浅析矿山测量技术的创新

崔海文

【摘 要】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，分析面临的形势、探讨新时期矿山测量面临的任务。

【关键词】矿山测量；技术创新

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。在现在测绘技术在逐渐出现创新的阶段，矿山的测量技术发展与应用也不断地出现了新突破，但是在技术逐渐发展与应用的过程追踪，也同样面对着一些问题，处在关键的发展时期内。因此，测量工作人员就一定要负责好自己的工作，对矿山的测量技术实行新的理解与探索，根据现在发展的兴衰，对测量的技术创新与应用实行了深入的探究，来推动矿山的测量技术发展。

一、矿山测量的基本理论

矿山测量的变化、发展主要来自3方面的影响：一是矿业技术的发展；二是测绘技术的发展；三是相关学科的发展，例如测绘学、数学、装备制造业、机械学等。在我国，给矿山测量的具体概念是：矿山地质勘探、建设、设计等各环节，对矿山地面进行测定，获得矿山开采的空间几何信息，而后通过对信息进行处理，对各种地下开采的图件进行绘制，同时对矿产资源的合理开采、防护技术的理论进行研究的一项重要学科。在国外，给矿山测量的具体概念是：矿山权属的分析和研究：矿图的测绘、矿山测量的计算；对影响地下岩层的采矿活动进行研究：矿床储量的调查，规划矿山的实施活动等。

二、我国矿山测量技术的发展现状

2.1、矿山测量仪器和矿区井下测量

近几年来，像电子经纬仪、全站型仪器、GPS接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器，不仅应用于地面测量和数据采集工作，而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作环境、减轻了劳动强度。为开发和保护矿产，土地等自然资源、保护矿区环境作出了重要贡献。

2.2、“3S”及计算机技术在矿山测量中的应用

GPS、GIS、遥感和计算机等技术不但是整个测绘学科的核心技术，也是矿山测量领域的关键技术，这些先进技术近几年在矿山测量界取得了较大进展，其理论研究和实际应用不断发展和完善，计算机数据处理与机助制图、电子速测仪、GPS技术开始应用，数字摄影测量、遥感和GIS等在一些矿区得到广泛应用。广大矿山测量科技人员亲身感受到外业仪器设备数字化、自动化、智能化的巨大优越性，内业数据处理、平差计算、图形图像显示和输出的一体化、形象化，使信息得到加工，人们认识自然和改造自然更加深入、深刻，显示出现代科学技术在资源综合开发、环境保护、防灾减灾中的极大优势和应用潜力。

2.3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。

三、矿山测量技术的创新

矿山测量的具体内容主要有控制网、地形图测绘、矿井的贯通情况、联系以及变形监测等几个方面，因此，在对矿山测量技术进行创新时，也大多从这几个方面着手。

3.1矿山控制网的技术创新

平面控制网是矿山测量的基础工作，只有保证平面控制网选择的合理和准确，才能开始下一步的测量工作。随着科学技术的不断进步，山控制网技术也得到了创新，主要体现在光学经纬仪、水准仪等测量工作和设备的精度进一步提高，机械自动化程度和操作灵活性得到改善，使其能够适应更多不同环境下的矿山测量工作。

3.2矿井地形测绘的技术创新

地形测绘是矿山测量的重要内容，精确的测绘图对于提高矿山开采效率和安全有着重要的作用。传统的地形测绘技术由平板仪和全站仪测绘，前者速度较慢，精度不高，已经被逐渐淘汰，全站仪测绘技术使用较为广泛，但操作过程较为繁琐，需要测绘人员具备较高的专业素养。

在此基础上，地形测绘技术的创新主要有RTK技术，它是通过借助辅助数码航测技术，来减少需要人工操作的大量工作，提高测绘效率，且不需要通视，也不会受到天气、地理环境等的影响，与传统地形测绘技术相比，具备周期短、成本低和精度高的显著优势。

3.3矿井贯通情况的技术创新

矿井贯通情况的测量主要是对矿山开采挖掘过程中的坑道施工过程和贯通后的情况进行测量，以保证坑道施工过程的安全，并及时发现坑道自身存在的安全隐患，有效避免安全事故的发生。早期常见的贯通测量技术由明、暗控发和独头掘进等，而随着测量工具和技术的发展，又有三角测量、精密导线和全站仪、陀螺仪等。

因此，随着各种测量工具的不断改进和运用，比如光电测距仪、陀螺经纬仪、激光指向仪，有效地推动了矿井贯通测量技术的创新，比如摄影测量技术等，提高了贯通测量的准确度和时效性[3]。

3.4矿井联系测量的技术创新

矿井的联系测量主要是指平面联系和高程联系测量两种，也就是将矿井井下测量与矿井地面测量联系起来，在获取井上、井下测量信息基础上，建立一个统一的坐标体系。平面联系测量常用的方法为一井和二井定向，高程联系测量常规的方法是利用平硐或钢尺、钢丝来导入标高，测定矿井的高程。

在这方面的技术创新分别体现为：以三井定向为代表的平面联系测量，以光电测距和卫星遥感而代替传统方法的高程联系测量。在利用创新技术进行联系测量时，不仅有效解决了工作的安全性较低、花费人力财力较大的问题，还提高了测量的工作效率和测量精度。

3.5矿井变形监测的技术创新

在矿山开采过程中，由于受地质环境、人为因素以及其他不可控因素等影响，经常会出现矿井变形问题，给矿山生产安全带来隐患，因此，加强对矿井变形的监测就十分重要。传统的矿井变形测量技术有导线测量、几何水准测量和交会法测量等，这些测量技术不仅周期较长，其监测结果的准确性也较低，尤其在细微变形上；另外，常见的变形监测技术还有有摄影测量技术、物理仪器测量技术。

矿井变形监测技术的创新有空间测量技术，比如GPS、甚长基线测量等，同时，一些专业的力量和技术也得到了推广，比如神经网络理论、变形动态模型和突变理论等，使得变形监测在时效性和精确度以及结果预测性等方面都得到了大幅度提高。

四、结束语

我国的矿山测量技术发展起步较晚，测量水平与世界先进水平还有着较大的差距，但随着社会经济的快速发展，矿山测量技术也必然需要不断进步。因此，在推进当前矿山测量技术运用的基础上，还需要根据矿山测量的工作内容，进行积极的创新，以提高我国矿山测量技术的整体水平，促进我国矿山测量工作的快速发展。

【参考文献】

[1]王瑞.浅析矿山测量技术的创新及煤矿采空区的监控[J].能源与节能，2018（09）：53-54.

[2]仲健，孫利军.论矿山测量技术应用创新[J].世界有色金属，2018（07）：29+31.

[3]周宁.矿山测量技术的创新分析[J].能源与节能，2018（04）：128-129.