矿山测量学范文

时间:2023-10-05 08:29:36

矿山测量学

矿山测量学篇1

【关键词】多媒体课件 ; 矿山测量; 作用

随着社会的进步,社会信息化的程度越来越高,现代教育技术推动的教学改革是一项十分急迫和复杂的工作,改革的主要目标之一是要改变传统的以教师为中心的教学模式,建构一种既能发挥教师的主导作用又能充分体现学生认知主体作用的新型教学模式,在此基础上逐步实现教学内容、教学手段和教学方法的全面改革。而要逐步实现这一目标,就要求我们广大教育工作者,拓宽教学思路,勇于创新,积极接受新鲜事物,改变传统教学观念与教学模式,把多媒体课件带到我们的课堂中去,发挥多媒体在课堂教学中的作用,提高教学质量,使学生在有限的时间有限的空间内学到更多的知识,成为对国家对社会对人民有用的人才。

1 什么是多媒体课件

多媒体课件是指将文字、声音、动画、图像、视频等多种媒体形式组合在一起,用来在课堂上辅助教学的一种软件作品。制作多媒体教学课件应根据教学大纲的要求,认真钻研教材,明确教学目的、要求,把握教材的难点、重点,以教材为蓝本,以学生知识掌握情况为基础,从实现教学目标、完成教学任务出发,但又不能被课本所束缚,要充分增加课件的含金量,实现课堂容量最大化,做到创新、务实。

2 利用多媒体课件教学与传统教学的异同

利用多媒体教学与传统教学相比,存在以下几点异同:一是目的相同,它们都是以把知识教授给学生为主要目的,实现知识的传递与延续,以便使下一代能继承前人的聪明与智慧,实现社会的前进,人类的进步。二是方式方法不同,传统教学是在现代教育技术手段还未发展起来之前使用的一种常规教学方式,传统教学以教师为中心,注重教师“教”,重视学科经典内容的讲授。在教学过程中,基本上以教师、课堂、书本为中心,基本采用单一传递、讲授、灌输的方式,忽视交流、合作、主动参与、探究等学习方式。学生更多的是被动地接受“是什么”的知识,对“为什么”和“怎么办”的知识知之甚少。必须引导学生“主动参与、乐于探究、勤于动口、动手”,培养学生获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。而利用多媒体课件教学是在现代教育技术发展到一定水平之后,逐步为广大教师接受的一种教学方式,它的特点是形式新颖,能够把枯燥无味的知识变成形象生动的图像、声音、视频、动画,让学生更容易理解、掌握所学的知识,同时还能提高学生学习的兴趣。三是效果不同,实践证明,两者在实际教学中,效果差别较大,利用多媒体课件教学,效果相对较好,学生较易掌握所学知识,课堂效率较高;而传统教学方式则无论是教学效果还是课堂效率都不及前者。

3 多媒体课件在实际教学中的作用

一个好的多媒体课件能充分利用当代认知心理学原理,使学生通过多个感觉器官来获取相关的信息,提高教学信息传播效率,增强教学的积极性、生动性和创造性。

3.1 多媒体教学直观形象,激发学生的学习兴趣

兴趣是学生获取知识、拓宽眼界、丰富心理活动的最主要的推动力。古今中外的教育学家都曾指出:兴趣是最好的老师。正所谓“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”。作为教师要充分挖掘教材中的兴趣因素和艺术魅力所在,利用多媒体教学课件具有大量的视听信息、高科技表现手段等功能来冲击学生的思维兴奋点,再加上其虚拟现实技术和图形、文字、三维动画,把教学过程表现得情景交融、声形并茂、生动活泼,同时配以多种的人机交互手段,使认知原理中的情境学习理论和问题辅助学习理论等得到充分的体现,使学生变被动学习为主动学习,更好的调动了学生的求知欲望和兴趣。如我在讲授《矿山测量》井下控制测量这一章内容时,不可能带学生们到矿井这一现场,如果按照传统教学,学生们就感觉很抽象,不容易理解;当我把做好的课件以生动形象的画面一幅幅播放时,他们的学习兴趣一下子提高了,好像身临其境,置身于矿井中,这样为学生提供了认知的感性材料,又理解了内容,其教学效果是常规教学达不到的。

3.2 多媒体教学图文并茂,化解教学难点,提高教学效率

形象生动的图示是获取知识的跳板。在教学中,大量的形式多样、内容丰富的插图是教材的重要组成部分,但静止的插图可以借助课件,创设动态情境,以鲜明的色彩,活动的画面把活动过程全面展现出来,这样既可突出重点、突破难点,化抽象为具体,又可促进思维导向由模糊变清晰。例如我在讲授地貌特征点的选择时,地貌的形状复杂,虽然教材上有好几幅插图,但学生们对地貌特征点的理解还是很模糊,当课件中活动的画面展现出地貌的各种形态,红色的线条描绘出山脊线、山谷线、山脚线,醒目的红色圆点表示出坡度和方向的变换点时,他们的思维清晰了,难以理解的内容掌握了,教学效果明显提高。

3.3 运用多媒体教学课件授课有利于发挥教师的主导作用

运用多媒体教学课件进行教学给沉闷的传统教学课堂带来了一次革命,也对教师的主导地位提出了更高的要求。“要想给学生一杯水,教师要有一桶水”,随着科学技术的进步,一个教师只有“一桶水”是远远不够的,要有更多的知识充实自己,要有“长流水”。这样才能在教学中得心应手地驾驭课堂,扮演好导演、裁判的角色,更好地发挥教师的主导作用。这就要求教师要发挥多媒体课件资源共享的优势,引导学生在“学海”中遨游。如在地形图应用《面积计算》课件中,我运用了超链接技术,把最新技术量算图上面积的例子等相关的网站链接到课件中,学生通过网络开阔了视野,丰富了知识,潜移默化地引导学生学会搜集信息的方法。教师从传统课堂中的信息提供者转变为指导学生正确获取知识的“导航者”,更好地体现了教师的主导作用。

3.4 扩充信息,增加教学的密度

巴班斯基认为:最优教学过程应该在规定时间内,在教养、教育和发展三个方面获得最高可能的水平。“因为提高活动效率和节省时间这两个法则,是劳动活动的普遍法则。”借助网络资源优势,制作出高质量的课件,可进行高密度知识传授,对信息进行优化处理。例如在矿山测量教学中,为了让学生们了解测绘科学的新技术,播放了《全站仪的构造和使用》视频,使他们明白了为什么全站仪是新型智能化先进仪器的道理,扩充了他们的知识面,提高了教学效率。

总之,在利用多媒体课件进行课堂的教学过程中,教师要充分利用多媒体提供材料并使其和学生的思维有机结合,创设最佳情境,形成知识与情境密切结合的认知模式,在不断地传递反馈教学信息过程中,教师应对教学过程不断调整,使之优化,在整体上形成最佳组合,发挥教学的巨大潜能,尽可能的调动学生的积极性,获得最佳的教学效果。

4 使用多媒体教学应注意的几个问题

4.1 用多媒体教学时不能忽视教师在教学中的主导地位

多媒体是现代教学工具,在教学中确实可以提高一定的教学效果,是实施教学的一种手段,但不是唯一的。作为教师应把握住自己在教学中的主导地位和作用,不能只当“解说员”,而应通过对教学过程的设计和灵活多变的操作,使多媒体发挥最佳教学功能,同时要从人与多媒体、教学内容与多媒体的关系入手,探讨多媒体在教学运作中的基本教学规律和要求,使多媒体在教师的驾驶下有的放矢地发挥作用。

4.2 投影屏幕不能完全替代教师板书

现实中不少老师利用多媒体教学时已经脱开了粉笔和黑板,但“尺有所短、寸有所长”作为传统课堂教学象征的黑板仍有一些地方是现代教学媒体无法替代的,首先是黑板即时重现力强,随写随看,内容还可以方便地增删,教师在使用多媒体教学有时会突然而至的灵感,这些灵感往往是教学艺术的动人之处,却往往无法加到板书中去而生出许多遗憾。另外,好的板书有提纲挈领的作用,学生抬头一看,便对本节课的重点一目了然,运用多媒体是为了辅助教学,其出发点和落脚点是为了提高教学效果,但运用多媒体教学不是提高教学效果的唯一途径和手段,教学中不能为了多媒体而去使用多媒体,应针对教学内容采取与之相应的教学方法、方式,合理地综合和利用各种教学媒体,包括传统媒体,取长补短。这样才能发挥各种教学方法的综合功能,取得最佳效果。

4.3 实习实验教学不能用多媒体教学代替

在教学中,不少教师为了使用多媒体教学手段,用多媒体摸拟实验来进行演示,实验是为让学生通过观察、研究来获得知识,因为它是真实地再现变化过程,所以有极强的说服力和感染力,同时也可以让学生通过实习提高他们的动手操作能力,使理论与实践紧密结合起来,提高教学质量。

4.4 实施多媒体教学不能华而不实,哗众取宠

使用多媒体为教学注入了活力,使长期困扰教师的某些教学难点迎刃而解,教师在感到惊喜之余,往往会将它们统统都用到教学中去,一堂课45分钟,学生的注意力,兴奋点也不可能都集中于老师的讲解上,他们对单一的语言文字讲授理解上比较困难,因此注意力会不自觉的分散。一堂高质量的课适时适度地插入涉及重点内容的相关图片、录像、音乐,既可起到解释或归纳作用,又再度了学生的注意力,激发起他们的求知兴趣,让他们的思维始终处于兴奋状态。所以我们在使用多媒体教学时绝对不能华而不实,哗众取宠,应有目的、有计划地用好。

4.5 实施多媒体教学不能淡化师生情感的交流

教师渊博的知识和扎实的基本功是其人格魅力的有机组成部分,对学生具有持续连贯的耳濡目染的影响力。教学是让学生领悟语言、艺术、数学逻辑等各方面的魅力,就必须要重视师生间情感的交流,教师要通过自己的语言去引导学生认真思考,激活学生思想的火花,形成情感交流和思想的碰撞。而教师的妙语连珠、行云流水般的语言,精彩别致的板书设计、抑扬顿挫的教学,师生间探讨互悟的等,都是多媒体教学所无法比拟的。可课堂上只要点点鼠标就什么都有,师生间的情感交流少得可怜,甚至越变越少,本应生动活泼、充满情趣的课堂就会变成人与机器技术设备间冷冰冰的对话。试想一堂优质课,黑板上只字全无,教师忙着操作电脑,所讲语言枯燥乏味,学生只是盯着画面看,课堂上本应融融的氛围荡然无存,这还称得上优质课吗?

因此,在整个教学过程中,教师切忌机械、单纯的操纵电脑,应适当走动,尽量多的关注学生的感知、情感等方面的变化,用体态语言、面部表情及口头提示等方面与学生交流教学信息,活跃课堂气氛。优秀的课件应该是教师的教学经验、教学思想、学生的学习特点与多媒体技术的巧妙结合。不能只考虑知识的呈现和多媒体能否运行,更要注意学生的感受。

任何教学的媒体都有其所长,亦有其所短。教师应根据教学需要选择合适的教学方法和手段,把多媒体与其他的常规媒体有机配合,才能切实提高教学效果,提高教学质量。

参考文献

[1] 《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》,教育部2006年16号文件

[2] 项国雄.多媒体课件设计基础[M].北京:高等教育出版社,2000

[3] 郭惠英.谈多媒体教学的优点[J].山西财经大学学报,2003,(3)

矿山测量学篇2

[关键词]矿山测量 测量技术 测绘仪器

中图分类号:O329 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0377-01

矿山测量是矿山建设时期和生产时期非常重要的一环,矿山测量需为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,其任何疏忽或粗率都会影响生产或导致事故发生。因此矿山测量要本着精确的根本,走在测量科学发展的前沿。

随着电子技术和激光技术的发展,以卫星遥感、全球定位系统为代表的空间对地观测技术在测绘科学中的应用日趋成熟,以计算机技术、系统科学为基础的地理信息系统的出现和应用为多源测绘信息的获取、分析、管理、处理及充分应用提供了有力的技术支持。现代矿山测量已运用了各类新型的测绘仪器及测绘方法如全站仪、空间信息技术、惯性测量系统。本文将从测绘仪器与测量技术发展与创新两方面对现代矿山测量的影响进行简要的分析。

一、测量仪器的创新发展与应用

1、测距仪

测距仪是一种航迹推算仪器,用于测量目标距离,进行航迹推算。测距仪自七十年代以来得到了飞速发展,被广泛运用于控制测量和各种工程测量中。测距仪主要分为激光测距仪、红外线测距仪、超声波测距仪。但由于红外线测距仪、超声波测距仪的精度不太准确,目前已淘汰在矿山测量中使用。且矿山测量中主要使用的测距仪还具有防爆特性。仪器一般采用本安型防爆型式,体积小、重量轻、携带方便,且还可以与经纬仪连接,方便了数据的采集。

2、陀螺经纬仪

陀螺经纬仪是带有陀螺仪装置、用于测定直线真方位角的经纬仪。陀螺经纬仪的出现改变了传统的几何定向方法,可实施导线起始边定向及附合导线或闭合导线终端的定向测量,也可实施一井或两井井下起始边的定向。使用陀螺经纬仪能有效减少常规几何定向时耗费大量人力、物力和占用井简时间,降低成本,提高劳动生产率,并能控制随着环境的恶劣,井筒深度增加以及矿区的延伸发展,定向精度的降低,大大提高井下平面控制的精度。用陀螺定向经纬仪可以为井下每一水平进行定向,控制导线测量方向误差的积累,校核导线测量中测角粗差,实施矿山及地下工程大型巷道贯通的定向。

目前陀螺经纬仪已发展到全站型陀螺速测仪、全站型陀螺仪以及自动陀螺仪。

3、全站仪

全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器,是电子技术与光学技术发展结合的光电测量仪器,也是集测距仪、电子经纬仪的优点于一体的、应用前途广泛的仪器,智能化的全站仪是目前使用最广泛的测绘仪器。基于全站仪的数据采集与传输系统可以和现代计算机技术结合建立矿山三维数据自动采集、传输、处理的矿山测量数据库,使数据管理更加科学、快捷。此外,全站仪在矿山地表移动监测、矿区土地复垦工程实施、矿区施工等方面也都得到应用,各大矿的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行日常的测量工作,既提高了效益,加快了速度,又减少了开发,保证了精度。

二、测量技术的创新发展与应用

1 、空间信息技术

空间信息技术的核心和主体是“3S”技术,即遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)。以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式,其先进性、时效性非常明显。以空间信息技术为技术支撑,现代测绘仪器与技术也处于快速的发展之中。

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,航空遥感资料可作为进行矿区地形图测绘的资料源,通过相片校正、目视判读、野外调绘等工作,完成地形图的测绘。较之传统的测图方法,利用遥感资料进行测图速度快、成本低、精度高,是一种应用极为广泛的测图方法。运用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。

全球定位系统技术在矿山测量中主要应用与矿区地面控制测量、矿区地面碎部测量、矿区地表移动监测等方面。与常规地面控制测量方式相比较,GPS测量具有很大的优越性和灵活性,不要求两点间通视,且所测点位精度均匀,使得测量工作灵活、效率高。

地理信息系统应用于矿区的即为矿区地理信息系统,或称为矿区资料源环境信息系统(MRIES)。MREIS已成为矿山测量数据管理的重要发展方向。以矿区资源环境信息系统为平台,以各种测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为矿山可持续发展的决策支持系统。矿山测量工作是建立MREIS的前提性工作,而建立MREIS则是矿山测量发展的必然趋势。

因此,空间信息技术在矿区应用首先就是应用于矿山测量建立矿山测量信息系统,然后以此为基础建立矿区资源环境信息系统。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证,以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果。

2、惯性测量系统

惯性测量系统是基于航迹推算原理工作的,整个系统可以安装在运载器里,由系统自动进行数据采集与校准。具有全天候、自主式、快速多能和机动灵活等优点,为大地测量、工程测量和矿山测量作业的自动化和全能性提供了另一种新的技术手段。它是利用惯性导航的原理,以同时获取多种大地测量数据的一种技术系统,是除了卫星技术外最先进的大地测量设备。目前高精度惯性系统测量技术主要运用于海底采矿、海底勘探方面。

3 、三维激光扫描

采用激光扫描仪进行地形和矿山测量是目前世界上比较先进的测量技术。由于激光扫描仪不但可以采用非常高的分辨率进行数据采集,而且能获得三维数据,因此很容易生成较其它常规测量方法更为准确的数字高程模型。它比传统的GPS+全站仪的测量作业方式,作业效率更高,优势非常明显,外业人员的作业强度也大大降低。但由于成本较高,推广不太广泛。随着科技的提升,相信在不远的将来三维激光扫描也会在矿山测量中大放异彩。

总之,随着空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术的发展,测绘科学有了深刻的变革,而矿山测量作为测绘学科中的分支,但其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展计算机科学等的发展密切相关。随着现代测绘技术迅猛发展,必然会促进矿山测量的进一步发展。以现代测绘技术、矿业工程技术和相关科学技术为基础的矿山测量,必将会形成集数据采集、处理、管理、传输、分析、表达、应用、输出为一体的智能化、自动化的技术系统,为矿区资源环境信息系统的建立提供基础性的资料,促进矿山可持续发展。

参考文献

[1] 高金辉.国内外矿山测量仪器现状及发展趋势[J].矿山测量,1998.1

矿山测量学篇3

关键词:矿山;测量技术;发展问题;创新

中图分类号: TD17 文献标识码: A 文章编号:

引言

在我国的矿山企业中,测量技术已经越来越受到重视,也得到了恰当的发展。也正是由于创新和再创造的发展,已经成为现代联系众多生产领域的重要学科,也充分地表达出测绘技术的广阔未来与无限的发展空间。

一、矿山测量技术发展的现状

目前,以电子经纬仪、卫星定位技术和全站型仪器以及岩层移动变形监测仪器等设备,这些不仅只是应用在地面测量与采集数据的工作,并且还可以提高工作效率与成果的准确度、以降低劳动强度以及改善了工作环境等。为了可以更好的保护和开发矿产资源以及土地等自然资源,更好的保护矿区环境等方面都具有很重要意义。

对于卫星空间定位技术、地理信息技术遥感技术以及计算机技术等,这些技术不仅仅作为整个测绘学科的核心力量,并且也作为在矿山测量领域中十分关键的核心技术,并且这些技术在矿山测量技术界得到了很大的进展,实际应用与理论的研究都在不断的完善和发展,计算机数据处理和电子速测仪、机助制图、卫星定位技术,数字摄影的测量以及遥感技术等已经得到了广泛应用。矿山测量的科技人员感受到了外业仪器设备的自动化、数字化、智能化的优越性,而对于内业数据的处理、显示图形的图像以及输出的形象化、一体化把信息都得以加工,因此对于认识自然与改造自然就会更加的深刻、深入化,充分显示了现代科学技术对于资源的综合开发以及环境保护的优势与潜力。

采动变形观测,在监测及地表移动的规律与“三下”采煤研究都作为矿山测量技术学科非常重要的领域,也都具有重要的社会效益与经济效益。当前,在这方面的研究也越来越往地形地貌与复杂的地质采矿条件的方面进而发展,所以,对于多手段和多技术的三维空间进行分析计算机的数值模拟、非线性理论以及在实验室的模拟等方法研究都得到充分的重视,并且有显著的效果。在解决“三下”开采的问题上,矿山需要进行地表移动与变形预计工作。

二、矿山测量技术的发展问题

在随着矿山测量技术学科的发展,它主要是与科学技术和社会的需求发展紧密相联的,与此同时也显示出了不同的时代内涵与特点。在计算机广泛的发展与应用,矿山的测量技术学科必然也会有革命性的进展。当前,在矿业部门,冶金系统、煤炭系统等所形成了和采矿、矿建、环境和地质等学科之间相互的独立,但又存在彼此的相互交融相互渗透的渗透局面。与此同时,在摄影测量与大地测量、遥感、工程测量、地图制图、海洋测量以及矿山测量等多个专业,大体上把学科的分化趋向完成,并且把学科的融合也是必然的,也成为了发展的主流。

当前,以全球卫星定位系统的GPS 技术已经被广泛的应用在地面的测量与矿区控制方面,也主要集中运用在了对于矿山变形的监测和卡车调度等。对于一些比较大型的矿山与露天的煤矿都在应用无线通信系统与卫星定位系统的GPS 技术的调度系统,都可以很好地解决在车铲设备最佳的配合与在设备中途发生故障以后的动态重组等一系列的问题,从而也提高了设备效率,也实现了爆破孔自动的定位进入矿料场重量计算与体积测量的工作当中。在一些相关单位由于工程测区的范围较大,并且矿料的种类也繁多,有非常广泛的分布等特点,所以在应用卫星定位系统GPS 的实时动态测量技术,可以方便并且节省时间的完成此项工作内容。在矿山测量中,由于卫星定位系统GPS 的技术的应用其主要目的就是为了可以取代地面测绘的传统工作。卫星定位GPS 系统的应用在矿区主要就是用于矿山的测量和建立矿山测量的信息系统,通过这项系统作为建立基础矿区资源的环境信息。对于空间的信息技术主要是对矿山测量以实现现展的重要保障和技术支撑以及现代测绘仪器,例如在陀螺经纬仪、激光指向仪以及数字式水准仪和一些相关的测绘技术等,在矿山的测量中都可以得到应用并且将这些仪器的技术作为基础,也就形成了在很多矿山测量所专用的仪器,同时也作为现代矿山测量采用的现代技术。

在矿山测量专业方面已经有了很长一段的发展时期,并且在技术和在理论方面基本都可以达到矿山生产的需要了,但主要是针对矿山测量的传统的内容来讲的。已步入了当今信息时代的矿山测量,所面临的问题就是新目标与新任务,对此,作为矿山测量的工作人员也会肩负重任,这主要表现在:在矿山测量的数据分析、图像处理、采集、图形和存贮;也表现在开采沉陷时的相关矿区环境以及土地复垦的问题等。为了可以达到这些任务的目标,作为矿山测量的工作人员就必须要掌握现代的高新技术系统和广泛的基础理论知识,从而可以更好的达到目标。真正可以使矿山测量的技术工作可以担负全面的矿山开采的现代化需要,就必须要在应用研究与技术方面得到相应的发展,以脚踏实地的工作态度与不断创新的应用技术。

三、矿山测量技术的创新

1、理论创新

矿山测量像其它的交叉学科一样,其理论知识与相关的学科有紧密联系。最近几年来,相关学科在技术理论和应用方面的发展变化必然会对矿山测量的发展和理论突破带来突破。因此我们必须推动和加快矿山测量学科理论的发展创新。

2、技术创新

矿山测量作为一门科学技术,有着广泛的应用领域,与矿区管理的各方面和矿山生产的各个阶段都密切相关。随着时代的发展,矿山测量在具体的实践应用中必然会有新问题的出现。这就要求我们,不断进行技术改革与创新,在原有设施的基础上,创造出新的技术手段,以能够科学、有效解决新问题。

3、应用创新

随着矿山测量不断的创新和发展,应用领域也随着社会需要、矿山生产发展而不断变化。矿山测量必须以以前的应用领域为基础,不断开拓、发展新的应用领域。只有通过不断的应用创新,矿山测量才会得到巩固和发展。矿山测量应用创新的范围应当包括其应用模式、应用体系、应用领域等。

四、我国矿山测量技术的未来发展方向

1、采用高新技术

开拓新的领域中国矿山测量学科历来是矿业科学的一个组成部分,尽管它现在按照政府要求被纳入到测绘科学内,但其特色与丰富的内涵不能改变。在新世纪应更上一层楼,为人类社会的可持续发展做出贡献。“学科”、“学校专业”、“企业岗位”,这是三个既有联系又有区别的概念。学校中取消了矿山测量专业,不等于矿山测量学科的消亡。人口、环境、资源是新世纪的三大问题,现今我国矿山测量学者们已在关系到可持续发展的许多研究课题上付出了辛勤的汗水,时代不容许我们止步不前。

当今世界出现了许多边缘学科,科学的分工越来越细,同时学科之间的交叉、渗透和综合又越来越多,科学发展的道路上不承认领地,只承认竞争与争夺。只有勇于攀登、不受传统束缚的人才能开辟新的学科或新的学术领域。这些年来中国的矿山测量人们正是这样干的,不局限在传统的圈子里裹足不前,只要国家需要,就毫不犹豫地开辟新的研究领域。例如矿产资源经济的研究来源于矿体几何学,从损失贫化的经济评价、“三下”开采经济评价到煤炭经济可采储量划分、级差收益评估,以及金属矿品位指标的优化等,都是生产上的重大问题。地下开采引起岩层和地表移动的研究也是这样。本来测量人员的责任是提供观测资料,但矿山测量学的前辈们研究起移动的机理和规律与建筑物变形的规律,进一步又研究如何采取采煤工艺与建筑结构上的措施以减小移动与变形影响。现今又把研究深入到矿区造地复田的规划与措施上。另有些矿山测量学科的研究者探索建立矿山生态学这门新学科。

2、配合矿管部门开展矿产资源开采与合理利用的监管工作

我国已建立了国土资源部管辖的全国矿产资源开采与合理利用的监管系统。尽管这个系统的运作要进一步完善与深化,但这是政府的重大决策,不可能改变,更何况中许多矿山的储量管理工作已从矿山测量手里转给了地质人员负责。在开采的监督问题上,矿山企业中测量工作者的正确的选择只能是如何和矿管部门更好的配合和合作。市场经济的发展与矿山管理体制改革的深化必定给矿产资源的保护带来新问题,从属于企业的矿山测量部门如何在矿管部门监督下发挥自己独特的作用,十分重要。因为矿管部门总归是外部的,它不可能时时刻刻“盯”着矿山生产,真正掌握储量、透彻了解采掘的,只能是矿山测量工作者。仔细地比较就可发现,中国矿管系统的监督范围要小于俄罗斯拟试行的矿山稽查师权力范围。我国矿山测量工作者应在这里找到发展工作领域的机会。

结束语

虽然我国的矿山测量技术与国外先进技术相比还有不足,但是随着我国不断引进国外先进的测量技术,最重要的是自己我国自身科学技术与矿山测量相关学科的不断发展,我国的矿山测量技术必将会不断向高自动化、科技化、信息化和智能化方向发展。

参考文献:

[1] 高建平.我国矿山测量技术的发展及创新[J]. 工程技术. 2011(13)

[2] 李丙奎,黄科研. 我国矿山测量技术的发展问题浅析[J]. 科技论坛. 2010(05)

矿山测量学篇4

关 键 词:数字矿山;矿山测绘体系;数据获取;数据加工;矿山应用服务

Abstract: In recent years, mine surveying and mapping applications increasingly broadened, measurement, such as mining, mine planning and design, topographic maps, measurement, therefore, an urgent need to establish a perfect mine surveying and mapping system, its core content mainly includes three aspects, namely, data acquisition,data processing and mining applications.The establishment and improvement of the system will largely promote the development of digital mine, and will lead the surveying and mapping the discipline has entered a new stage of development.

Keywords: digital mine; mine surveying and mapping system; data acquisition; data processing; mining application services

中图分类号: TD1 文献标识码:A文章编号:

1 引言

矿产资源勘查开发水平的提高,有力支撑了国民经济建设,并加快了社会发展的步伐,然而,在矿业发展过程中也存在诸多问题。通过全国范围内开展的矿业权实地核查和矿产资源利用现状调查项目,实现了对矿产资源情况进行调查摸底的目的,在这一过程中,矿山测绘提供了可靠的基础性数据。作为矿产勘查开发的基础技术支撑,矿山测绘有着举足轻重的作用,应用领域也日渐拓宽,如:矿山控制测量、矿山规划设计、地形图测绘、采掘工程平面图测绘、矿山开拓工程放样、土方测量计算、岩层及地表边坡移动沉降监测等等。内外业测绘成果的质量直接影响了矿山规划、开拓设计、生产建设、施工安全及各类矿山报告的编制等。因此,建立有效的矿山测绘体系、组建专业矿山测绘技术队伍、引进先进矿山测绘仪器是当前发展矿山测绘、建设数字矿山的先决条件。

2 矿山测绘现状

矿山测绘是矿产资源勘查开发过程中的一项重要的基础性技术工作,其在矿山勘查、设计、建设和安全生产等方面提供了重要的参考信息。矿山测绘作为一个独立的技术分支,在我国各地矿局、地勘单位均设有相关机构,各个矿山企业也拥有自己的测量队伍,但技术水平参差不齐。一些矿山使用测量仪器较落后,测量技术人员现抓现用,测量成果质量低劣,直接影响了矿山开发及生产建设。类似问题在开展全国范围的矿业权实地核查的过程中已有体现,寻根溯源均归结于矿山测绘基础数据的质量。

3 矿山测绘体系基本架构

随着数字地球(Digital Earth, DE)和数字中国(Digital China, DC)等数字化的概念和体系的不断完善,数字矿山(Digital Mine, DM)近年来也得到了足够的重视,并取得了较大发展。

所谓数字化矿山,即采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术等,在矿山企业生产活动的三维尺度范围内,对矿山生产、经营与管理的各个环节、各生产要素进行网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理。根据实际应用需求,建立矿山规划设计、矿山安全生产管理、矿山应急救援指挥、矿山经营管理、矿山办公自动化等应用系统,从而保障矿山企业的安全生产与经营管理,并实现业务流程数字化,同时加工成新的信息资源,迅速准确地提供给各层次的管理者,以便动态掌握信息, 特别是矿山安全生产过程中的实时信息监测、收集、分析、预警①,进而作出正确决策,实现资源的合理配置。

新的矿山测绘体系是数字矿山发展的新需要,它将为数字矿山的建设提供广阔的空间基础数据资源,新型矿山测绘体系核心内容主要由矿山基础数据获取、数据加工处理和矿山应用服务三方面构成。

3.1 矿山测绘基础设施

矿山测绘的基础设施是保障各项测量工作得以开展的前提条件。引进先进的适合矿山生产建设的设备,如全站仪,GPS卫星接收机、移动变形监测等测量仪器,实现外业仪器数字化、自动化和智能化。除此之外,还要收集整理矿山现有的各类资料,进而转化为建设数字矿山和矿山测绘系统所需的数字化基础信息,在此基础上,建立与其匹配的软、硬件平台。

3.2 数据采集与获取

数据采集与获取是矿山测绘工作的关键所在。矿山测量主要通过矿山地面和地下三维空间的测量、定位与制图、矿体几何、储量管理、开采监督、开采沉陷观测及开采损害防护等方面的工作实现数据的采集与获取。

矿山测绘数据采集获取基本任务是:

①建立矿区测量控制基础, 主要采用大比例尺地形图和地籍图测绘的方式;

②对矿区地面和井下各工程建设进行施工测量、验收测量;

③通过摄影测量,对矿山生产建设中的重要环节及重要事件的影像资料进行采集记录;

④对矿产、土地等资源的开发和利用状况进行检测和监督;

⑤对岩层与地表移动观测进行研究, 对露天矿边坡、尾矿坝、排土场等矿山工程进行变形监测③。在数据采集的过程中,矿山测绘队伍的完善、测绘技术的更新、测绘成果的质量显得尤为重要。为了保证该项工作的顺利进展,需对测绘成果数据建立严格的监督、审查和验收制度,从而为矿山企业提供优质可靠的基础数据。

3.3 数据加工处理

数据加工主要包括数据编辑、信息提取、数据综合处理等环节。将获取的图形、图像、文本等基础数据加工成生产成品数据,以满足具体应用需要。主要表现在如下方面:

①编辑、输出各种地形地质图、采掘工程图、矿山专用图、矿产形态图、矿产信息图等多种图件;

②利用获取的基础数据制作矿山专题;

③对矿山灾害点及重要工程监测数据进行分析评价,为留设保护矿(煤) 柱和安全开采提供资料;

④制定和实施矿山生产计划、规划设计等。

随着数字矿山随着矿山动态监测和数据的实时更新,空间数据库也将逐步完善、通过各种测量数据与GIS系统的对接处理,数字矿山的建设也将初具雏形,它将为矿山提供专业模拟、系统分析和应用服务等功能。

3.4 应用服务

矿山测绘成果数据经加工处理后将最终服务于矿山。结合成果图件和数据,达到灾害预警、矿区环境监测、土地复垦、环境治理与保护的目的。为矿山生产建设和决策提供基础信息支持,应用拓扑关联实现信息的空间查询、分析和输出,在开放接口的同时施以数据访问控制,服务于生产调度和指挥管理。

4 结束语

矿山数字测绘体系为空间数据的获取提供系统的技术支持,基础数据来源渠道广,获取手段日益先进。GPS、GIS、遥感等测绘学科的核心技术,在矿山测量领域不可或缺。这些先进技术的飞速发展与应用,促使矿山测量取得了长足的进步,其理论研究和实际应用的不断发展和完善,必将为矿山发展做出重大贡献,随着矿山测绘体系的逐步健全及其在矿山服务中的重要体现,数字矿山的建设与发展也将得到应有的重视,引导测绘学科步入一个新的发展高度。

参考文献

[1] 王进选.数字矿山建设中的矿山测量[J]. 技术与创新管理,第30卷,第5期.

[2] 郭仁忠,陈学业.数字城市测绘体系初探[J].测绘通报,2010(6).

矿山测量学篇5

关键词:矿山测量技术;问题;发展

一、我国矿山测量技术发展中存在的问题

(一)测量仪与井下测量技术

我国矿产行业在近几年来,诸如全站型仪器、电子经纬仪、地面或岩层移动变形监测仪以及GPS接收机等等,得到了越来越广泛的应用。这些先进的测量仪器在地面测量以及数据采集等相关领域普通不仅大幅度的提高了工作效率,而且大大提高了测量成果的精度,对测量工作环境也有了大幅改善,解放了劳动力。此外,对于我国的矿产资源、土地资源、矿区环境的开发与保护也有着不可磨灭的功劳。

(二)“3S”与计算机技术的应用

所谓“3S”即GPS、GIS以及遥感技术,在矿山测量领域,可以说“3S”和计算机技术是其中的核心和关键技术。正是依靠这些先进技术的应用,矿山测量的研究才取得了较大的进展,各种理论研究与实际应用得到了不断的发展与完善。在矿山测量领域中,可以借助计算机技术进行数据的处理与机助制图,而GPS、GIS、遥感技术以及数字摄影测量等电子技术与计算机技术进行完美的结合,不仅大大提高了外业仪器设备自动化、智能化以及数字化的优越性,而且在内业的数据处理、图形图像的显示、平差计算等各方面,更是突显出其一体化、形象化的特点,对信息做进一步的加工,使得人们对自然有了更深入、深刻的了解,所以在资源的开发利用、环境保护以及减灾防灾等工作中,现代科学技术的优势显而易见。

(三)采动变形观测、地表移动规律的监测以及“三下”采煤

长期以来矿山测量领域中,采动变形观测、监测与地表移动规律以及“三下”采煤等技术均是重要研究方向,而且其经济效益与社会效益也十分可观。近几年来,关于这些技术的研究,开始向着复杂的地质采矿条件以及地形地貌条件等方向发展,所以相应的有多技术、多手段的三维空间分析理论、非线性理论、计算机模拟技术以及实验室模拟技术等受到越来越多专家学者的重视,也取得了较为显著的效果。所谓“三下”是指建筑物以下、铁路以下以及水体以下,为了更好的解决“三下”采煤的问题,矿山要相应的预计出地表的移动与变形,以往都是通过概率积分法来计算、确定,但是由于开采区上面的覆岩体,其移动和变形体现出一个力学过程,其经历了完整的移动、变形与破坏的整个过程,所以矿区要按照实际的地层情况,利用计算机技术建立起适用的力学计算横型,从而解决岩层和地表的预计问题。

二、我国矿山测量技术的未来发展方向

中国的矿山测量研究学者们打破传统,立足于生产,开辟了一些边缘学科且成果可喜,比如上述“三下采煤”技术、矿区土地的管理与复垦以及矿产资源经济等等。但是我们也应该看到,受到我国高校体制改革的影响,传统的矿山测量专业被合并在了测绘工程专业中,很多矿业院校都遭到易名的命运。而在实际的工作中,一线的测量人员除了与导线、给向打交道外,不仅工作地位低,而且待遇差。在新世纪第二个十年的开始,中国矿山测量事业的发展就成矿山测量工作者所要关心的重要问题之一。而笔者在此提出自己的观点:

(一)发展高新技术

一直以来,开拓新的研究领域是我国矿山测量学科的一个重要组成部分,虽然按照相关政策矿山测量专业与测绘科学合并了,但是其丰富的专业内涵与专业特色并未改变。在新时期我们要理顺“学科”、“专业”以及“工作岗位”三者之间的关系,三者之间既有本质的联系,又有内在的区别。很多院校尽管取消了矿山测量专业,但并不代表矿山测量这一学科就从此消失了。新世纪、新形势下,人口、资源、环境是整个人类所要共同面对的三大问题,而我国在矿山测量领域进行可持续发展的学者在,在很多研究课题上均付出了辛勤的劳动,有的甚至毕生都奉献给了矿山测量事业,因此前辈的脚印、时代的发展都促使着我们要一直向前。

现在世界上很多边缘学科将科学的分工越来越细化,而学科间的交叉、渗透以及综合也越来越普遍,科学无国界、科学无领地的概念得到了验证。而对于我国的研究学者而言,只有打破传统才能开辟出新的研究领域,而事实证明我们也做到的。比如矿产资源经济学就是源自于矿体几何学,其所涉及到的具体内容包括损失贫化的经济评价、“三下”采煤经济评价、煤炭经济可采储量划分、优化金属矿品味指标以及级差收益评估等等,均是与矿业生产息息相关的重要问题。此外,地下开采过程中所引起的岩层与地表的移动也是一个重要的研究方向,原本测量人员只需单纯的提供观测资料即可,但是矿山测量学的专家学者们又对这一过程中的移动机理、规律以及建筑变形规律做了深入的研究,进而研究如何通过采煤工艺的优化以及在建筑结构方面采取相应的措施,使得移动、变形的影响尽可能变小等,现在这一课题的研究又深入到了矿区造地复田规划与措施的领域。此外,还有学者在探索矿山生态学这门新兴的学科。

(二)与矿管部门配合展开相关的监管工作

现阶段我国已经建立起全国矿产资源开发、利用的监管系统,并归属国土资源部门管辖。虽然从某个方面而言,这个系统无论是从内容上还是具体的运作方面均有待健全,但是这是关系统国民经济的重大决策,所以尽管其不完善,但是仍不可改变。在开采监督这一问题上,矿山企业中的测量工作人员,要与相关的矿管职能部门相配合,发挥自身的专业优势。可以预见,矿产资源保护在面对市场经济的飞速发展以及矿山管理体制改革的进一步深化这一形势时,必然会出现新问题。在这种情况下,测量部门虽然从属于矿山企业的管理,但是仍要在矿管职能部门的监督下,将自己独特的作用充分的发挥出来。由于矿管部门不隶属于矿山企业管辖,在监督方面无法做到“全天候”,所以只有在矿山测量工作者的协助下,才能对储量、采掘等进行真正透彻的了解。那么在这一领域,就有可能为矿山测量工作者提供新的发展机会。

参考文献:

[1] 吴立新.矿山测绘的未来发展[J].矿山测量,2008

[2] 崔竹梅,王友库.论现在代测绘技术在矿山测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2010(23)

[3] 王诚.浅谈矿山测量中的测绘新技术[J].中国科技纵横,2010(15)

矿山测量学篇6

【关键词】数字矿山;矿山测绘体系;数据获取;数据加工;矿山应用服务

0 引言

矿产资源勘查开发水平的提高,有力支撑了国民经济建设,并加快了社会发展的步伐,然而,在矿业发展过程中也存在诸多问题。通过全国范围内开展的矿业权实地核查和矿产资源利用现状调查项目,实现了对矿产资源情况进行调查摸底的目的,在这一过程中,矿山测绘提供了可靠的基础性数据。作为矿产勘查开发的基础技术支撑,矿山测绘有着举足轻重的作用,应用领域也日渐拓宽,如矿山控制测量、矿山规划设计、地形图测绘、采掘工程平面图测绘、矿山开拓工程放样、土方测量计算、岩层及地表边坡移动沉降监测等等。内外业测绘成果的质量直接影响了矿山规划、开拓设计、生产建设、施工安全及各类矿山报告的编制等。因此,建立有效的矿山测绘体系、组建专业矿山测绘技术队伍、引进先进矿山测绘仪器是当前发展矿山测绘、建设数字矿山的先决条件。

1 矿山测绘现状

矿山测绘是矿产资源勘查开发过程中的一项重要的基础性技术工作,其在矿山勘查、设计、建设和安全生产等方面提供了重要的参考信息。矿山测绘作为一个独立的技术分支,在我国各地矿局、地勘单位均设有相关机构,各个矿山企业也拥有自己的测量队伍,但技术水平参差不齐。一些矿山使用测量仪器较落后,测量技术人员现抓现用,测量成果质量低劣,直接影响了矿山开发及生产建设。类似问题在开展全国范围的矿业权实地核查的过程中已有体现,寻根溯源均归结于矿山测绘基础数据的质量。

2 矿山测绘体系基本架构

随着数字地球(Digital Earth, DE)和数字中国(Digital China, DC)等数字化的概念和体系的不断完善,数字矿山(Digital Mine, DM)近年来也得到了足够的重视,并取得了较大发展。

所谓数字化矿山,即采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术等,在矿山企业生产活动的三维尺度范围内,对矿山生产、经营与管理的各个环节、各生产要素进行网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理。根据实际应用需求,建立矿山规划设计、矿山安全生产管理、矿山应急救援指挥、矿山经营管理、矿山办公自动化等应用系统,从而保障矿山企业的安全生产与经营管理,并实现业务流程数字化,同时加工成新的信息资源,迅速准确地提供给各层次的管理者,以便动态掌握信息, 特别是矿山安全生产过程中的实时信息监测、收集、分析、预警①,进而作出正确决策,实现资源的合理配置。

新的矿山测绘体系是数字矿山发展的新需要,它将为数字矿山的建设提供广阔的空间基础数据资源,新型矿山测绘体系核心内容主要由矿山基础数据获取、数据加工处理和矿山应用服务三方面构成。

2.1 矿山测绘基础设施

矿山测绘的基础设施是保障各项测量工作得以开展的前提条件。引进先进的适合矿山生产建设的设备,如全站仪,GPS卫星接收机、移动变形监测等测量仪器,实现外业仪器数字化、自动化和智能化。除此之外,还要收集整理矿山现有的各类资料,进而转化为建设数字矿山和矿山测绘系统所需的数字化基础信息,在此基础上,建立与其匹配的软、硬件平台。

2.2 数据采集与获取

数据采集与获取是矿山测绘工作的关键所在。矿山测量主要通过矿山地面和地下三维空间的测量、定位与制图、矿体几何、储量管理、开采监督、开采沉陷观测及开采损害防护等方面的工作实现数据的采集与获取。

矿山测绘数据采集获取基本任务是:

①建立矿区测量控制基础, 主要采用大比例尺地形图和地籍图测绘的方式;

②对矿区地面和井下各工程建设进行施工测量、验收测量;

③通过摄影测量,对矿山生产建设中的重要环节及重要事件的影像资料进行采集记录;

④对矿产、土地等资源的开发和利用状况进行检测和监督;

⑤对岩层与地表移动观测进行研究, 对露天矿边坡、尾矿坝、排土场等矿山工程进行变形监测③。在数据采集的过程中,矿山测绘队伍的完善、测绘技术的更新、测绘成果的质量显得尤为重要。为了保证该项工作的顺利进展,需对测绘成果数据建立严格的监督、审查和验收制度,从而为矿山企业提供优质可靠的基础数据。

2.3 数据加工处理

数据加工主要包括数据编辑、信息提取、数据综合处理等环节。将获取的图形、图像、文本等基础数据加工成生产成品数据,以满足具体应用需要。主要表现在如下方面:

①编辑、输出各种地形地质图、采掘工程图、矿山专用图、矿产形态图、矿产信息图等多种图件;

②利用获取的基础数据制作矿山专题;

③对矿山灾害点及重要工程监测数据进行分析评价,为留设保护矿(煤) 柱和安全开采提供资料;

④制定和实施矿山生产计划、规划设计等。

随着数字矿山随着矿山动态监测和数据的实时更新,空间数据库也将逐步完善、通过各种测量数据与GIS系统的对接处理,数字矿山的建设也将初具雏形,它将为矿山提供专业模拟、系统分析和应用服务等功能。

2.4 应用服务

矿山测绘成果数据经加工处理后将最终服务于矿山。结合成果图件和数据,达到灾害预警、矿区环境监测、土地复垦、环境治理与保护的目的。为矿山生产建设和决策提供基础信息支持,应用拓扑关联实现信息的空间查询、分析和输出,在开放接口的同时施以数据访问控制,服务于生产调度和指挥管理。

3 结束语

矿山测量学篇7

关键词:煤炭矿区;地质测绘;测量新技术

Abstract: Mine measurement as a comprehensive work, the development and progress of mining technology and mining engineering development, measurement science and technology and the development of the apparatus, other disciplines such as mathematics, computer science and other related closely to the development of. Based on the coal mine geological survey work is based on the analysis, the new measurement technology in mine survey field application undertook discussing, analyzed its application situation, and its development are discussed.

Key words: coal mine; geological mapping; new measurement technology

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号

煤地质主要是研究煤在地壳中分布聚集规律的科学。包括以下研究领域:

1、煤的物理组成和性质的研究。

2、成煤作用的研究。

3、煤层及煤系沉积学研究。

4、聚煤盆地的研究。

5、煤聚集与分布规律的研究等五个方面。矿山工程的相关地质要素主要有:矿区地貌地形、地层与地质构造、岩土特征及地质属性、岩体应力状态、水文地质和环境地质条件等。煤矿工程地质要解决的问题主要有:一是区域稳定问题。一般包括构造活动、地震、沙土液化、地面上升与沉降,区域构造应力场强度、主应力方向;矿区岩体稳定问题。主要有地表塌陷边坡、矿井下采场和坑道围岩、重要构筑物地基体的变形、破坏与失稳。二是地下水渗流相关的地质问题。三是矿区环境地质问题。一般包括滑坡、泥石流、采空区塌落、尾矿坝溃决及“三废”污染等。矿山工程地质工作主要包括:地质测绘与调查,地质勘探,地质测试与监测,地下开采岩体稳定性分析,环境地质调查及特殊工程地质勘探。接下来,我简单谈一谈对煤炭矿区地质测绘及测量新技术的发展及应用。

一、煤矿地质测绘

1、工程地质测绘的定义 工程地质测绘是工程地质勘察中一项最重要最基本的勘察方法,也是诸勘察工作中走在前面的一项勘察工作。它是运用地质、工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象进行详细观察和描述,以查明拟定建筑区内工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系,并按照精度要求将它们如实地反映在一定比例尺的地形设计图上。配合工程地质勘探、试验等所取得的资料编制成工程地质图,作为工程地质勘察的重要成果提供给建筑物规划、设计和施工部门参考。

2、工程地质测绘的任务主要是查清煤矿工程地质条件的空间分布及互相关系,判定构造复合关系及应力场,调查岩体结构与力学特征,调查影响岩体稳定和移动的因素、变形破坏和移动特点、规模;调查环境地质及容易导致的影响与灾害。

3、地质测绘的范围 主要有坑道、采空区受岩石崩落法影响的可能移动破坏范围及邻近地区,水库汇水面积至分水岭范围。

4、地质测绘的内容 主要是软弱岩组及围岩风化的调查,结构面与软弱夹层的调查,节理裂隙等结构面的统计,第四纪地质调查,矿区水文地质条件调查,矿区岩石移动的调查。

5、工程地质测绘的要求(1)充分收集和利用已有资料,并综合分析,认真研究,对重要地质问题,必须经过实地校核验证:(2)中心突出,目的明确,针对与工程有关的地质问题进行地质测绘;(3)保证第一性资料准确可靠,边测绘,边整理;(4)注意点、线、面、体之间的有机联系。

二、测绘新技术的发展及其在矿山测量中的应用

矿山测量技术的一个重要应用领域,在广大的煤矿、金属矿山、有色矿山等的生产过程中发挥着重要的作用。矿山测量的现代任务是:在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段,对矿区地面和地下的空间、资源、(以矿产和土地资源为主)和环境信息进行采集、存储、处理、显示、利用,为合理、有效地开发资源、保护资源、保护环境、治理环境服务,为工矿区的持续发展报务。为了实现其现代任务,矿山测量必须充分应用现代测绘仪器和技术,将先进的现代技术同矿山测量的实际工作、具体特点相结合,拓宽矿山测量的生存空间和业务范围,促进矿山测量的改革和发展,适应市场经济体制和矿山体制改革的需要。全站仪、空间信息技术等现代测绘仪器技术均已在矿山测量中得到了应用并正在不断向纵深发展。

1、全站仪及其在矿山测量中的应用全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器,是电子技术与光学技术发展结合的光电测量仪器,也是集测距仪、电子经纬仪的优点于一体的、应用前途广泛的仪器,智能化的全站仪是目前销量最大的测绘仪器,也是今后发展的主要方向。智能型全站仪是集光、电、磁、机的最新科学成果,集测距、测角为一体的先进仪器。全站仪已在工程测量、矿山测量、地籍测量等领域得到了广泛的应用,其发展及应用正处在飞速发展之中。全站仪由于兼具有经纬仪和测距仪的优点,且以数字形式提供测量成果,其操作简便、性能稳定、数据可通过电子手簿与计算机进行通讯等优点使其在矿山测量中得到了广泛的应用。地面控制测量、地形测量、工程测量均可利用全站仪进行,联系测量、井下测量工作也可用全站仪进行。以全站仪为代表的智能化、数字化仪器是矿山测量仪器今后的发展方向之一。基于全站仪和现代计算机技术可建立矿山三维数据自动采集、传输、处理的矿山测量数据处理系统,取代传统的手簿记录、手工录入、繁琐计算等大量的重复性的工作。此外,全站仪在矿山地表移动监测、矿区土地复垦工程实施、矿区施工等方面也都得到应用,各大矿的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行日常的测量工作,既提高了效益,加快了速度,又减少了开发,保证了精度。

2、空间信息技术及其在矿山测量中的应用 空间信息技术的核心和主体是“3S”技术,即遥感、全球定位系统、地理信息系统。遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在矿究之中并已取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术,已经成为大地测量的主要技术手段,也是最具潜力的全能型技术,在矿山测量方面发挥着重要的作用。由于GPS不仅具有全天候、高精度和高度灵活性的优点。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是现代测绘技术的重大技术支撑。遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验。对于航空遥感来说,航空遥感资料可作为进行矿区地形图测绘的资料源,通过象片校正、目视判读、野外调绘等工作,完成地形图的测绘。航天遥感在矿山测量中应用的关键理论与技术也正处于研究之中。应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。GPS技术在矿山测量中的应用主要是取代传统的地面测绘工作。如利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。随着GPS接收机性能价格比的不断上升,其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。应用于矿区的地理信息系统即为矿区地理信息系统。矿区地理信息系统已成为矿山测量的重要发展方向。以矿区资源环境信息系统为平台,以各种测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为矿山可持续发展的决策支持系统。矿山测量工作是建立矿区地理信息系统的前提性工作,而建立矿区地理信息系统则是矿山测量发展的必然趋势。因此,GPS在矿区应用首先就是应用于矿山测量建立矿山测量信息系统,然后以此为基础建立矿区资源环境信息系统。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证,以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果。

3、其他测绘新仪器新技术在矿山测量中的应用其他的现代测绘仪器如激光指向仪、陀螺经纬仪、数字式水准仪及相关的测绘技术等都在矿山测量中得到了应用,并以这些仪器技术为基础,形成了许多矿山测量的专用仪器,作为矿山测量应用的现代仪器和技术。

地质测绘是地质矿产勘查开发的基础性工作,在经济社会快速发展的今天,正面临着众多的挑战和机遇。随着计算机技术、卫星技术、电子技术等的发展,测绘仪器产生了巨大进步,相应的技术手段也有了很大的提高,形成了现代测绘仪器及技术的新的体系。现代测绘科学技术迅猛发展,必然会促进矿山测量的进一步发展。以现代测绘技术、矿业工程技术和相关科学技术为基础的矿山测量,必将会形成集数据采集、处理、管理、传输、分析、表达、应用、输出为一体的智能化、自动化的技术系统,为矿区资源环境信息系统的建立提供基础性的资料,促进矿山可持续发展。

参考文献:

[1]赵宝锋,测量实践教学的改革与实践[J],山测量,2005 .

[2]孙家斌,宋晓梅,厚松散层及超薄覆岩条件下放顶煤开采防砂煤柱[J],煤田地质与勘探,2002年02期.

矿山测量学篇8

关键词:矿山测量;RTK;技术;创新

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

中图分类号:TD17 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

矿山测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环,测量工作及测量成果是为矿山生产服务的。随着测绘科学技术迅速发展,矿山测量也不断创新和发展,面对各种挑战和机遇同在的关键时代,广大测量科技工作者肩负着历史的责任,有必要对矿山测量走过的艰苦历程及其未来作一些回顾和认识。

一、我国矿山测量技术方面存在的问题

1. 矿山测量工作者地位低、权利小

矿山测量是矿山生产建设中的一项必不可少的技术工作,测量成果不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供领导对安全生产做出决策,是实现矿山安全生产的重要组成部分。但是,从20世纪90年代,在社会主义市场经济的冲击下,矿山企业以追求利润最大化为企业根本目标。“采好矿,采成本低的矿”成为全国矿山企业的普遍现象,在这种背景下,作为辅助部门的矿山测量技术力量受到影响、基础工作削弱。矿山测量工作者在矿山生产一线中天天忙碌于导线与给向的简单辅助角色上,地位低、权利小。

2. 矿山测量人才大量流失

众所周知,煤矿企业生产条件差,危险程度高,矿山测量待遇低,几乎没有测量毕业生愿意到煤矿企业工作,大量技术人员离职离岗到建筑、交通等工程行业发展,严重削弱了矿山测量技术力量。

二、矿山测量的概念论述

矿山测量是一门交叉学科,它的发展、变化密切相关主要涉及3个力面:一是采矿技术和矿业工程的发展及要求;二是测绘科学技术与仪器设备的发展;三是其它学科的发展与影响。例如地质学、数理科学、环境科学、计算机科学、经济学等。在中国,曾经给矿山测量学科定义为:是矿山地质勘探、设计、建设和生产运营各阶段,研究测定矿山地面、地下点的几何位置,获得矿体、矿山开采和开采沉陷的各种空间几何信息,进行分析和数据处理,编制各种比例尺的矿山地面、地下开采图件,同时研究矿产资源合理开采、开采沉陷及其防护的理论和技术的学科。并且明确它对矿山生产的4个作用,即参谋作用、指导作用、保证作用和监督作用。

国际矿山测量协会曾经给矿山测量的任务定义为:从开发的经济效果评价矿藏的地质条件;矿山权益的调查研究与交涉谈判;矿山测量的施测、记录、存储、计算及矿图绘制;采矿对地表及地下岩层影响的测量与预计;矿床储量的调查和估算;矿山规划等。

三、矿山测量技术创新方向

1. 理论创新

矿山测量在理论上来说是一门交叉学科,其理论涵盖了相关的各门学科,随着相关学科在理论、技术与应用力而的不断发展,必将对矿山测量有所启发,从而可以对矿山测量的理论进行突破,通过理论上的创新来推动矿山测量学科的发展。

2. 技术创新

矿山测量是门技术科学,其应用领域广泛,涉及到矿山生产的各个阶段,应用于矿区生产与管理的各个环节,而且实践中的新问题总在不断产生,并要求有效的解决办法,如何在已有的软硬件的基础上,通过技术的改革和发展,科学、高效地解决出现的问题,就要求进行技术上的创新。

3.应用创新

矿山测量是一门发展的科学,其应用领域随社会发展、矿山生产的发展而处在动态的变化之中,矿山测量既要巩固传统的应用领域,又要不断开拓新的、有潜力的应用领域,这就要求在其应用领域、应用体系、应用模式上都能进行创新。只有通过不断的创新,矿山测量学才能处在不断的发展与进步之中。

四、传统的测量方法在矿山测量中的应用

1. 一般测量

利用全站仪在井下进行一般测量时,为了加快测量速度,可直接设置后视方位、测站坐标及高程,并设置好仪器高及镜站高,直接读取、记录所测点的坐标及高程,从而及时了解掘进进度,指导井下工程按设计进行施工,保证安全作业。为便于检查,须同时记录所测点的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中线、腰线时,由于全站仪可直接调出方位和读出距离,省去了很多辅助工作,能方便、准确地现场标定中、腰线。

2. 角度测量

角度测量是井卜测量中的重要工作,也是关键的工作。角度测量精度的高低直接影响到方位角的大小,从而影响最弱点和最弱边的误差。利用全站仪内置的重复角度测量模式测量,既能消除正倒镜的2C差,又能及时反映测量误差,避免了来回转换正倒镜。井下角度测量照准方向一般以垂球线为最佳。为了得到最好的背景效果,可在垂球线后而用照明工具透过透明纸进行照明,并把部分反光的照明灯关闭,以便更好地寻找测量目标。

3. 边长测量

传统的井下导线测量边长是2人水平同时拉钢尺,2人读取数字,通常往往因2人力量把握不均,难以读数,此外还有因听错、读错、记错或算错而导致限差不合要求,从而常常进行反复多次测量才符合要求,特别是在斜巷(20°-30°)上测量边长难度更大。由于受钢尺长度的影响,限定了导线边长不能超过50m;当测量高级导线边长超过50m,除必须设中间定转点外,还必须考虑钢尺的各项改正,给测量工作带来很多困难。全站仪的电子测距克服了钢尺测量的诸多缺点,边长远远超过50m,不但减少了测站,而且提高了测量精度。值得注意的是棱镜整平对中后必须对准全站仪测站方向。由于井下受潮湿、温度、能见度、照明亮度等影响,加上垂球线细度问题以及照准方向背景不好,两测量导线点的边长设置,在直线巷道中以不大于300m为宜。

4. 高程测量

井下高程测量一般利用水准仪进行,全站仪通过输入测站高程,量取仪器高和镜站高,直接显示测量未知点的高程。虽然测量的是二角高程,但对指导一般的工程施工,同样可达到快而准的效果,并且可以与水准高程互相检核。

五、 GPS RTK在矿山工程测量的应用

在矿山坐标系GPS网的控制下测量计算出与公路高程系统差值、及与市规划局独立坐标系的转换参数。

1. 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,在拼图时一旦发现出错还得到野外去重测。现在采用RTK,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、征地边界、境界线等工程放样

把设计好的点位在实地标定出来,用常规的放样如经纬仪交会放样,全站仪的边角等,一般要放出一个设计好的点时,往往需要来回移动目标,而且要2-3人操作,同时在放样过程中还要求点间通视情况良好,有时放样过程遇到困难的情况要借助于很多方法才能放样,如距离较远时还必须支测点,从而使误差累加影响放样点的精度、采用RTK技术放样时,外业放样效率会大大提高,一个人仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中,手薄动态直观的显不便会自动提醒你走到要放样的位置,既迅速又方便、它可以设置给出两点不通视的放样线上的点、不足之处是不能像全站仪那样现场给定角度和方向、

3. 土方工程量验收测量

GPS配合南方成图软件形成管理一体化数据链,减少数据转抄、输入等中间环节并实现CAD化。测量2- 4s点(精度2-3cm), 4-5人在4d时间内要完成8.8 km2月采剥工程平面图的数据采集、填绘更新工作、月底采集碎部点位超过5 000测点,现有人员用以往测量仪器无法实现大型露天矿月工程量验收的需要目前正在考虑建立单基站CORS系统实现无人值守,用VRS技术提供GPS实时测量数据服务,满足非荫蔽区工程测量等项要求且连续可靠、随着周围相邻地级市单位单基站系统的建立,可共同组网,提高系统覆盖范围和精度,轻松升级成多基站CORS系统。

六、 结束语

面对这种挑战和机遇同在的关键时代,广大测量科技工作者肩负着历史的责任,每一位测量工作者要破除传统束缚,不考虑体制变动,去面对社会发展的要求,闯向有待认识的新领域。人类社会正面临着人口、资源、环境和灾害等影响人类生存和社会发展的严重问题。

参考文献:

[1] 王晓华,胡友健.GPS-RTK点校正方法的精度分析[J].工程地球物理学报.2005年01期

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