舉措,構建了很多綜合信息平臺,并發射了很多衛星群(通訊衛星、氣象衛星、全球導航定位和多分辨率的光學、紅外、高光借遙感、全天時工作的雷達衛星群、謀求衛星遙感、航空對地觀測、衛星導航定位系統與地理信息系統衛星),從而提高信息獲取的準確度和效率。在進行礦山工程測量的時候,一定要結合礦山當地的特點來進行測量,結合先進的測量技術并在使用的過程中加以創造性的應用,從而取得更加豐富而實際的測量成果。

2.1 加強礦山測量技術的規程管理和人才培養

在進行礦山測量的時候,一定要制定相關的規程計劃來確保測量工作能夠安全而規范的進行,從而減少資源浪費,提高生產效率。隨著新科技的不斷應用,以及市場信息的不斷變化,礦山測量負責人要及時進行資源的更新和維護。由于測繪高科技是計算機科學、信息科學、光電技術等多學科現代成果的融合.,因而在進行測量的時候,并不是隨便操作就能夠完成的,具有很強的技術性。高科技領域的測繪人才就要不斷加強自身的專業素質和水平,提高測量的準確性。而測量人員也應該向著綜合性的人才方向發展,提高自己的綜合素質和能力,以適應科技不斷進步的需求。

2.2 未來礦山測量技術的趨勢

未來的礦山測量技術可以趨向于采用高新技術開拓新的領域。不斷擴展礦山測量的涉及領域和學科范圍,不要局限于測繪學科內,向著生態學科以及其他學科發展,從而取得更加廣泛而實際的效果。數字攝影測量技術對遙感技術也有著很大的促進作用,尤其是激光掃描成像技術的應用給礦山測量工程的實施和開發提供了更多的進步空間。

結束語

隨著數字化測繪技術的提高, 測繪新技術的不斷成熟、測繪技術也在各行各業中得到廣泛應用,現代礦山工程測量必將朝著測量數字工程化的方向發展。開展數字化礦山建設已成為礦山企業提升自身競爭實力和創造經濟效益的重要手段。在這種時代背景下,礦山測繪工作者除了具備礦山測量專業知識外,還需要具備地質、采礦及環保等學科的知識:

(1)全方面掌握測量方面的基本知識的。如地形圖測繪、礦區控制測量及 GPS 衛星定位技術、測量誤差及平差、礦山測量及礦圖繪制、大地測量儀器學、攝影測量等。

(2)掌握地質基本理論及礦井地質、礦體幾何等知識,以便研究礦體的形狀、性質及斌存規律和計算儲量、損失貧化及確定合理的回采率等。

(3)了解遙感與地理信息系統和礦區土地復耕知識,以便對采礦引起的環境問題進行監測,對開采沉陷造成的生態環境問題進行綜合治理。在人才培養上,注重加強基礎理論拓寬專業知識面,培養開拓型人才。

自 20 世紀 90 年代后期,在市場經濟的推動下,利潤最大化成為礦山企業競相追逐的目標。“采好的礦,采成本低的礦”成為普遍現象,在這種背景下,礦山測量在礦山生產中僅充當了導線與給向的簡單輔助角色,礦山工程測量人才流失嚴重,嚴重削弱了礦山工程測量的技術力量。為穩定礦山測量技術隊伍,礦山企業應制定相關政策,為測量人員提供更為廣闊的技術平臺和發展空間,讓他們發揮出技術效益。

參考文獻:

篇9

關鍵詞:三角高程測量 井下測量 礦山

井下高程測量是測定井下各種測點高程的測量工作。其目的是為了建立一個與地面統一的高程系統,確定各種采掘巷道、硐室在豎直方向上的位置及相互關系,以解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問題。目前礦山井下高程控制網大都采用水準測量方法和三角高程測量方法敷設。

1.工程概況

篦子溝礦業有限公司位于山西省運城市垣曲縣是隸屬于山西省中條山有色金屬集團有限公司的國有采選聯合地下礦山企業,375分段為339中段第二分段與389中段高差為19米,375分段至389中段斜坡道主要用于375分段行人、通風、混凝土維護及材料運輸,并兼做礦山第二個安全出口,斜坡道為折返式布置,分為Ⅰ、Ⅱ兩端,坡度均為9°,總工程量145米。由于坡度較大,如果采用水準測量方法,雖然進度高,但是速度慢,測量工作量大,且在井下受地形條件的影響,效率極低。經過分析,決定選用三角高程測量方法來對該工程進行測量。

2.三角高程測量的基本原理及精度分析

三角高程測量的基本原理是根據右側站點向照準點所觀測的傾角和它們之間的水平距離,應用三角函數的計算公式,計算出測站點與照準點的高差。

3.斜坡道工程施工組織

375分段至389中段斜坡道工程為礦業公司的重點工程項目。為了確保施工質量和施工進度,制定了嚴格的施工計劃,并調配了礦業公司掘進隊最優秀的作業班組和選取了4名技術精湛的測量人員,有測量人員具體管理,監督施工質量和施工進度。

4.實施過程誤差控制方法

從精度分析中可以看出,誤差主要來源于測角和量邊,因此在復測巷道中盡量選取較有利的條件,選用J2型電子經緯儀和經過改正的鋼尺,減小了系統誤差,提高精度。采用“三架法”進行跳點式測量,前后視均由覘標作為目標,提高了對中精度;每一測站都要求觀測二測回,提高了測站的觀測精度;量邊采用懸空測量,串尺讀數2次的方法,提高了每一站的量邊精度。

5.施工管理及注意事項

井巷設計圖紙,從設計到使用,雖然由設計部門及各級人員的層層校對簽字,但最后難免在圖紙上存在著或多或少的錯誤,如果按照錯誤數據進行計算標定要素及放樣要素,并以這些要素去定位工程的位置及掘進方向,必定會造成工程的錯誤,甚至造成工程的報廢和引發安全事故。

認真做好儀器檢校工作,避免因儀器誤差超限而降低測量精度。測量操作程序必須遵循測量技術規范,最好臺賬和原始資料的管理,這些是測量工作不可忽視的基礎工作。保管好測量成果,并按導線等級編號存檔。嚴格執行內業獨立計算制度,所有測量的內業計算成果都必須由兩人或者兩人以上獨立計算后進行校對,發現不符或者出現錯誤應立即查找原因,一遍糾正計算和抄錄外業資料中的錯誤。

結束語

篦子溝銅礦375分段至389中段斜坡道工程已圓滿結束,被礦業公司評定為優質工程。由此證明,在井下進行三角高程測量,其精度是可靠的。用三角高程來傳遞高程并為采掘工程在施工中標定腰線及測量工程的頂、底板高程,完全能夠滿足生產的需要。

參考文獻

篇10

[關鍵詞]礦山測量;建立

中圖分類號:TF762.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)20-0066-01

一、 前言

隨著測量技術的不斷發展和進步,我們近年來進行了全站儀實時計算、自動繪圖系統的建立研究,尋求一種充分發揮全站儀和現有設備效能的自動、實時、快速測繪系統。

二、 概述

礦山測量是介于地理學、地質學、采礦學之間,以測繪手段獲取采礦信息的一門邊緣學科,用來研究礦山在地質勘探、規劃設計、礦山建設、生產運營時期礦體本身及周圍巖層等與開采相關的一系列空間幾何問題及形成機制,進而保證礦山安全開采和資源合理應用。

傳統的礦山測量學,是綜合運用測繪、采礦和地質等多學科的理論、技術與方法,采集、處理、表達和利用空間信息,實現對礦產資源的勘查、規劃設計、建設開發和生產經營,解決礦產資源合理開發與礦區資源環境保護等問題。礦山測量是生產的基礎工作,傳統的礦山測量是以經緯儀、水準儀為技術手段進行的,目的是測定點的空間位置,任務是標定與測圖。

電子全站儀的發展自上世紀70年代以來,已經歷了4個時期:1、以電子經緯儀與測距儀組合而成的組合式全站儀。2、整體式全站儀,與組合式全站儀一樣,配有專用電子手簿才能進行自動記錄。3、磁卡式全站儀,將數據記錄在專用磁卡上,通過讀卡器讀取野外記錄數據。4、電腦式全站儀,含有PC記錄卡,可將數據直接傳入微機而無需其它設備。全站儀具有經緯儀和測距儀的優點,且以數字形式提供測量成果,其操作簡便、性能穩定,數據可通過電子手薄與計算機進行通訊等優點,使其在礦山測量中得到了廣泛的應用。地面控制測量、地形測量、工程測量均可利用全站儀進行,而聯系測量、井下大量的工作也可用全站儀進行。因此,全站儀在礦山測量中涵蓋了幾乎所有的測量工作。以全站儀為代表的智能化、數字化儀器使礦山測量技術有了新的生機。基于全站儀和計算機技術可建立礦山三維數據自動采集、傳輸、處理的礦山測量數據處理系統,將取代傳統的手薄記錄、手工錄入、繁瑣計算等大量的重復性的工作。在我國測繪界,目前仍以組合式全站儀和整體式全站儀為主,只有少量磁卡式全站儀和電腦式全站儀獲得應用,其主要原因是這兩種全站儀的價格要高出普通全站儀30%-60%,且操作困難。

三、案例分析

1、工程概況

某礦山由于進洞口附近高邊坡開挖,已造成開挖部分出現多處裂縫,雖然施工方采取了噴漿及其它加固措施,但為了安全起見,并摸清邊坡形變量,為施工方開挖提供正確的數據,需對有形變的邊坡區域進行實時監測。

邊坡變形觀測的意義在于提供邊坡的穩定狀況、位移和變形的規律等,為滑坡預報提供依據。邊坡變形觀測的目的是確定滑體的周界,定期測量滑動量、主滑動線的方向和速度,以監視建筑物的安全。

2、建立工作控制網

首先,在較穩定的區域埋設水準基準點3個,一個埋在施工單位辦公室后面的山坡上,另外兩個埋在進洞口左側的山洼里,離進洞口300m左右,基礎較為穩定,用混凝土現澆。

進洞口監測點布設,按照業主、施工單位負責人要求,根據現場實際情況,在上邊坡布設16個監測點,編號為A01至A16;在中間邊坡擋墻布設9個監測點,編號為A17至A26;在下邊坡擋墻布設6個監測點,編號為A27至A31,共布設31個監測點,監測點埋設牢固穩定。

3、 首先對各監測點進行逐點人工觀測,取得坐標X、Y、H,建立概略坐標數據庫。概略坐標X、Y、H越精確,以后各期自動觀測精確照準速度越快。在監測點變形累積一定程度后,要及時修正概略坐標數據庫。極坐標差分法坐標精度與基準站至監測點和參考站的距離有很大關系。在觀測中,盡量選擇離監測部位近的基準網點做為基準站和參考站。將TCA2003置于基準站觀測墩上,精確整平,設置好觀測點集、順序和測回數;儀器根據內置點位概略坐標數據庫的坐標,自動進行目標判斷、精確照準,并測量方位角、天頂距和斜距,并將讀數存儲于內置SRAM卡中。

4、 獨立坐標與國家坐標的轉換

(1)國家54坐標轉為獨立坐標。按高斯投影反算公式將國家54坐標轉為大地坐標,投影方程為:

B=φ1(x,y),l=φ2(x,y) 式(1)

其需滿足三個條件:一是x坐標軸投影后為中央子午線是投影的對稱軸;二是x坐標軸投影后長度不變;三是投影具有正形性質,即正形投影條件。

高斯投影坐標反算公式推導很復雜,但可采用迭代法將高斯平面坐標(x,y)反解成大地坐標(B,L),終止迭代時,須同時滿足:

Bi-Bi-1≤0.0001s 式(2)

li-li-1≤0.0001s

將緯度值增加0.01874″而經度值不變,按高斯投影正算公式,將各點新大地坐標轉為獨立坐標。高斯投影正算公式為:

x=X+a2l2+a4l4+a6l6 式(3)

y=a1l+a3l3+a5l5

(2)獨立坐標轉為國家54坐標。按高斯投影反算公式,將獨立坐標轉為大地坐標,如式(1)和式(2)。其中,參考橢球長半軸取6378428.2m,將緯度值減小0.01874″而經度值不變,按高斯投影正算公式,將各點新大地坐標轉為國家54坐標,如式(3)。

四、使用全站儀進行礦山測量的注意事項

1、設定準確的測量參數。在進行測距時,型號不同的反光鏡設置的棱鏡常數也不同,在進行測量時應對反光鏡進行反復檢查,確保匹配。在進行測量數據的記錄時,應注意對全站儀顯示屏中的數據是斜距還是平距進行區分;在進行測量時還應時刻注意輸入儀器的溫度和氣壓準確與否。

2、選用最佳導線的布置方案。導線控制測量宜用于帶狀地形地區,尤其是井下工程。在進行測量時,應按照相應要求來進行相關計算。使用全站儀的程序功能夠使導線的測量過程更為簡潔方便。

3、工程施工放樣。在進行施工放樣時,也可借助全站儀的放樣功能在實地進行設計數據的測設,常采用極坐標法來進行,提前整理已知點、放樣點的坐標數據,并將其傳輸到儀器中;在進行放樣時,必須反復檢查核實已知點及放樣數據,確保放樣測量數據準確無誤。工程施工質量的優良離不開放樣的準確無誤。

4、四等水準測量在井巷工程中可以完全由全站儀高程測量來代替,在進行測量時應按照要求將儀器安置整平,測量時需將兩個棱鏡高度保持一致,如只用一個棱鏡會有更好的效果。在無需對棱鏡高和我儀器高進行量取的情況下,即可獲得較好的高程測量精度。一般來說,全站儀測量的精度基本能夠滿足礦山測量中的需要,但在進行等級測量時,觀測、檢核、記錄、平差計算等步驟仍需嚴格遵守規范要求來進行。

5、使用全站儀時應根據測量時的實際情況,合理選用儀器。豎井測量使用陀螺全站儀,瓦斯突出礦井采用防爆型的。地形簡單通視良好選用無棱鏡型全站儀。變形監測選用自動尋找鎖定目標智能型的全站儀。

6、作業前應仔細、全面檢查儀器,確定電源、儀器各項指標、功能、初始設置和改正參數均符合要求后,再進行測量,測量嚴格按照操作程序進行作業,不得隨意亂動儀器部件。

五、結束語

綜上所述,目前我國全站儀價格仍然比較昂貴,但相比于以前,已經有了大幅度的下降,各大礦山的測量機構正在以全站儀取代傳統的儀器進行測量工作,具有廣闊的應用前景。

參考文獻