测绘新技术在矿山测量中的应用分析论文_贾住平

测绘新技术在矿山测量中的应用分析论文_贾住平

贵州职业技术学院 贵州贵阳 550023

摘要:如今我国经济实力有了很大的提升,然而在此过程中也导致了各项资源逐渐匮乏的现象,矿资源即为其中一种,如今我国不断倡导实现节能减排,也在加强对各项资源的开发和利用,在矿资源方面的进展也相对可观。此种情况与测绘新技术的应用有着很大的关系,测绘新技术的应用使得矿山测量更加具有准确性,也很大程度上提升了测量速度,然而即使如此在应用测绘新技术的过程中也会暴露出些许问题,而我国在此方面也在不断增加资金、技术以及人才方面的支持。

关键词:测绘新技术;优势;矿山测量;应用

1导言

测绘新技术的出现和应用,为工程测量领域新的突破提供了可靠的技术支持,最大程度上弥补了传统测图方法的不足,测量准确度更高,成图速度更快,显著提高了矿山测量工作效率,对于矿山测量的发展也具有重要意义。

2矿山测量主要工作内容

2.1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,以实现数据传输与接收。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。

2.2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发情况,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。

2.3“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。

3测绘新技术的优点

3.1自动化水平高

与传统的测绘方法进行比较,测绘新技术利用较少的人力和物力就可以完成较大的工作量,而且工作效率较高,由于利用先进的设备和仪器,使测绘人员从繁重的体力劳动中解剖出来,实现了自动计算,自动成图,在很大程度上缩短了测绘周期,测绘工作量减少。

3.2测绘精度高

利用测绘新技术,利用全站仪等数字化设备进行测量,利用计算机来进行计算,不仅有效的减少了误差的产生,而且计算的精度也能够得到保证,有效的提高了工作效率和测绘的质量。

3.3图像数字化

测绘新技术中大量使用各种专业的绘图软件,而且利用硬盘设备实现对数字化图像的存储,这种存储方面更易于携带,可以快捷的对价值测量距离、面积和体积进行提取,更易于修改,而且利用网络技术等会将这些数字化图像及时的传输到施工人员手中,为工程的顺利实施提供科学的依据。

3.4显示方法多

利用数字化设备来绘制图像,不仅可以显示出二维图像,而且还可以模拟出三维图像,将矿山的地形、地貌特点通过3D立体图像直观的显现出来。

3.5便于更新数据

由于利用硬盘进行数字化图像的存储,所以一次测绘的结果可以进行多次反复利用,当地形地貌有了新的变化时,只需在计算机将变化的地方进行重新记录,然后重新形成图像即可,不必像会传统的测绘技术那样进行重新测量,这样不仅测量实现了重复使用,而且图像的实用性和可用性增强,有效的节约了工作量。

3.6 GIS的信息源

测绘新技术能够为地理信息系统提供现实性很强的信息,如果将用测绘新技术采集到的信息,经过格式转换以后,直接连接到地理信息系统的数据库,那么测绘新技术图将是地理信息系统的子系统,为地理信息系统提供大量的信息。

4测绘新技术在矿山测量中的应用

4.1全站仪在矿山测量中的应用

4.1.1全站仪应用概述

全站仪是当前应用最为广泛的测绘仪器,它是由电子技术与光学技术结合发展而来的测量仪器,集测距仪与电子经纬仪优点于一身,应用前景十分广泛。随着科学技术发展,全站仪也逐渐实现智能化与自动化。国际先进的全站仪大多是通过储存卡、内部存储器等方式进行测量数据的储存,而且具有双路数据传输的通讯功能。它既能够接受外部计算机传来的信号,也能向计算机传输数据。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆全站仪具备了经纬仪和测距仪的优点,它的测量成果以数字形式提供,操作简单且性能稳定。同时,数据可以通过电子计算机进行通讯,更加便于对矿山测量的统计和管理。矿山测量包括地面控制测量、地形测量、工程测量和井下测量等,都可以使用全站仪测量。以全站仪和计算机技术为基础,可以建立矿山三维数据体系,这种体系可以实现矿山数据采集、传输和处理的自动化,在很大程度上节约了人力劳动,提高工作效率。

4.1.2全站仪结合AutoCAD工具在实际工程中的应用

利用全站仪测量数据,结合计算机绘图工具,可以计算出前方侧角交汇于前方距离交汇的位置。利用相应的三角函数计算坐标差,从而在图形上标出相应的坐标位置。对于前方距离交汇计算而言,同样可以利用CAD绘图软件进行。使用这种方法,不仅进一步简化了测量结果的计算过程,而且也使结果更加准确。

4.2 3S技术在矿山测量中的应用

4.2.1矿区测量控制

中国矿区大多分布于山区,地表环境复杂,通视条件比较差,而且由于国家对森林资源的保护,禁止随意砍伐树木,若采用测回法对矿区建立控制网,不仅浪费人力、物力,而且还达不到应有的效果。对于山区通视条件差的问题,可以利用GPS技术,布置静态GPS控制网,在两个或两个以上的测网点之间架设地面基准站,从而保证测量工作的顺利进行及所测数据的准确性。在布置静态GPS控制网点时应注意以下几点:

布置点与坑口或矿体之间的距离要尽量靠近,对于两个或两个以上的GPS控制点,为了满足测图需要,周边露头定位的加密控制可以利用全站仪引测导线点来进行;为了保障信号稳定,减少干扰,GPS控制点的位置要尽量远离高压架空线或大功率无线发射源;为了进一步提高测量准确性,降低误差,应该选择三角网锁连接方式进行GPS控制网连接;要确保GPS控制点安装的稳定性与牢固性,降低自然环境对控制点的影响,如风力、自然腐蚀、冰雪灾害等。

4.2.2观测方法分析

在观测过程中,基准点的开阔程度会直接影响观测结果的准确性,所以为了保障观测基准点的开阔范围,需要及时清理基准点周边的树木。如果电位观测条件比较恶劣,图形强度因子PDOP值接近6时,需要停止观测数据的记录,直到相关数据将为正常值之后再恢复记录,从而保证测量值的准确性。在实际测量过程中,开机之后需要注意观测天气状况及信号接收状态,在雷雨天气还要注意防雷,观测结束之后,及时对数据进行记录并备份,防止数据丢失。

4.2.3观测数据处理

数据采集记录采用主机软件自动生成的方式进行,先生成相应的文件格式,然后利用计算机技术,进行相应的基线解算和平差。采用三台套或多台套GPS能够有效提高测量精确度,从而克服传统测绘过程中人多、效率低的弊端。GPS观测精度高、效率好,能够将各个矿区的坑口控制连接起来,形成统一的整体,适合大多数矿产测量。对于小范围区域测量而言,常常需要大比例尺地形图或勘探线。如果测量地区属于森林覆盖率比较大的山区,这个时候采用全站仪往往无法达到应有的目的,测量比较困难,所测得的数据也不够准确。为了能够在山林地区进行矿山测量,可以利用动态GPS的RTK技术,只要在测量过程中掌握好天线长度,就能够有效进行测量。

4.3三维激光扫描技术与惯性测量系统在矿山测量中的应用

4.3.1三维激光扫描技术分析及其应用

三维激光扫描技术是利用体积计算及实景复制对高密度点的云数据进行计算的一种技术。这种技术具有成本低、精确度高、速度快、数据点密集及安全系数高等优点。对于一些环境比较复杂的矿山开采区测量而言,这种技术的应用能够有效提高测量的精确性。而且,在对露天矿山的测量过程中,能够形成直观、形象的可视化数据分析模型,使管理者能够直观了解矿山开采过程与状况,更加方便了对矿山测量、开采工作的管理。

三维激光扫描技术可以利用测得的数据形成直观的三维图形,使得矿山测量更可视化与精确化。对于目前矿山测量而言,这种技术是最有效、经济、安全和快捷的技术手段,它能够实现矿山储量的动态监测,对于维护矿山产业权人权益及国家矿产资源所有权具有重要作用,该技术的应用能够进一步保障矿业市场健康发展,对于矿产资源开发、利用和发展具有重要的意义。

4.3.2惯性测量系统分析及其应用

惯性测量系统主要由加速度计、陀螺平台等一些惯性器件组成,能够测量载体的重力场参数、空间姿态和位置。它的优点主要是能够实现自主式、全天候不限时间测量,而且测量速度快,操作方便灵活,是矿山测量作业中的一种新型技术。惯性测量系统是利用惯性导航原理,从而获得经纬度、方位角、重力参数、垂线偏移等数据。该系统主要分为两大类,分别是平台式和捷联式。

4.4其它测绘新技术的应用

除上述测量技术外,还有很多现代测绘仪器、技术的运用使矿山测量更加自动化与智能化,如激光指向仪、陀螺经纬仪、数字式水准仪等一些相关测绘技术的应用。这些专业的测绘仪器与技术形成了现代测绘的基础,使得矿山测量更加科学化与精确化,而且不同仪器的使用也使得一些复杂地区的矿山测量得以实现。矿山测量是一门综合性强的学科,其发展和进步对中国采矿技术和矿业工程的发展具有重要影响,而且它与测量学、光学及相关仪器设备的开发息息相关。现代测绘技术的快速发展给矿山检测、矿产开发奠定了坚实基础,从而促进中国矿业整体发展。随着技术发展,矿山测量中的测绘技术会进一步实现多元化、智能化、自动化与信息化。

5结束语

总而言之,测绘新技术在矿山测量中的应用,在一定程度上提高了测量工作效率,有效的弥补了传统测量方式的不足,并且通过对测绘新技术的科学化、规范化应用,能够在一定程度上提高矿山测量工作人员的专业水准,提高矿山测量精准度和可靠性,对于矿山开采行业的稳定持续发展以及矿山企业数字化的实现也具有重要意义。

参考文献:

[1]张二雷.测绘新技术在矿山测量中的应用及发展[J].世界有色金属,2016,20:152-153.

[2]唐文,王晓辉.测量新技术在矿山测量中的应用[J].科技资讯,2016,03:53+55.

论文作者:贾住平

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/4

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