矿山测量技术的应用与创新发展

刘超

摘要：矿山开采下测量工作对矿山安全生产与管理工作提供了有力依据。文章通过对矿山测量技术应用重要性进行分析，结合当前常见的测量技术应用，探讨矿山测量技术创新发展。

关键词：矿山测量;测量技术;技术应用;技术创新

引言

在矿山开采过程中，测绘科学技术逐渐发挥核心技术的作用，为地质矿产测量带来了极大的工作便利，提高了对地观测和矿物探测的工作精度，降低了生产管理成本，也减轻了矿物开采的难度和工作压力。现代测绘科学技术具有多学科的特点，具有较强的空间分析信息的功能与作用，因而能够获取大量的地理数据信息，以及存储、处理、计算空间信息数据。

1矿山测量技术的应用的意义

矿山测量是矿山开采中重要的一项学科，矿山测量的精度直接影响着井下采掘施工效率及安全。在矿山开采前期，需采取合理有效的技术措施对开采区域围岩稳定性进行控制，为了防止开采过程中发生重大安全事故，应不断提高矿山测量施工精度;由于矿井内施工条件及地质构造复杂，矿山测量人员需不断提升自己专业能力。同时受井下光线、温度、风流、粉尘以及施工工艺等影响，在进行井下测量时测量精度低、测量效率差，若不采取有效的措施，很难保证矿山测量的准确、高效性，从而导致矿山安全事故的发生。所以为了保证矿山安全高效生产，矿山企业必须重视矿山测量工作，并采取相应的技术措施不断地提高矿山测量工作的准确度。

2矿山测量技术的应用分析

2.1全站仪的应用

全站仪是近年来成功研发并投入使用的测绘设备之一，全站仪是一种集合机械技术、光学技术的全新测绘仪器，通过全站仪可以实现对水平角、垂直角、高度、深度等工作面的距离测量，目前在我国矿山测绘、隧道工程建设下精密测量应用更加广泛，在具体应用下全站仪主要通过望远镜实现视准轴、测距光波、光轴同轴化接受等工作。从具体工作来看同轴化主要是在测量过程中望远镜与调焦透镜之间所采用的分光棱镜部分，通过这方面系统建设来丰富望远镜的功能，从而达到准确的测量效果。为满足一定范围内的测距需求，工作人员需要在仪器内部另外架设一条内光路系统，同样采用分光棱镜系统作用，发挥光导纤维的价值将光敏二极管所发射的调制红外光传送至光电二极管接受，满足工作测量下光传播时间计算与测距要求。

2.2GPS卫星定位测量技术

GPS卫星定位是通过“卫星”传导方式，将地面数据通过网络进行传输，卫星通过对数据进行处理后，将精准数据信息反馈到地面，測量技术人员通过反馈信息数据并结合工程实际情况，最后经过计算机核算得出精准测量结果。因此，从采矿工程施工的需求与规划角度考虑，将GPS卫星定位测量技术运用到采矿工程中具有较高的实用价值。GPS卫星定位技术的优点在于地面工程施工的精准定位及测量，但对采矿工程的井下施工测量存在一定的制约性，所以可以将GPS卫星定位技术运用于井下采煤造成的地表沉陷的研究，近年来有关矿区地表沉陷的研究越来越多，目的之一就是减少地表沉陷对农田、水利设施、地表建筑物、铁路/公路、河流湖泊等的影响，GPS卫星定位测量技术可以高效率地对矿区周边地表进行高精度测量，避免人工测量占用人员、设备多、测量精度差等问题。

2.3GIS技术的应用

GIS技术是地理信息系统，是由采集、计算以及储存、空间地理分布等数据组成的计算机系统。该种技术通常由计算机技术、遥感技术以及环境管理等多个部分组成。研究中对GIS在矿山测量中的流程进行分析，通过对GIS技术的使用，可以结合矿山测量的基本内容，对已知以及未知的数据进行分析，而且也可以生成图形，实现人们对测量内容直观、形象的分析，而且，在矿山测绘技术使用中，通过计算机软件的使用以及图形符号的选择，可以通过自动化识别技术以及自动计算技术的运用，实现数字化图形的设计，保证矿山测量的精准性。因此可以发现，在GIS技术使用中，将其运用在矿山测量中，可以为人们提供准确性、及时性的信息资源，保证矿山测量技术的有效性。

2.4GNSS技术的应用

在矿山测量过程中，GNSS导航定位测量技术的发展与应用，能实现矿山测量更加精确的定位，使用GNSS接收机记录测量数据更加便利。在今后的矿山测量作业中，GNSS技术应用会更加广泛，GNSS技术不易受地形因素的影响，能全天候对矿区进行无死角覆盖观测。此外，GNSS技术在矿区控制测量、形变监测及地形图测绘等领域将得到有效应用。

2.5数字化绘图技术

矿山开采中，由于地表以及井下地质条件的特点是客观存在的。因此，在矿山检测中，应该通过对矿山流程以及检测数据的分析，进行测量方案的有效构建。对于测量人员，应该根据矿山检测的绘制图纸，进行数字化技术的使用，转变以往矿山检测中存在的限制性问题，而且，在信息化实质测量工作中，相关测量人员可以结合新测绘技术以及测绘方法，按照GIS检测方法，进行技术数据资源的开发，提高矿山开发规划、运输路线的优化，并结合矿山资源的开发状况，进行创新技术的使用，推动矿山检测工程的稳定发展。

2.6三维激光扫描仪的应用

三维激光扫描仪是当前较为先进的测量技术，其主要由电源供应系统、控制器和扫描仪等构成，在使用过程中依靠CCD与仪器内部控制等系统的相互作用，实现激光测距与扫描的要求。三维激光扫描仪在使用原理方面与全站仪器的测量有很多相同之处，主要是利用空间内三角模型的搭设来进行物体相关数据的测量，主要体现在激光测距离与水平方向的距离测量工作。 在矿山开采中三维激光扫描仪主要依托于综采工作面机器人，通过转载机与支架上的三维激光扫描仪做360度球状扫描，综采工作面巡检机器人上三维激光扫描仪做二维切面扫描并结合综采工作面巡检机器人惯性导航装置可生成工作面中部区域的三维点云。综采工作面巡检机器人三维激光扫描技术需要配合固定点的三维激光扫描仪进行，同时需要设置坐标系统配准标识物，以便于综采工作面扫描点云的拼接与扫描精度验证。

3矿山测量技术的发展趋势分析

近年来，受科学技术蓬勃发展的影响，现代化矿山测量技术逐渐向信息化及智能化方向转变。从实际来看矿山测量技术日趋成熟，不止能保证数据采集测量结果的准确性，更能最大限度减轻人工测量工作量，大大降低人为误差的发生率，保证矿山测量总体技术水平及测量作业效率。矿山控制网络技术是矿山测量的基础性技术手段，其应用水平高低与矿产资源开采有序性间存在着密切联系，而矿山控制网络技术具体应用时处于持续创新的状态，以矿山水准测量及矿山三角测量为切入点，逐渐深化其应用范围，特别是当前我国多数矿产企业倾向于使用GPS控制网、三角网及导线网络等技术手段，一定程度上丰富技术手段的应用类型。同时，控制网技术手段不同其应用优缺点也存在着明显的差异性，往往需要测量单位自行选择及综合分析。总而言之，矿产资源相对有限，而如何平衡矿产资源开发与地质环境保护间关系，得到越来越多从业人员的关注及重视。除革新理论知识外，创新矿山测量技术及工艺能实现全面管理矿山测量工作的目标。

结语

综上所述，我国矿山开采地质条件极其复杂，导致矿山事故频发，带来了不良的社会影响。因此，地质勘探是保证矿山安全开采的前提。矿山地质调查一方面可以作为矿山设计的参考依据，另一方面也有助于预防一些地质灾害。矿山测量技术在开采地质环境监测等方面的应用，可以进一步提高该技术的实际效果。

参考文献

[1]杨永强.关于矿山测量技术的管理与应用探究[J].世界有色金属，2019（01）.

[2]王代靖.提高矿山测量工作效率的用法探讨[J].世界有色金属，2018（06）.

[3]周艳杰.矿山地质测量工作的价值和重要性[J].当代化工研究，2019（02）.