数字化测量技术论文

1矿山测量中相关的数字化技术

1.1三维可视化技术

三维可视化技术，是对一种能够形象立体的描述矿山模型的技术手段，利用三维可视化技术可以更加全面的了解矿体的地表形态与矿体空间信息之间的位置关系，为测量人员提供更精准形象的空间分析数据。三维可视化技术是通过三维动画软件来实现的，常用的动画软件是3DMAX，它具有先进的运动匹配以及数字化建模等功能，可以大幅度的提升三维可视化模型的制作品质。

1.2数字化资料处理技术

资料的数字化处理，是矿山测量系统的一项重要工作，矿山测量工作包括数据信息的采集、存储以及处理，数据类型主要是图形、数字以及表格等[2]。进行资料的数字化处理，需要用到计算机的辅助绘图功能和电子图表化功能，许多测量工作者会运用VB、AutoCAD等软件进行实际的数据处理工作。

2数字化测量在地面控制测量中的应用

2.1GPS地面控制网的布设要点

地面控制测量的主要目的是为施工放样、变形观测、地面大比例成图、建立整体的控制奠定基础，建立地面控制网可以对全局有一个整体的把控，限制测量误差的积累和系统之间的错误信息传递，因此，有利于提高测量数据的精准度[3]。GPS与地面控制测量结合，就形成了GPS地面控制网这种先进的地面控制测量方法，在布设地面GPS控制网时，要充分考虑测量范围的大小、精度要求以及点位密度等因素，可以根据工程的需要设定不同的边长。在分布网点时，要遵循统一的测量规则，按照严格的等级标准进行施工作业。

2.2常见的网形

GPS地面控制网对横向误差没有影响作用，但其长度却会对地下贯通的纵向产生误差，因此，两点通视网形和后视同一点网形这两种简便灵活的网形，在城市地铁的地面控制网布设中具有更加明显的优势。针对丘陵隧道情况，采用后视同一点布设网形不能直观的通视两个控制点之间的联系，但可以在丘陵山脊上设置一个新的控制点，实现与两点之间的通视，只要水平角度够精确，就可以显著地减少地面控制网对横向误差的影响[4]。

3数字化测量在井筒深部延伸中的应用

立井井筒深部延伸是矿井测量的一项关键工作，利用激光测距仪、全站仪等进行井筒深部延伸的贯通测量能够有效的降低横向误差，提高贯通测量的精确度，而且与传统的测量方式相比，还能满足井筒深部延伸的精准定位要求[5]。针对地理坐标北纬30°55′，东径117°49′，平均海拔为168.5m的丘陵地带开掘的直径3m，筒深600m的辅助井，可以直接对其改造并延伸成井，一般是先在井筒内预留一段超过5m的岩柱作为井筒隔离层，在180～300m深部采用吊罐反掘的方法刷大成井。为了提高竖井贯通工程的测量精度，采用全站仪和陀螺仪能够定向的反映辅助井的贯通施工，对丘陵地带的辅助井贯通施工具有很强的指导意义和实用性。

3.1贯通测量误差的预计

贯通测量误差,需要从既定的k点开始，沿平巷和下山敷设导线，并测量回到k点所引起的误差，从外部形式上看像一条闭合的导线k-1-2...15-16-k，在实际贯通之前是一条支导线，所以，在水平方向上的重要贯通误差，实质上是支导线终点k在x方向上的误差。

3.2辅助井贯通测量

在辅助井贯通测量的地面控制测量中，可在辅助井、措施井及混合井井口附加埋设3各相似的近井点，并建立以第1个近井点为坐标原点，其余两个为假定方位的坐标系统，将3个近井点之间用1条直线连接，利用全站仪测量6个回数，利用激光测距仪测量往返距离，在闭合的三角形中就可以测定导线边长，同台仪器的往返测距和不同测量方法的测量结果可以多次使用。由测量误差所引起的x、y方向上的误差，采用全站仪导线，全站仪的测角精度为2s，测距精度为2mm+2ppm，由于平均误差小于100m，所以各边的误差均小于2.2mm。利用陀螺仪可以简化深部延伸井筒的定向程序，先在地面上独立测量3个仪器常数，再在井下定向边上独立测量2次陀螺方位，基础定位程序可以在3d之内完成。辅助井井中测量的目的，是为了确定井筒的垂直度，一般是先地表标记出一个以井筒为中心点的十字线，沿井筒十字线放置两根钢丝作为几何投点，通过测量多处井点，利用余角法就可以推算出井中坐标的具置，并进而确定井筒的垂直度[6]。主井与辅助井贯通时的测量误差来自于两工作面上井筒中心的相对偏差，一般是先假定井筒中心线方向为y'方向，与它垂直的方向为x'方向，最后求出井筒中心的平面位置误差。对于两个相向开凿的立井贯通，需要同时进行地面测量、井下测量和定向测量，这些测量误差的所得出的贯通相遇点的误差，需要同时预计x'、y'两个方向上的误差。

4结语

数字化测量作为一种先进的矿山测量技术，极大的提高了矿山测量的科学性和测量结果的可靠性，尤其是数字化测量在地面控制测量以及井筒深部延伸测量中的应用，更是提高了矿山测量关键项目的测量水平和数据精准性，因此，数字化测量技术在当今社会的矿山测量中具有广阔的发展前景和进步空间。

作者：芦英贵 单位：铜陵有色股份天马山黄金矿业有限公司