新形势下的矿山测量技术研究与应用

摘要：在进行矿山建设和生产的过程中，矿山测量是非常关键的工作，科学合理的测量技术与成果都会推动矿山的生产发展。在当今测绘科学技术不断创新的时期，矿山测量的任务已突破传统的以采矿为中心，转而以服务矿区的可持续发展为己任。矿山测量技术发展与应用也不断地出现了新突破，而在不断发展和应用的同时，也同样面临着一些问题，处在关键的发展时期内。因此，测量工作人员就一定要担负起社会赋予自己的重大责任，对矿山的测量技术实行新的理解与探索，从而促使矿山测量工作的发展。

关键词：矿山测量；测量技术；研究；应用

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

矿山测量是关乎国家经济发展的重要技术测量，它是利用相关电子仪器设备，对地质进行测量，以探寻经济发展所需要的资源和能源，为矿山开采作准备工作的一种测量手段。通过对矿山测量的相关数据，技术人员可以对矿山的矿产储量、矿石品位等做出进一步判断，还可以对开采方式等作出合理的设计。总之矿山测量技术是进行矿山开采的基础，在矿山开采中起指导作用。

一、矿山测量基本概述

矿山测量是一项比较复杂的工作，矿山测量差之毫厘谬以千里，容不得丝毫马虎，更要不得将就凑合。作为矿山测量人员除了要对地质、测量方面的知识全面掌握之外，还应该对采矿的全过程进行分析，提供准确而全面的测量数据。矿山测量的工作内容包括：矿区储量的预测，对矿区岩体结构的分析，对开采活动造成影响的预测和分析。另外，在采矿管理、建筑物施工等方面也需要测量工作提供一定的数据。矿山测量是一门交叉性比较强的学科，在矿山测量中不可避免要用到各种测绘仪器和测绘技术。传统测绘技术的智能化程度不高，且操作繁琐，测量人员要承担非常大的工作量，而且在测量中他们的安全不能得到保障。因此在矿山测量中改进测量手段，应用新的测绘技术显得尤为重要。

二、矿山测量中应用的测绘新技术

1、GPS技术

GPS技术是地质测量中的关键技术。利用GPS技术不仅可以保证测量工作的全天候性，还能够实时进行测量，快速确定测量目标，这在很大程度上提高了地质测量工作的精度。利用GPS技术能在最短的时间内确定测量目标的三维坐标，并对测量目标的相关情形进行实时控制，这项技术使得地质测量工作有了很大的发展。在我国科技水平不断发展的过程中，GPS技术逐渐成熟起来，并逐渐应用到地质工程测量工作中，在公路外业测量、测量数据搜集和处理等方面发挥了非常重要的作用。利用自动化技术对这些数据信息进行整理，并绘制成图形，大大提升了地质工程测绘的效率和质量。自动化技术与多种先进技术的结合为地质工程测绘工作提供了新的发展方向，并产生了较大的经济效益和社会效益。

2、GIS技术

该技术中融合了计算机学科、环境管理学科、空间学科等，通过各个学科的集成，目前已经成为地理空间信息显示方面最常用的手段。GIS技术不仅在数据采集、存储、分析中有巨大的优势，还能进行三维显示，同时具有空间提示、预测和辅助决策的功能。GIS技术目前已经在多个领域广泛应用。在矿山测量中，GIS技术结合数据库技术、全数字摄影技术、扫描矢量化技术等能提供及时、标准、准确的空间信息，构建一个专业的信息平台，实现了矿山测量的标准化和科学化。具体而言，GIS技术主要是采集相关地理数据后进行分析，对地下环境、地表环境以及生产流程等数据进行处理，动态反映出土地的利用状态和分布规律。

3、RS技术

遥感技术在矿山测量中的应用前景非常广泛，具有同步性观测、传输、控制、跟踪等特点。尤其是随着高分辨率卫星遥感技术和多光谱图像技术的发展，遥感技术已经成为所有测绘技术中最重要的技术之一。遥感技术的探测范围较大，受到地面限制较小，在矿山测量中有非常重要的作用。矿山测量中比较常用的是航空遥感，测量人员以航空遥感获取的地理信息资料为依据，进行相片分析，同时加上野外勘察，从而绘制出精确的地形图。目前航空遥感技术在矿山应用中的研究也在不断深化，测量技术人员利用航空遥感实现了对矿山的立体化和全天候监测。

4、RTK测量技术

RTK测量技术是在载波相位观测值的基础上实现的动态定位技术，利用这一技术能够实时提供观测点的坐标，并且能够将坐标精确到厘米。RTK测量体系包括GPS接收设备、传输数据设备和相应的软件系统。在实施测量的过程中，数据传输系统是整个测量的基础，由基准站和接收电台等设备组成。将GPS接收设备接收到的测量数据传输到系统中，由相应软件对其进行处理。在一定程度上可以认为，RTK测量技术是在GSP技术的基础上发展而来的，但是，其比GPS技术更有优势――RTK测量技术测量效率较高，能够快速实现动态定位，能在10km的范围内对观测目标实时定位，并能够将误差控制在2cm以内。

三、矿山测量中的技术应用

1、地形的测量与采剥现状

采剥现状与地形测量。过去测地形图时先要在测区范围建立控制点及图根点，然后在图根控制点上架全站仪或经纬仪配合小平板测图。后来发展到外业用全站仪和电子手薄配合地物编码，用大比例测图软件来进行测图，都要求在测站上测四周的地物地貌等碎部点，这些碎部点都必须与测站通视，而且至少要求2-3人操作，在绘图时一旦发现出错还得到野外去重测。现在采用RTK技术，在一般的地形地势下，设站一次即可测完以10多公里为半径的测区，大大减少传统测量所需的控制点数量和测量仪器的搬站次数，仅需一个操作，在地形地貌碎部点上待1-2s，可以得到该点的三维坐标值。同时输入地物编码，在测量过程中实时知道点位精度，这样使作业速度加快，节省了外业费用，也提高了劳动效率。RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级，并且误差没有累加，数据安全可靠。当一个测区测完后回到室内，由成图软件通过接口，就可以绘制输出所需求的地形图。

2、钻孔与边界线工程项目的放样

实地的标定已经预设好的点位，之后再实施常规的放样，如全站仪的边角等，通常情况下，一个点在放出后，要通过2-3人对目标进行来回的移动，而在放样的过程中，点之间的通视同样也很关键，如果在放样时出现困难，可能就需要借助多种方法来进行放样的实施。假使测量的距离非常的大，就要进行支测点，但随着测量误差的不断累加，放样点的精度也会受到很大的影响。但采用GPS技术进行放样工作时，会在很大程度上提高外业的放样效率，只需要将设好的点位坐标在电子手薄中进行输入，手薄动态就会自动将所要放样的位置提示出来，即使两点不通视，也可对放样线上的点进行设置，非常的方便、快捷。

3.矿山3S、OA、CDS 五位一体技术：为实现全矿山、全过程、全周期的数字化管理、作业、指挥与调度，必须基于矿山GIS 对矿山信息的统一管理与可视化表达， 无缝集成自动化办公（OA）和指挥调度系统（CDS）；并集 成RS 和GPS 技术，真正做到从数据采集、数据处理、数 据融合、设备跟踪、动态定位、过程管理、流程优化到调 度指挥的全过程一体化。

4、全站仪在矿山井下的测量技术

其一，常用测量方式。全站仪在矿山井下使用常用的方式测量时，需要对全站仪的高度和镜站高度进行调整，直接读取和记录测点的坐标和高程，以便提高测量速度，及时了解挖进速度，指导井下工程按照设计要求进行施工，确保安全作业。为了方便检查，在测量的时候，需要记录好测点的方位、垂直角度、平距、斜距、高度差等。在井下设定中线和腰线的时候，能够准确、便捷的确定现场的中、腰线。

其二，角度测量。在井下测量中，比较重要的测量工作中就包括角度测量。角度测量的精准度直接关系到方位角度的大小，对测量误差具有一定的影响。全站仪设备中内部设置了重复角度测量模型，通过使用重复角度模式测量，能够较好的解决正倒镜的2C差，对误差能够及时反映出来。井下角度测量的照准方向最好要以垂球线为依托。

其三，坐标测量。全站仪在井下测量的最大优势是能够通过现有的软件设备直接测量坐标。坐标测量有两种测量方式，一种是通过普通模式下根据仪器点得到相对应的坐标。另一种是通过设置仪器坐标点和后视方向测量得出坐标。使用第二种测量方式能够随机检查施工的精准度，如发现问题，可以及时纠正。现有的全站仪都有存储功能，在作业的时候，可以将已知坐标数据进行存储，在使用的时候，就可以调出使用，极大的缩短了测量仪器架设的时间，工作效率得到较好的提高。

其四，高程测量。矿山井下测量通常会选用水准仪进行，但随着全站仪的使用功能和范围不断扩大，大多单位使用全站仪代替水准仪测量。其测量的优势是将测定控制点平面位数据复制到excel表格中，进行相关的处理，能够确保测量数据的精准度，尤其是在斜井和竖井的测量中，全站仪的高程测量优势比较明显。

结束语

随着我国社会科学技术的不断发展，矿山工程测量有了新的测量技术，实现了自动化、智能化和数字化。测量新技术的使用大大提升了矿山工程测量的精度，对提升工程建设的安全性能具有重要意义，同时，还能有效地降低测量成本。矿山测量的发展需要我们共同在理论和实践中不断地体会，只有这样矿山测绘技术才能不断地发展，为社会和人类带来更多的利益。必须在充分利用和发挥3S技术优势和信息技术优势的同时，加快数字化矿山测量标准化建设和新型测量仪器的研制步伐，并切实加强教育投入和人才培训，抓住机遇，努力创新，再创矿山测量的辉煌！

参考文献

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