摘要：随着社会经济迅猛发展，对矿产资源的需求量大幅度增加，矿山开发力度不断加大，矿井地面沉陷问题频繁出现，必须做好矿井地面沉陷监测工作。随之，测绘技术不断被应用其中，利于动态监测矿井地面沉陷情况，降低安全事故发生率。因此，本文从不同角度入手客观阐述了矿井地面沉陷监测的重要性以及测绘技术的具体应用。
关键词：矿井地面；沉陷监测；测绘技术；应用
一、矿井地面沉陷监测的重要性
近年来，我国经济发展速度不断加快，在矿产资源方面的需求量日渐增加，但我国已有的矿产资源并不多，需要科学“开采、利用”矿产资源，不能过度开采，否则，矿井地面极易出现严重的沉陷问题，长期以往，极易引发安全事故。针对这种情况，矿产开采企业必须规范矿产开采行为，合理化开采地区已有的各类矿产资源，最大化提高其利用率，使其矿产资源更好地应用到不同行业、领域中。在开采矿产资源过程中，地区岩层中的有用矿物不断被开采出来，开采地区附近的岩体应力状态并不是固定不变的，也会发生相应的变化，在重新分布应力过程中，地下岩层以及地表会不断移动、变形，甚至不断被破坏，开采沉陷随之出现。针对这种情况，矿产开采企业要意识到矿井地面沉陷监测的重要性，要将其放在关键性位置，采用先进的技术，借助信息化手段，全方位动态监测开采沉陷，随时动态把握矿产资源开采过程中岩层、地表具体化移动规律，准确把握地区矿产资源分布情况，进行合理化开采，提高矿产资源开采率，避免出现严重的浪费问题。同时，矿井地面沉陷监测可以全面、客观把握沉陷具体情况，采取针对性措施进行合理化处理，科学开采矿产资源，最大化降低安全事故发生率，提高矿产开采经济效益。在监测矿产地面沉陷中，矿产开采企业要优化利用测绘技术，构建无线传感器网络系统等，使其相互作用，最大化提高监测准确度，下面便是无线传感器网络系统结构图。
二、矿井地面沉陷监测中测绘技术的具体应用
1、常规测绘技术
在监测矿井地面沉陷中，矿产开采企业要结合各方面情况，坚持具体问题具体分析的原则，优化利用多样化的测绘技术，常规测绘技术便是其中之一。就常规测绘技术来说，是指在水准仪、全站仪作用下，展开测绘工作，具有一定的优势，比如，高测绘精度、高测绘可靠性，但也存在一定缺陷，测绘时间较长、测绘工作强度较大。在矿井地面沉陷监测中，矿产开采企业要可以利用水准仪进行测绘，但会受到开采地区地形影响，转战特别多，施测速度并不快，极易出现较大的测绘误差，尤其是丘陵、山地。和水准仪相比，全站仪测绘中不会受地形影响，在测绘方面，优于水准仪。在监测过程中，开采企业要综合分析开采地区各方面因素，看其是否适宜采用常规测绘技术，避免影响测绘精准度，影响后续一系列工作的顺利开展。
2、三维激光扫描测绘技术
在监测矿井地面沉陷中，矿产开采企业也可以采用三维激光扫描测绘技术，借助激光测距原理，不间断发射激光，获取测绘地区具体的三维坐标，巧妙利用全景数码相机，获取测绘地区的具体纹理信息。在此过程中，矿产开采企业要巧妙利用三维激光扫描测绘技术，全方位客观矿产沉陷地区具体情况，构建合理化的数字高程模型，即DEM，应用到建模中的方法并不单一，比如，三角形方法、格网方法，构建不同类型的测绘模型，有效满足矿产开采地区地面沉陷监测方面的具体要求。和常规测绘技术相比，三维激光扫描测绘技术具有多样化的优势，比如，高精度、快测量，实景化，可以最大化提高矿产地面沉陷测量精准度，最大化降低测绘成本。站在长远的角度来说，三维激光扫描测绘技术有着广阔的应用前景，其应用范围会进一步扩大。
3、GPS-RTK测绘技术
从某种角度来说，GPS-PTK测绘技术以载波相位观测为中心的一类实时差分GPS测量技术，其已被广泛应用到矿井地面沉降监测方面。在监测过程中，矿产开采企业要结合开采地区具体情况，科学设置基准站、流动站，如果开采地区已构建有CORS网络系统，可以将其巧妙应用到监测矿井地面监测中，不需要单独设置基准站，便可以顺利实现GPS-PTK测绘。在应用GPS-PTK测绘技术中，矿产开采人员需要构建科学的相关模型，最大化提高测绘精准度，可以在一定程度上缩短矿井地面沉陷监测时间，降低监测成本的基础上，自动化实时采集矿产开采地区地面沉陷信息数据，最大化提高矿井监测准确率，全面、客观把握开采地区地面具体沉陷情况，及时发现存在的隐患问题，进行科学化处理。和常规测绘技术相比，GPS-PTK测绘技术更具优势，可以有效弥补其具有的多样化缺陷。
4、D-InSAR技术
就SAR来说，是合成孔径雷达的英文简称，属于微波成像作用下的一种二维高分辨率雷达。就孔径来说，就是在电磁波作用下，雷达天线所接受的具体面积，而合成孔径是指在雷达、探测目标二者作用下，科学处理一系列信息数据，促使对应的雷达具有更大的等效孔径，可以最大化提高测绘分辨率。就SAR图像来说，主要来自机载平台、星载平台，微波不会受到天气因素的影响，也就是说，在测绘过程中，测绘人员能够获取“全天候、全天时”图像。而InSAR测绘技术可以实现相同区域两次成像，结合两次成像的相位差，进行合理化处理，进行科学化计算，获取测绘地区高程具体信息数据。就D-InSAR来说，以InSAR为基点，也可以将其应用到矿井地面沉陷监测中，可以大范围监测矿井地面，准确把握对应的沉陷情况，可以随时动态监测矿产开采地区地面沉陷，具有较高的分辨率，全方位客观了解当下矿产地区地面沉陷各方面具体情况，看其是否适宜开采矿产资源，从不同角度入手进行科学化处理，确保矿产开采的安全，合理开采地区已有的矿产资源。
三、结语
总而言之，在新形势下，矿产开采企业必须意识到矿井地面沉陷监测的重要性，要坚持具体问题具体分析的原则，优化利用多样化的测绘技术，比如，三维激光扫描测绘技术、GPS-RTK测绘技术。以此，科学监测矿产地面具体沉陷情况，提高矿产开采安全性，促使矿产开采具有较好的“经济、社会、生态”效益。
参考文献
[1]李强,邓辉,周毅.三维激光扫描在矿区地面沉陷变形监测中的应用[J].中国地质灾害与防治学报,2014,01:119-124.
[2]朱臣.面向矿井环境监测的可重配置传感器系统研究与设计[J].科技信息,2011,35:101-102.
[3]刘晓梅,张俊.基于模糊聚类的矿井环境监测技术研究[J].煤炭技术,2013,09:161-163.
[4]黄迎辉,李新,王月英.基于ZigBee无线网络技术的矿井监测系统设计[J].自动化与仪表,2010,07:21-23+31.
[5]丁志宪.矿山开采监测中测绘技术的应用方法分析[J].中国新技术新产品,2017,02:106+128.
论文作者:韩丽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
标签：矿井论文; 地面论文; 技术论文; 矿产论文; 矿产资源论文; 地区论文; 激光论文; 《基层建设》2017年第11期论文;