礦山測量學(xué)范文

時間:2023-03-21 23:43:25

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篇1

【關(guān)鍵詞】礦山測量;發(fā)展;創(chuàng)新

引言

礦山測量學(xué)科是指在礦山開采的過程中,將測繪、地質(zhì)、采礦等多種學(xué)科的理論知識、方法、技術(shù)綜合運(yùn)用到礦山的開采中,以此來對礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘察、設(shè)計、規(guī)劃、生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)開發(fā)的一系列過程[1]。從整個礦山的表面到礦井之下,集多方面進(jìn)行合理的開發(fā)時注意的環(huán)境問題。我國屬于一個礦業(yè)大國,在礦山開采的過程中,堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的同時利用信息技術(shù)改善煤礦事業(yè)的發(fā)展前景。雖然在煤礦事業(yè)開采的過程中面臨各種不用的挑戰(zhàn),但是在其發(fā)展中結(jié)合本學(xué)科的發(fā)展技術(shù),增強(qiáng)煤礦是發(fā)的良性發(fā)展。

一、我國礦山測量學(xué)科發(fā)展分析

近年來,我國礦山測量學(xué)科已經(jīng)在多方面獲得了較為顯著地成就。在其不斷發(fā)展的過程中,信息技術(shù)已經(jīng)在礦山開采中獲得廣泛的應(yīng)用。先進(jìn)數(shù)字礦山已經(jīng)越來越受到重視。礦山開采的理念正在發(fā)生著變化。高新科技的測繪技術(shù)以及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)為煤礦事業(yè)的發(fā)展帶來了廣袤的前景,可見,在礦山測量中,各種學(xué)科的交叉應(yīng)用使得其充滿生機(jī)和活力,測量學(xué)科在其中的作用也已經(jīng)日益凸顯。

(一)礦山測量學(xué)科的發(fā)展過程

礦山測量學(xué)科在礦山開采中是一項基礎(chǔ)性的工作,其可以確保礦山開采的安全性、指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)礦山資源的合理利用,是煤礦是業(yè)的重要組成部分。在20世紀(jì)50、60年代,第三次科技革命為礦山測量學(xué)科帶來了歷史性的進(jìn)步。但是,我國在礦山測量學(xué)科方面仍然停留于玻璃管裝水做水準(zhǔn)儀、憑經(jīng)驗判斷具置以及開拓巷道施工進(jìn)行施工操作。直至70年代末,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將礦山測量學(xué)科推上了一個臺階,使得礦山測量學(xué)科廣泛應(yīng)用于礦山開采中[2]。直至90年代,在改革的浪潮中,我國煤炭事業(yè)逐漸走向市場。煤礦企業(yè)為適應(yīng)市場發(fā)展的需求,礦山企業(yè)漸漸開始組建科技測繪中心,將測繪工作向多元化的方向發(fā)展。現(xiàn)今,在挑戰(zhàn)與時機(jī)共存的局面中大量新進(jìn)的測量技術(shù)被應(yīng)用于礦山開采中。

(二)礦山測量技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)前被運(yùn)用于礦山開采中的測量技術(shù)有:精密水準(zhǔn)測量、精密水準(zhǔn)測量、數(shù)字?jǐn)z影測量、GPS技術(shù)對開采沉陷變形和露天礦邊坡穩(wěn)定性的監(jiān)測、激光掃描、無反射鏡的光電測距技術(shù)等。特別是衛(wèi)星傳感技術(shù)在礦山測量方面的發(fā)展前景更廣泛。對礦產(chǎn)資源合理的開發(fā)、實(shí)現(xiàn)綠色開發(fā),屬于國際礦產(chǎn)資源開發(fā)的共識。當(dāng)前,礦山測量儀器發(fā)展的越來越簡單,需要操作的人員越來越少。儀器在不斷更新的過程中,基本的測量知識顯得尤為重要。因此,無論煤礦事業(yè)發(fā)展的怎樣,測量員必須具備高素質(zhì)、高文憑以及高能力等特點(diǎn)。測量技術(shù)在實(shí)際的工作中需要與其他學(xué)科知識交叉運(yùn)用,其中包含的知識和理論以及技術(shù)具有相當(dāng)?shù)貜V泛性。因此,在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中,理論知識與實(shí)踐經(jīng)驗相結(jié)合,有效促進(jìn)礦山開采的進(jìn)行。礦山測量技術(shù)的發(fā)展,使得礦山企業(yè)更具有良好的發(fā)展的前景。

二、我國礦山測量學(xué)科創(chuàng)新的分析

為適應(yīng)市場發(fā)展的需求,在礦山開采中需要對礦山測量學(xué)科不斷地創(chuàng)新。也只有不斷的創(chuàng)新才能夠促進(jìn)煤礦事業(yè)的發(fā)展。

(一)礦山測量學(xué)科指導(dǎo)綠色開采

遵循生態(tài)系統(tǒng)的和物質(zhì)能量循環(huán),礦山開采應(yīng)當(dāng)將環(huán)境保護(hù)作為其開采工作的標(biāo)準(zhǔn)。因此,為符合這一方面的要求需要加強(qiáng)礦山測量工作,做好跟蹤測量與驗收測量[3]。在礦山開采中需要對地表形態(tài)進(jìn)行檢測,以保證企業(yè)開采符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。實(shí)現(xiàn)綠色開采,這對我國礦山開采和堅持可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。綠色開采包括保水開采、瓦斯與礦物質(zhì)采集、減少矸石的排放以及離層注漿等。要實(shí)現(xiàn)綠色開采就需要在礦山測量中將其中的技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際中,以此來實(shí)現(xiàn)設(shè)計開采的規(guī)范性。

(二)加強(qiáng)創(chuàng)新管理,促進(jìn)礦山測量的科學(xué)發(fā)展

為促進(jìn)礦山測量科學(xué)的發(fā)展,就應(yīng)當(dāng)在開采中對我國礦山測量進(jìn)行嚴(yán)密的調(diào)查。根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定地區(qū)性或者是全國性的開發(fā)資料。煤礦企業(yè)在管理這些資料中應(yīng)當(dāng)具備保密性原理。將管理的工作落實(shí)到礦山開采的各個階段,將礦產(chǎn)資源和土地資源相結(jié)合,以此來解決土地資源與礦山資源的矛盾。促進(jìn)礦山經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)。將新技術(shù)應(yīng)用于礦山開采中,促進(jìn)我國礦產(chǎn)資源的合理利用。

結(jié)語

在我國礦山測量學(xué)科取得多項科研成果的同時,創(chuàng)新礦山開采的理念,促進(jìn)礦山學(xué)科的科學(xué)發(fā)展。為我國礦山測量學(xué)科注入新鮮血液。

參考文獻(xiàn):

[1]崔竹梅,王友庫.論現(xiàn)在代測繪技術(shù)在礦山測量,},的應(yīng)用-黑龍江科技信息,2010,10(23):22-23..

篇2

關(guān)鍵詞:工程測量;現(xiàn)狀;發(fā)展

礦山工程測量是礦山資源開發(fā)中的一項重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作,它所提供的信息產(chǎn)品,在礦山的勘探、設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)和安全等各方面都是不可缺少的。礦山測量作業(yè)的種種客觀條件促使科學(xué)研究在礦山測量方面的投入。這也使礦山測量作業(yè)各個方面的飛速發(fā)展。礦山工程測量技術(shù)將測量與光電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星空間定位技術(shù)(GPS)、地理信息技術(shù)(GPS)和遙感技術(shù)(RS)等新技術(shù)、新學(xué)科的有機(jī)結(jié)合。這些新技術(shù)的應(yīng)用都使礦山測量的發(fā)展速度不斷加快,使一些礦山測量的新技術(shù)不斷出現(xiàn)。本文將分析目前礦山測量的現(xiàn)狀,對礦山測量的發(fā)展趨勢做一定的分析研究,以供大家探討研究。

1.我國礦山測量技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 礦山測量技術(shù)的發(fā)展

隨著計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等的不斷被應(yīng)用,像電子經(jīng)緯儀、全站型儀器、GPS 接收機(jī)和多種地面或巖層移動變形監(jiān)測儀器,不僅應(yīng)用于地面測量和數(shù)據(jù)采集工作,而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作環(huán)境、減輕了勞動強(qiáng)度。為開發(fā)和保護(hù)礦產(chǎn),土地等自然資源、保護(hù)礦區(qū)環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。十幾年來,礦山測量學(xué)科在3S 技術(shù)礦山應(yīng)用、數(shù)字礦山理論與技術(shù)、開采沉陷與防護(hù)、礦體幾何與礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)、礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)環(huán)境重建等領(lǐng)域蓬勃發(fā)展,與測繪科學(xué)與技術(shù)的其他學(xué)科相互交叉融合,取得了令人矚目的創(chuàng)新成果。

1.2 礦山測量儀器和技術(shù)的現(xiàn)狀

“3S”及計算機(jī)技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用。GPS、GIS、遙感和計算機(jī)等技術(shù)不但是整個測繪學(xué)科的核心技術(shù),也是礦山測量領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),這些先進(jìn)技術(shù)近幾年在礦山測量界取得了較大進(jìn)展,其理論研究和實(shí)際應(yīng)用不斷發(fā)展和完善。

GPS衛(wèi)星定位和導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通訊技術(shù)(無線電通訊、衛(wèi)星通訊)相結(jié)合在測量常規(guī)定位技術(shù)使工程測量發(fā)生了根本性的變化,使其大幅度提高了生產(chǎn)效率。GPS全球定位系統(tǒng)(Global PositioningSystem)在礦山工程測量中的應(yīng)用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時間信息等技術(shù)參數(shù)。礦山工程的測量主要應(yīng)用了GPS的兩大功能:靜態(tài)功能和動態(tài)功能。GPS 測量的技術(shù)特點(diǎn)有:(1)測站之間無需通視;(2)定位精度高;(3)觀測時間短;(4)提供三維坐標(biāo);(5)操作簡便。這些技術(shù)和特點(diǎn)在工程礦山測量都是GPS系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)越性的體現(xiàn)。

GIS(地理信息系統(tǒng))是以采集、計算、存儲、分析、管理和應(yīng)用一切與空間地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。GIS技術(shù)在礦山測量作業(yè)中的應(yīng)用也使礦山測量得到了飛速的發(fā)展。

遙感技術(shù)(RS)是指不與物體直接接觸而獲得該物體信息的技術(shù),它主要從物體的光特性上認(rèn)識物體,達(dá)到了解物體的目的,從而使傳統(tǒng)的測繪技術(shù)局限于采集可見光段的信息,擴(kuò)展到采集不可見光段的、遠(yuǎn)程的、地下的信息。遙感對地觀測技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域得到擴(kuò)展,現(xiàn)已很大程度上用于測量工程。現(xiàn)在遙感技術(shù)在空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率上都有很大提高,從而可更加及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化。

2.礦山測量技術(shù)的發(fā)展趨勢和展望

目前國外的礦山測量技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)了,進(jìn)入21世紀(jì)以來,發(fā)達(dá)國家和一些發(fā)展中國家紛紛構(gòu)建天地一體化對地觀測體系,以實(shí)現(xiàn)全球或區(qū)域、全天時、中、高分辨率的時空數(shù)字影像數(shù)據(jù)獲取與更新。目前,我國正在規(guī)劃和構(gòu)建天基綜合信息體系,發(fā)射一系列持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的、大中小并舉、高中低相結(jié)合的衛(wèi)星群,包括通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、全球?qū)Ш蕉ㄎ缓投喾直媛实墓鈱W(xué)、紅外、高光譜遙感,以及全天時、全天候的雷達(dá)衛(wèi)星群,謀求衛(wèi)星遙感、航空對地觀測、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的綜合集成,努力實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字影像的地球(地理)空間信息的大眾化服務(wù)。

中國的礦山測量科學(xué)技術(shù)經(jīng)過五十年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一定的體系,并取得了很多成果。通過以上的分析可以看出我國的礦山測量的發(fā)展趨勢。

2.1 建立礦山測量技術(shù)的規(guī)程規(guī)劃和適應(yīng)科技發(fā)展的教育人才體系

為保障礦山生產(chǎn)安全和杜絕礦產(chǎn)資源的浪費(fèi),首先要制定完善的測量技術(shù)規(guī)程和生產(chǎn)規(guī)范。我國的煤礦測量規(guī)程規(guī)范還是20世紀(jì)80年代制定的,都是比較早的規(guī)章制度了。近20年中,礦山測量技術(shù)日新月異,與此同時采礦和安全技術(shù)也迅速發(fā)展,20世紀(jì)80年代的測量規(guī)程規(guī)范早已不適應(yīng)了,必須組織力量全面修訂。

由于測繪高科技是計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、光電技術(shù)等多學(xué)科現(xiàn)代成果的融合,因此,從技術(shù)角度上講,測繪高科技具有極大的難度,從這個意義上,測繪高科技對人才培養(yǎng)提出了更高要求,需要培養(yǎng)多學(xué)科交叉的復(fù)合性與專業(yè)型結(jié)合的人才,以增強(qiáng)這些人員適應(yīng)測繪高新技術(shù)的發(fā)展,增強(qiáng)開發(fā)、應(yīng)用和應(yīng)變的能力。

2.2 未來礦山測量技術(shù)的趨勢

(1)采用高新技術(shù)開拓新的領(lǐng)域,中國礦山測量學(xué)科歷來是礦業(yè)科學(xué)的一個組成部分,盡管它現(xiàn)在按照政府要求被納入到測繪科學(xué)內(nèi),但其特色與豐富的內(nèi)涵不能改變。在新世紀(jì)應(yīng)更上一層樓,為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。“學(xué)科”、“學(xué)校專業(yè)”、“企業(yè)崗位”,這是三個既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念。這些年來中國的礦山測量勇士們正是這樣干的,不局限在傳統(tǒng)的圈子里裹足不前,只要國家需要,就毫不猶豫地開辟新的研究領(lǐng)域。而且正令有些礦山測量學(xué)科的研究者探索建立礦山生態(tài)學(xué)這門新學(xué)科。

(2)數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用方面近年來由于高科技的迅速發(fā)展,數(shù)字?jǐn)z影等多方面的高科技也將運(yùn)用與工程測量中,當(dāng)然這只是一個趨勢,有待于進(jìn)一步的研究,以便更好的應(yīng)用在此方面。目前的數(shù)字?jǐn)z影測量等方面的應(yīng)用有:衛(wèi)星遙感技術(shù)的現(xiàn)展與應(yīng)用;機(jī)載3維激光掃描與成像技術(shù)(LIDAR);GPS- InSAR 集成技術(shù)等等??傊?,現(xiàn)代的礦山工程測量將不斷的與高科技相結(jié)合,形成更先進(jìn)的測量技術(shù)。

3.結(jié)束語

綜上所述,我國礦山工程測量技術(shù)近年來飛速發(fā)展,本文通過對我國現(xiàn)階段的礦山工程測量技術(shù)的研究分析,討論其現(xiàn)階段的技術(shù)狀況以及將來的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn):

篇3

關(guān)鍵詞:礦山測量;RTK;技術(shù);創(chuàng)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

中圖分類號:TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

礦山測量是礦山建設(shè)時期和生產(chǎn)時期的重要一環(huán),測量工作及測量成果是為礦山生產(chǎn)服務(wù)的。隨著測繪科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,礦山測量也不斷創(chuàng)新和發(fā)展,面對各種挑戰(zhàn)和機(jī)遇同在的關(guān)鍵時代,廣大測量科技工作者肩負(fù)著歷史的責(zé)任,有必要對礦山測量走過的艱苦歷程及其未來作一些回顧和認(rèn)識。

一、我國礦山測量技術(shù)方面存在的問題

1. 礦山測量工作者地位低、權(quán)利小

礦山測量是礦山生產(chǎn)建設(shè)中的一項必不可少的技術(shù)工作,測量成果不但要為礦山生產(chǎn)建設(shè)服務(wù),也要為安全生產(chǎn)提供信息,以供領(lǐng)導(dǎo)對安全生產(chǎn)做出決策,是實(shí)現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)的重要組成部分。但是,從20世紀(jì)90年代,在社會主義市場經(jīng)濟(jì)的沖擊下,礦山企業(yè)以追求利潤最大化為企業(yè)根本目標(biāo)?!安珊玫V,采成本低的礦”成為全國礦山企業(yè)的普遍現(xiàn)象,在這種背景下,作為輔助部門的礦山測量技術(shù)力量受到影響、基礎(chǔ)工作削弱。礦山測量工作者在礦山生產(chǎn)一線中天天忙碌于導(dǎo)線與給向的簡單輔助角色上,地位低、權(quán)利小。

2. 礦山測量人才大量流失

眾所周知,煤礦企業(yè)生產(chǎn)條件差,危險程度高,礦山測量待遇低,幾乎沒有測量畢業(yè)生愿意到煤礦企業(yè)工作,大量技術(shù)人員離職離崗到建筑、交通等工程行業(yè)發(fā)展,嚴(yán)重削弱了礦山測量技術(shù)力量。

二、礦山測量的概念論述

礦山測量是一門交叉學(xué)科,它的發(fā)展、變化密切相關(guān)主要涉及3個力面:一是采礦技術(shù)和礦業(yè)工程的發(fā)展及要求;二是測繪科學(xué)技術(shù)與儀器設(shè)備的發(fā)展;三是其它學(xué)科的發(fā)展與影響。例如地質(zhì)學(xué)、數(shù)理科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等。在中國,曾經(jīng)給礦山測量學(xué)科定義為:是礦山地質(zhì)勘探、設(shè)計、建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營各階段,研究測定礦山地面、地下點(diǎn)的幾何位置,獲得礦體、礦山開采和開采沉陷的各種空間幾何信息,進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)處理,編制各種比例尺的礦山地面、地下開采圖件,同時研究礦產(chǎn)資源合理開采、開采沉陷及其防護(hù)的理論和技術(shù)的學(xué)科。并且明確它對礦山生產(chǎn)的4個作用,即參謀作用、指導(dǎo)作用、保證作用和監(jiān)督作用。

國際礦山測量協(xié)會曾經(jīng)給礦山測量的任務(wù)定義為:從開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效果評價礦藏的地質(zhì)條件;礦山權(quán)益的調(diào)查研究與交涉談判;礦山測量的施測、記錄、存儲、計算及礦圖繪制;采礦對地表及地下巖層影響的測量與預(yù)計;礦床儲量的調(diào)查和估算;礦山規(guī)劃等。

三、礦山測量技術(shù)創(chuàng)新方向

1. 理論創(chuàng)新

礦山測量在理論上來說是一門交叉學(xué)科,其理論涵蓋了相關(guān)的各門學(xué)科,隨著相關(guān)學(xué)科在理論、技術(shù)與應(yīng)用力而的不斷發(fā)展,必將對礦山測量有所啟發(fā),從而可以對礦山測量的理論進(jìn)行突破,通過理論上的創(chuàng)新來推動礦山測量學(xué)科的發(fā)展。

2. 技術(shù)創(chuàng)新

礦山測量是門技術(shù)科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,涉及到礦山生產(chǎn)的各個階段,應(yīng)用于礦區(qū)生產(chǎn)與管理的各個環(huán)節(jié),而且實(shí)踐中的新問題總在不斷產(chǎn)生,并要求有效的解決辦法,如何在已有的軟硬件的基礎(chǔ)上,通過技術(shù)的改革和發(fā)展,科學(xué)、高效地解決出現(xiàn)的問題,就要求進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新。

3.應(yīng)用創(chuàng)新

礦山測量是一門發(fā)展的科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域隨社會發(fā)展、礦山生產(chǎn)的發(fā)展而處在動態(tài)的變化之中,礦山測量既要鞏固傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,又要不斷開拓新的、有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域,這就要求在其應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用體系、應(yīng)用模式上都能進(jìn)行創(chuàng)新。只有通過不斷的創(chuàng)新,礦山測量學(xué)才能處在不斷的發(fā)展與進(jìn)步之中。

四、傳統(tǒng)的測量方法在礦山測量中的應(yīng)用

1. 一般測量

利用全站儀在井下進(jìn)行一般測量時,為了加快測量速度,可直接設(shè)置后視方位、測站坐標(biāo)及高程,并設(shè)置好儀器高及鏡站高,直接讀取、記錄所測點(diǎn)的坐標(biāo)及高程,從而及時了解掘進(jìn)進(jìn)度,指導(dǎo)井下工程按設(shè)計進(jìn)行施工,保證安全作業(yè)。為便于檢查,須同時記錄所測點(diǎn)的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中線、腰線時,由于全站儀可直接調(diào)出方位和讀出距離,省去了很多輔助工作,能方便、準(zhǔn)確地現(xiàn)場標(biāo)定中、腰線。

2. 角度測量

角度測量是井卜測量中的重要工作,也是關(guān)鍵的工作。角度測量精度的高低直接影響到方位角的大小,從而影響最弱點(diǎn)和最弱邊的誤差。利用全站儀內(nèi)置的重復(fù)角度測量模式測量,既能消除正倒鏡的2C差,又能及時反映測量誤差,避免了來回轉(zhuǎn)換正倒鏡。井下角度測量照準(zhǔn)方向一般以垂球線為最佳。為了得到最好的背景效果,可在垂球線后而用照明工具透過透明紙進(jìn)行照明,并把部分反光的照明燈關(guān)閉,以便更好地尋找測量目標(biāo)。

3. 邊長測量

傳統(tǒng)的井下導(dǎo)線測量邊長是2人水平同時拉鋼尺,2人讀取數(shù)字,通常往往因2人力量把握不均,難以讀數(shù),此外還有因聽錯、讀錯、記錯或算錯而導(dǎo)致限差不合要求,從而常常進(jìn)行反復(fù)多次測量才符合要求,特別是在斜巷(20°-30°)上測量邊長難度更大。由于受鋼尺長度的影響,限定了導(dǎo)線邊長不能超過50m;當(dāng)測量高級導(dǎo)線邊長超過50m,除必須設(shè)中間定轉(zhuǎn)點(diǎn)外,還必須考慮鋼尺的各項改正,給測量工作帶來很多困難。全站儀的電子測距克服了鋼尺測量的諸多缺點(diǎn),邊長遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過50m,不但減少了測站,而且提高了測量精度。值得注意的是棱鏡整平對中后必須對準(zhǔn)全站儀測站方向。由于井下受潮濕、溫度、能見度、照明亮度等影響,加上垂球線細(xì)度問題以及照準(zhǔn)方向背景不好,兩測量導(dǎo)線點(diǎn)的邊長設(shè)置,在直線巷道中以不大于300m為宜。

4. 高程測量

井下高程測量一般利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行,全站儀通過輸入測站高程,量取儀器高和鏡站高,直接顯示測量未知點(diǎn)的高程。雖然測量的是二角高程,但對指導(dǎo)一般的工程施工,同樣可達(dá)到快而準(zhǔn)的效果,并且可以與水準(zhǔn)高程互相檢核。

五、 GPS RTK在礦山工程測量的應(yīng)用

在礦山坐標(biāo)系GPS網(wǎng)的控制下測量計算出與公路高程系統(tǒng)差值、及與市規(guī)劃局獨(dú)立坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

1. 采剝現(xiàn)狀與地形測量

過去測地形圖時先要在測區(qū)范圍建立控制點(diǎn)及圖根點(diǎn),然后在圖根控制點(diǎn)上架全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測圖。后來發(fā)展到外業(yè)用全站儀和電子手薄配合地物編碼,用大比例測圖軟件來進(jìn)行測圖,都要求在測站上測四周的地物地貌等碎部點(diǎn),這些碎部點(diǎn)都必須與測站通視,而且至少要求2-3人操作,在拼圖時一旦發(fā)現(xiàn)出錯還得到野外去重測?,F(xiàn)在采用RTK,在一般的地形地勢下,設(shè)站一次即可測完以10多公里為半徑的測區(qū),大大減少傳統(tǒng)測量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的搬站次數(shù),僅需一個操作,在地形地貌碎部點(diǎn)上待1-2s,可以得到該點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。同時輸入地物編碼,在測量過程中實(shí)時知道點(diǎn)位精度,這樣使作業(yè)速度加快,節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用,也提高了勞動效率。RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級,并且誤差沒有累加,數(shù)據(jù)安全可靠、當(dāng)一個測區(qū)測完后回到室內(nèi),由成圖軟件通過接口,就可以繪制輸出所需求的地形圖。

2. 鉆孔、征地邊界、境界線等工程放樣

把設(shè)計好的點(diǎn)位在實(shí)地標(biāo)定出來,用常規(guī)的放樣如經(jīng)緯儀交會放樣,全站儀的邊角等,一般要放出一個設(shè)計好的點(diǎn)時,往往需要來回移動目標(biāo),而且要2-3人操作,同時在放樣過程中還要求點(diǎn)間通視情況良好,有時放樣過程遇到困難的情況要借助于很多方法才能放樣,如距離較遠(yuǎn)時還必須支測點(diǎn),從而使誤差累加影響放樣點(diǎn)的精度、采用RTK技術(shù)放樣時,外業(yè)放樣效率會大大提高,一個人僅需把設(shè)計好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手薄中,手薄動態(tài)直觀的顯不便會自動提醒你走到要放樣的位置,既迅速又方便、它可以設(shè)置給出兩點(diǎn)不通視的放樣線上的點(diǎn)、不足之處是不能像全站儀那樣現(xiàn)場給定角度和方向、

3. 土方工程量驗收測量

GPS配合南方成圖軟件形成管理一體化數(shù)據(jù)鏈,減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié)并實(shí)現(xiàn)CAD化。測量2- 4s點(diǎn)(精度2-3cm), 4-5人在4d時間內(nèi)要完成8.8 km2月采剝工程平面圖的數(shù)據(jù)采集、填繪更新工作、月底采集碎部點(diǎn)位超過5 000測點(diǎn),現(xiàn)有人員用以往測量儀器無法實(shí)現(xiàn)大型露天礦月工程量驗收的需要目前正在考慮建立單基站CORS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人值守,用VRS技術(shù)提供GPS實(shí)時測量數(shù)據(jù)服務(wù),滿足非蔭蔽區(qū)工程測量等項要求且連續(xù)可靠、隨著周圍相鄰地級市單位單基站系統(tǒng)的建立,可共同組網(wǎng),提高系統(tǒng)覆蓋范圍和精度,輕松升級成多基站CORS系統(tǒng)。

六、 結(jié)束語

面對這種挑戰(zhàn)和機(jī)遇同在的關(guān)鍵時代,廣大測量科技工作者肩負(fù)著歷史的責(zé)任,每一位測量工作者要破除傳統(tǒng)束縛,不考慮體制變動,去面對社會發(fā)展的要求,闖向有待認(rèn)識的新領(lǐng)域。人類社會正面臨著人口、資源、環(huán)境和災(zāi)害等影響人類生存和社會發(fā)展的嚴(yán)重問題。

參考文獻(xiàn):

篇4

前言:礦山測量是研究和處理礦山地質(zhì)勘探建設(shè)和采礦過程中由礦體到圍巖,從井下到地面在表態(tài)和動態(tài)下各種空間幾何問題的一門科學(xué)它是由測繪采礦地質(zhì)等學(xué)科交叉而成的邊緣性學(xué)科學(xué)科的綜合性內(nèi)容的實(shí)踐性和生產(chǎn)的應(yīng)用性是其最主要的特點(diǎn)礦山工程測量是礦山工程建設(shè)中一項必不可少的技術(shù)工作,測量成果不但要為礦山采掘 地質(zhì)等專業(yè)提供基礎(chǔ)型數(shù)據(jù),服務(wù)于生產(chǎn)建設(shè),也要為礦山安全如地質(zhì)災(zāi)害邊坡監(jiān)測掘進(jìn)工程提供準(zhǔn)確穩(wěn)定

的信息,為決策者提供礦山工程項目規(guī)模技術(shù)論證基本建設(shè)安全風(fēng)險等的基礎(chǔ)資料礦山測量在礦山工程中的應(yīng)用已成為礦山建設(shè)和生產(chǎn)時期的重要一環(huán),它為礦山開發(fā)建設(shè)和生產(chǎn)管理提供與地理位置有關(guān)的各種綜合性的基礎(chǔ)信息隨著測繪技術(shù)的迅速發(fā)展,礦山工程測量也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展礦山測量對礦山發(fā)展過程中的環(huán)境監(jiān)測礦山交通水利重大災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報等礦山工程項目中的安全保證起著重要的作用

一.礦山測繪新發(fā)展

礦山測量學(xué)科的發(fā)展是與社會的需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)的并且顯示出不同的時代

特點(diǎn)和內(nèi)涵。隨著計算機(jī)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用,測量學(xué)科有了革命性的發(fā)展.地理信息系統(tǒng)( GIS ) 遙感 (S R)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GP(S) 的發(fā)展,帶動了礦山測量學(xué)科的發(fā)展全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GSP ) 技術(shù)被廠’泛應(yīng)用于礦區(qū)控制及地面測量還被集中應(yīng)用在礦山變形監(jiān)測、卜車調(diào)度等方面。我國一些大型金屬礦山和露天煤礦運(yùn)用無線通信和GSP 技術(shù)調(diào)度系統(tǒng),較好地解決了車鏟設(shè)備的最佳配合和設(shè)備中途出故障后的動態(tài)重組等問題,提高了設(shè)備的臺時效率,實(shí)現(xiàn)了爆破孔的自動定位。在礦料場的體積測量與重量計算工作中,有關(guān)單位針對f 程測區(qū)范圍大、礦料種類多、分布廣等特點(diǎn),采用GSP 實(shí)時動態(tài)差分測量技術(shù),多快好省地完成了這項工作。

遙感( RS) 近年來已發(fā)展成為礦區(qū)生態(tài)環(huán)境受采礦影響的監(jiān)測、調(diào)查與分析的重要手段。中國與荷蘭合作項目“中國北方煤田自嫩環(huán)境監(jiān)測”應(yīng)用遙感技術(shù)首次全面系統(tǒng)地掌握了中國北方煤田自嫩災(zāi)害分布、區(qū)劃、等級及危害程度,提出了煤田火區(qū)遙感技術(shù)探側(cè)方法和工作程序,建立了中國北方煤田火區(qū)計算信息系統(tǒng),并將圖像處理技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,為各級政府對煤火的防治決策、滅火工程設(shè)計施工、監(jiān)測提供了現(xiàn)代方法和手段?!暗V產(chǎn)資源開發(fā)遙感動態(tài)監(jiān)側(cè)”項目利用不同分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)對試驗區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)及其引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,取得了成功,使我國延續(xù)多年的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用狀況逐級統(tǒng)計上報制度逐步被遙感動態(tài)監(jiān)測所替代

地理信息系統(tǒng)( GI )S 在礦業(yè)界出現(xiàn)了應(yīng)用推廣與理論研究并重的局面。應(yīng)用研究涉及礦山地測信息系統(tǒng)、礦山安全、工況監(jiān)側(cè)及生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)等專業(yè)信息系統(tǒng)的開發(fā)研制。墓于Gis 的礦區(qū)資源評價、開采沉陷環(huán)境影響評價、土地復(fù)墾規(guī)劃、煤巖煤質(zhì)資料分析、礦井地質(zhì)構(gòu)造及煤礦底板突水預(yù)測、煤礦通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)表達(dá)、礦體實(shí)體模型建立等方面,已有一些專業(yè)性的礦山地理信息系統(tǒng)投入應(yīng)用,帶動了礦山地測信息數(shù)字化管理、礦圖自動維護(hù)與網(wǎng)絡(luò)共享、礦山開采損害可視化評估等技術(shù)的發(fā)展.

21世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)的世紀(jì),是信息社會的世紀(jì)。測繪科學(xué)技術(shù)涉及的領(lǐng)域不斷增加,測繪儀器的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大,正朝著綜合化的方向發(fā)展。不僅它本身的幾個學(xué)科相互滲透和交叉,同時也在向外延伸,同他相互融合;在解決生產(chǎn)中遇到問題時,勢必出現(xiàn)大t 能減輕人的勞動強(qiáng)度,提高工作效率的專用測繪儀器或儀器系統(tǒng)、致力于數(shù)字測繪化的現(xiàn)代側(cè)繪技術(shù),都已為或為側(cè)繪數(shù)字化打下堅實(shí)的基礎(chǔ).數(shù)字側(cè)繪提供的是整體解決方案,數(shù)字成圖,數(shù)字管線,數(shù)字控制。他們分別為測圖、管線測量、導(dǎo)線、水準(zhǔn)等常規(guī)化工程任務(wù)提供完整解決方案,大力促進(jìn)側(cè)t 技術(shù)和手段的更新?lián)Q代.積極推動新技術(shù)的推廣應(yīng)用,是測繪技術(shù)向電子化、自動化、數(shù)字化方向邁進(jìn).

礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用

現(xiàn)代高新空間技術(shù)信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展也影響著測繪技術(shù)的發(fā)展,并不斷賦予礦山測量專業(yè)新的內(nèi)涵;各種新型測量儀器 測量手段的出現(xiàn)及服務(wù)對象的變化,也對傳統(tǒng)測繪技術(shù)形成了巨大沖擊這些都對測繪工程專業(yè)技術(shù)人員提出了更高的要求因此,礦山測繪工作中,要不斷學(xué)習(xí)更新信息技術(shù),了解技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài),礦山測量是一門發(fā)展的科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域隨社會發(fā)展礦山生產(chǎn)的發(fā)展而處在動態(tài)的變化之中,礦山測量既要鞏固傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,又要不斷開拓新的 有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域,這就要求在其應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用體系應(yīng)用模式上進(jìn)行創(chuàng)新只有通過不斷創(chuàng)新,礦山測量才能處在不斷的發(fā)展與進(jìn)步之中

譬如,在礦山測量中,利用GPSRTK測量技術(shù)加強(qiáng)對地下資源開采的監(jiān)督和積極開展礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測和土地復(fù)墾研究;在測量方法 儀器等開發(fā)與應(yīng)用研究方面推廣攝影測量技術(shù)尤其是大比例尺圖的繪制縮短成圖周期加快礦圖更新實(shí)現(xiàn)礦圖繪制自動化;已開展于井下的礦用輕便經(jīng)緯儀和自動跟蹤數(shù)字顯示的防爆陀螺經(jīng)緯儀等研究

在礦山現(xiàn)狀與地形測量 現(xiàn)在采用RTK ,在一般的地形地勢下,設(shè)站一次即可測完10km 為半徑的測區(qū),大大減少傳統(tǒng)測量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的搬站次數(shù),僅需一個操作,在地形地貌碎部點(diǎn)上待 1-2小時,可以得到該點(diǎn)的三維坐標(biāo)值 同時輸入地物編碼,在測量過程中實(shí)時知道點(diǎn)位精度,這樣使作業(yè)速度加快,節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用,也提高了勞動效率 RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級,并且誤差沒有累加,數(shù)據(jù)安全可靠,當(dāng)一個測區(qū)測完后回到室內(nèi),由成圖軟件通過接口,就可以繪制輸出所需求的地形圖

針對鉆孔征地邊界境界線等工程放樣,把設(shè)計好的點(diǎn)位在實(shí)地標(biāo)定出來,采用 RTK技術(shù)放樣時,放樣效率會大大提高,一個人僅需把設(shè)計好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手薄中,手薄動態(tài)直觀顯示會自動提醒你走到要放樣的位置,既迅速又方便,它可以設(shè)置給出兩點(diǎn)不通視的放樣線上的點(diǎn)不足之處是不能像全站儀在現(xiàn)場就能給定角度和方向

針對土方工程量驗收測量 ,利用GPS 配合成圖軟件形成管理一體化數(shù)據(jù)鏈,減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄 輸入等中間環(huán)節(jié)并實(shí)現(xiàn) CAD化 月底采集碎部點(diǎn)位超過5000測點(diǎn) 采用傳統(tǒng)的方法,現(xiàn)有人員采用測量儀器是無法實(shí)現(xiàn)大型露天礦月工程量的驗收

結(jié)束語

隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的提高測繪新技術(shù)的不斷成熟測繪技術(shù)也在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用現(xiàn)代礦山工程測量必將朝著測量數(shù)字工程化的方向發(fā)展開展數(shù)字化礦山建設(shè)已成為礦山企業(yè)提升自身競爭實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的重要手段

在這種時代背景下,礦山測繪工作者除了具備礦山測量專業(yè)知識外,還需要具備地質(zhì) 采礦及環(huán)保等學(xué)科的知識

1)全方面掌握測量方面的基本知識的 如地形圖測繪礦區(qū)控制測量及 衛(wèi)星定位技術(shù)測量

誤差及平差礦山測量及礦圖繪制大地測量儀器學(xué)攝影測量等

(2)掌握地質(zhì)基本理論及礦井地質(zhì) 礦體幾何等知識,以便研究礦體的形狀性質(zhì)及斌存規(guī)律和計算儲量損失貧化及確定合理的回采率等

3)了解采礦知識 主要是通過學(xué)習(xí)采礦方法來了解采礦的全過程,以便更好地參加采礦計劃的編制并進(jìn)行監(jiān)督檢查和研究巖層與地表移動等問題

(4)了解遙感與地理信息系統(tǒng)和礦區(qū)土地復(fù)耕知識,以便對采礦引起的環(huán)境問題進(jìn)行監(jiān)測,對開采沉陷造成的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行綜合治理在人才培養(yǎng)上,注重加強(qiáng)基礎(chǔ)理論拓寬專業(yè)知

識面,培養(yǎng)開拓型人才

篇5

[關(guān)鍵詞]支導(dǎo)線貫通測量 礦區(qū) 應(yīng)用

[中圖分類號] TD175 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-1-57-1

1工程概況

本工程設(shè)計從-530m中段東大巷與礦區(qū)主風(fēng)井進(jìn)行井下貫通,貫通點(diǎn)為風(fēng)井邦壁K點(diǎn)(X:Y:Z),貫通總長度503米。同時,為保障開拓過程中廢石向-635m中段7#、8#采空區(qū)進(jìn)行充填,以及后期生產(chǎn)中向-575m中段采區(qū)充填,設(shè)計從-605m主回風(fēng)巷處布置一廢石溜井與-530m中段回風(fēng)巷貫通。貫通測量復(fù)測支導(dǎo)線長度:729.884米,貫通后實(shí)地檢查貫通精度垂直重要方向為30mm,水平重要方向為25mm。

2測量方案

2.1準(zhǔn)備工作

(1)全面了解設(shè)計意圖,認(rèn)真熟悉與審核圖紙。(2)坐標(biāo)系的選擇。

目前我礦采用的是1981年新坐標(biāo)系統(tǒng)成果,新坐標(biāo)系統(tǒng)與龍門山礦區(qū)地質(zhì)勘探時期326地質(zhì)隊使用的坐標(biāo)系統(tǒng)以及南昌設(shè)計院的《龍門山采選工程設(shè)計》圖紙完全一致,1995年6月17日開始的-605m中段實(shí)現(xiàn)相向貫通時所使用的控制系統(tǒng)就是利用的該系統(tǒng),所以這也是本次坐標(biāo)系選擇的重要依據(jù)。

2.2測量儀器及工具的選用

貫通測量所用的儀器和鋼尺等器具,必須經(jīng)國家計量核定部門核驗合格后方可投入使用。下表為測量儀器與工具一覽表:

3施測程序

(1)鑒于前期測量工作情況,在-530m中段布設(shè)3個永久控制點(diǎn)(EN-1、EN-2、EN-3)。(2)利用-605m中段7″級控制點(diǎn)FJ-9、FJ-8,沿-605m中段、-575m中段、-530m中段平巷敷設(shè)15″級控制支導(dǎo)線,該控制支導(dǎo)線可做平面、高程控制兩用。(3)受井下現(xiàn)狀與作業(yè)條件限制,所敷設(shè)控制支導(dǎo)線需利用-530m至-575m中段通風(fēng)井進(jìn)行一井定向聯(lián)系測量傳遞方位與高程。(4)對10″級控制導(dǎo)線進(jìn)行往返測量,在誤差范圍內(nèi)取中數(shù)進(jìn)行支導(dǎo)線平差計算將-530m中段永久點(diǎn)EN-1、EN-2、EN-3計算成果做為貫通測量起算數(shù)據(jù)。(5)計算指導(dǎo)貫通巷道掘進(jìn)方向和坡度的幾何要素,并在實(shí)地標(biāo)設(shè)。(6)施工測量中對布設(shè)的工作支導(dǎo)線進(jìn)行往返測量,及時校正貫通巷道的中、腰線。(7)施工中及時測量填繪貫通工程進(jìn)展圖(比例尺不小于1:500),檢查巷道是否偏離設(shè)計位置。當(dāng)施工距貫通點(diǎn)50m左右時完成最后一次復(fù)測工作,并調(diào)整好貫通方向和坡度,同時測量人員應(yīng)把這一情況以書面形式通知施工方,在貫通點(diǎn)采取安全措施。(8)巷道貫通后測量實(shí)際偏差值,在容許范圍內(nèi)修整巷道。根據(jù)組織與實(shí)施情況編寫貫通測量技術(shù)總結(jié)。

4測量控制方法

4.1水平角測量技術(shù)要求如下表:

4.2導(dǎo)線邊長丈量和歸算方法

(1)分段丈量時,采用儀器定線、抄平,偏差小于2cm,最小尺段應(yīng)小于15m。(2)所測邊長加尺長改正和溫度改正后參與計算(3)考慮短距離貫通測量,邊長不進(jìn)行海平面和高斯投影面改正。(4)導(dǎo)線的計算利用兩次獨(dú)立往返測數(shù)據(jù),在誤差范圍內(nèi)取平均值進(jìn)行計算,按實(shí)測成果標(biāo)定巷道中線方向(中線每30m一組)指導(dǎo)施工。

4.3水準(zhǔn)測量技術(shù)要求如下表:

(1)高程聯(lián)系測量采用水準(zhǔn)測量與三角高程聯(lián)系測量相結(jié)合。(2)巷道坡度控制是根據(jù)實(shí)測標(biāo)高與設(shè)計相比較后,進(jìn)行坡度測設(shè)或腰線調(diào)整(腰線每組控制25―30m)。

4.4回風(fēng)井一井定向測量方法

回風(fēng)井平面聯(lián)系測量采用延伸連接三角形的幾何定向法獨(dú)立觀測兩次。回風(fēng)井深度為46 m,直徑僅2 m左右,有效空間小,A、B兩根垂線距離只有1.1 m左右,投點(diǎn)誤差較大。為保證測量精度進(jìn)行聯(lián)系測量時要按以下步驟進(jìn)行:

(1)重錘球的投放:在井口通過頂板上方兩點(diǎn)將兩根垂線放在井筒內(nèi),兩垂線之間距離為1.1 m左右,投放時-575 m中段風(fēng)機(jī)停開,用信號圈法和比距法檢查垂線投放后的垂直性。(2)量邊:用檢定的鋼尺,施以檢定時的拉力(10kg),懸空丈量并測計溫度,往返丈量三次,每量一次改變一下尺的位置,同一邊各次丈量結(jié)果最大差值不得超過3mm。(3)測角:采用T2級電子經(jīng)緯儀,全圓測回法測兩測回,半測回互差20″,兩測回互差12″,左右角閉合差30″(兩次對中)。(4)檢核:測角、量邊符合要求后,用余弦公式計算兩垂線的間距C計值,結(jié)果應(yīng)小于±2mm,在外業(yè)觀測期間應(yīng)對記錄和現(xiàn)場計算的成果進(jìn)行及時復(fù)查,兩人計算,發(fā)現(xiàn)錯誤馬上重測,以免事后發(fā)現(xiàn)造成返工。

5總結(jié)語

通過此次的設(shè)計施工,將支導(dǎo)線貫通測量應(yīng)用于礦區(qū)測量,施工的順利完成有效地解決這兩個中段的通風(fēng)問題,確保了作業(yè)人員有兩個可靠的安全出口,同時保證了下步各項工程的順利開拓,保證了礦區(qū)的安全性和效益性,同時也為同行提供了一定的參考借鑒價值。

參考文獻(xiàn)

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[3]周立吾,張國良,林家聰編.礦山測量學(xué)(第一分冊)--生產(chǎn)礦井測量.徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1987.

篇6

摘要:礦山測量是礦山工程中的基礎(chǔ)專業(yè)技術(shù)之一,受施工條件的限制、測設(shè)環(huán)境的影響,測量過程中存在很多影響其精度的因素。本文主要從礦山測量常見的、經(jīng)常遇到的情況入手,從理論上簡單介紹了了提高測設(shè)精度的方法和避免出現(xiàn)工程失誤而需要采取的措施。

關(guān)鍵詞:礦山測量 成果計算 數(shù)據(jù)處理

礦山測量工作是一項重要而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎缲?fù)著礦井的開拓、準(zhǔn)備、回采巷道的測設(shè),標(biāo)定任務(wù)。它與設(shè)計、施工緊密相聯(lián),起著承上啟下的作用。

由于井巷施工特殊條件的限制,只能布設(shè)支導(dǎo)線,缺少必要的檢核條件,誤差積累較大,當(dāng)出現(xiàn)粗差時又不能進(jìn)行返工。其測量精度的高低只有巷道貫通后方可知曉,若沒達(dá)到設(shè)計要求,就會造成廢巷,不僅浪費(fèi)人力、物力,而且還可能會造成礦井重大的人身安全事故,同時給生產(chǎn)接續(xù)、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益帶來不可彌補(bǔ)的重大損失。因此,測量人員都要養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的良好習(xí)慣,減少由于測量疏忽而造成的錯誤,提高成果的準(zhǔn)確性,提高自我的專業(yè)技術(shù)水平。

1、礦井下,測量支導(dǎo)線隨巷道延伸而延長,支導(dǎo)線末端點(diǎn)位中誤差為:

由上式可以看出,井下支導(dǎo)線沿設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測量時,最末端的點(diǎn)位中誤差大小和測站數(shù)、儀器本身測量精度、測量誤差以及支導(dǎo)線的總長度有關(guān)。測量精度一定、隨巷道延伸的導(dǎo)線長度一定的條件下,除在必要的巷道拐點(diǎn)、變坡點(diǎn)、無法通視地方敷設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)外,則盡可能地增加導(dǎo)線邊長、減少測站數(shù),才能提高精度,減小末端誤差。

2、井下單一支導(dǎo)線延伸較遠(yuǎn)時,隨著測站的增加,誤差逐步累積,會出現(xiàn)較大誤差,引起巷道方位偏差。若有條件,應(yīng)及時通過聯(lián)絡(luò)巷等將導(dǎo)線符合到其他已知點(diǎn)位上,形成復(fù)閉合導(dǎo)線,平差后引用新的成果。若無法形成復(fù)合導(dǎo)線,也可同時測設(shè)雙支導(dǎo)線,相互間進(jìn)行檢核。

平面控制采用雙導(dǎo)線進(jìn)行閉合測量,也可以達(dá)到良好的精度。以井下主控制網(wǎng)導(dǎo)線點(diǎn)為起點(diǎn),向巷道內(nèi)沿中心線方向延伸。導(dǎo)線每延伸1-2個控制點(diǎn),兩導(dǎo)線交會成一個節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)采用平差值,作為繼續(xù)向前延伸的依據(jù)。

3、大型貫通時,導(dǎo)線的長度較長,測站較多,除了必要的等級控制(測回數(shù)、邊長等)外,內(nèi)業(yè)計算時,應(yīng)特別注意傾斜改正;導(dǎo)線邊長歸化到參考橢球和高斯投影面。

(1)傾斜改正(斜距化為平距);

(2)導(dǎo)線邊長歸化到投影水準(zhǔn)面的改正改正數(shù)為:

ΔLm=-(Hm/R)×L;

L為平距;Hm為導(dǎo)線邊兩端點(diǎn)高程平均值,單位km;R為地球平均曲率半徑R=6371km;

(3)導(dǎo)線邊長投影到高斯平面的改正改正數(shù)為:

ΔLg=(Ym2∕2R2)·L;

(Ym為導(dǎo)線兩端的平均Y坐標(biāo)值,單位㎞;R為地球平均曲率半徑R=6371km。)

由于地面控制網(wǎng)的邊長通常都已歸化到了投影水準(zhǔn)面和高斯平面上,投影后的邊長已經(jīng)變形,變形值大小即ΔLm+ΔLg:(1)當(dāng)?shù)孛娓叱蘃很小,即ΔLm≈0時 ,這時邊長化算的影響主要取決于Y值得大小,而且改正數(shù)為正;(2)當(dāng)?shù)孛娓叱蘃很大,而Y坐標(biāo)很小,這時ΔLg≈0,邊長化算主要受高程影響,改正數(shù)為負(fù);(3)當(dāng)|ΔLm|≈ΔLg時,兩者的影響互相抵消,這時可以不用作邊長化算;(4)當(dāng)H和Y都較小, ΔLm≈0, ΔLg≈0,這時也可以不用作邊長改正。

通過以上討論可知:只有在(1)、(2)兩種情況下才要做邊長化算,而(3)、(4)兩種情況則不用邊長改正。那么,什么時候化算或無需化算,就要根據(jù)工程的精度要求和測邊所在地的H和Y來計算。

4、應(yīng)定期進(jìn)行控制系統(tǒng),即控制網(wǎng)的復(fù)測更新。有條件的話,還應(yīng)使用陀螺儀經(jīng)緯儀進(jìn)行定向,以檢核控制網(wǎng)或延伸過長的支導(dǎo)線。利用陀螺經(jīng)緯儀定向時,對其進(jìn)行誤差分析及平差,能有效地控制誤差。先進(jìn)的現(xiàn)代測繪儀器對傳統(tǒng)的測繪方法產(chǎn)生了深刻的影響,大大提高了精度的同時,更加方便快捷。

總之,礦山測量工作是礦井生產(chǎn)中一項重要的基礎(chǔ)工作,也是是一項集體細(xì)致的工作,保證測量真實(shí)性外,還需要對成果進(jìn)行進(jìn)一步處理,才能得到滿足規(guī)程要求精度的成果,才能切實(shí)保證在一些重要的測量工程(如大型貫通、測設(shè)長距離支導(dǎo)線等)的準(zhǔn)確無誤。因此,小組內(nèi)部必須搞好團(tuán)結(jié)緊密配合,各司其責(zé),做到分工不分家,在業(yè)務(wù)技術(shù)上不斷學(xué)習(xí)提高,深入研究,加大先進(jìn)設(shè)備儀器的投入,只有這樣,才能保證測量工作的正確進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

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[2]郝向陽等,數(shù)字化測圖原理與方法,出版社,2001年;

篇7

[關(guān)鍵詞]煤礦測量;GPS技術(shù);數(shù)字測量;遙感技術(shù);GIS技術(shù)

中圖分類號:R454.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)06-0290-01

1 概述

我國是一個礦產(chǎn)資源大國,擁有眾多特色資源的礦產(chǎn),不僅資源總量豐富,且礦種齊全配套。在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的168種礦產(chǎn)資源中,包含了金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)、能源礦產(chǎn)、以及水氣礦產(chǎn)等諸多礦種。建國以來,我國在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作方面,進(jìn)行了大量的工作,并取得了卓越的成就。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,礦山測量學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生,逐步形成了一套相對完整的體系。尤其是近年來電子技術(shù)和激光技術(shù)的出現(xiàn),在礦產(chǎn)施工中發(fā)揮了積極的作用,大大提高了礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用效率。

2 煤礦測量工作的重要性

煤礦前期的測量工作,是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的工作基礎(chǔ),并貫穿于煤礦生產(chǎn)的全過程。煤礦測量工作有著十分重要的意義和作用,任何在測量的過程中產(chǎn)生的普通小事故,都可能引發(fā)重大的安全事故,進(jìn)而威脅到作業(yè)人員的生命安全。煤礦的生產(chǎn)作業(yè),往往都是在地下幾百米的深處進(jìn)行,加上一些老礦經(jīng)過多年的采掘之后,井下的巷道空間呈現(xiàn)出錯綜復(fù)雜的關(guān)系。因此,數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性,成為保障煤礦安全生產(chǎn)的重要前提。結(jié)合煤炭行業(yè)的具體性質(zhì),必須在煤礦的測量工作中,堅持安全第一、預(yù)防為主的原則。在思想認(rèn)識方面提高測量人員的安全意識,運(yùn)用其專業(yè)的理論知識和實(shí)際經(jīng)驗,解決測量工作中遇到的各種問題。在為施工單位提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時,為煤礦的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航[1]。

3 煤礦測量技術(shù)的發(fā)展

改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個高速發(fā)展的階段,對于能源的需求也日益增加。由此促進(jìn)了煤炭行業(yè)的快速發(fā)展,更推動了煤礦測量技術(shù)的進(jìn)步。傳統(tǒng)的煤礦測量技術(shù),是以數(shù)字水準(zhǔn)儀測量技術(shù)為基礎(chǔ)的。在水準(zhǔn)儀中加入了激光束的原理,能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)的精確定位。有著測量機(jī)器人之稱的ATR技術(shù),在全站儀中加入了目標(biāo)識別技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)識別、觀測、自動搜索等功能。適用于精度要求較高的煤層,極大的提高了煤礦測量的精度,并獲得了較為廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異,全球衛(wèi)星定位GPS技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)、遙感RS技術(shù)、地理信息GRS技術(shù)、以及慣性測量系統(tǒng)定位技術(shù)和數(shù)字測圖技術(shù)等新技術(shù)相繼出現(xiàn),進(jìn)一步推動了煤礦測量技術(shù)的發(fā)展。

4 礦山施工中煤礦測量新技術(shù)的應(yīng)用

4.1 GPS技術(shù)

GPS也叫做全球定位系統(tǒng),起源于上個世紀(jì)70年代,大體可以分為三各部分,即空間星座、地面控制和用戶設(shè)備。不僅擁有海、陸、空全方位實(shí)時三維導(dǎo)航,還有著衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),可以快速、準(zhǔn)確、高效的進(jìn)行三維坐標(biāo)定位,能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)與全球覆蓋。由于衛(wèi)星與接收裝置之間的距離是固定的,可以利用GPS進(jìn)行測量,從而分析出接收裝置的具置。在現(xiàn)代通信技術(shù)的配合下,能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的地球表面三維坐標(biāo)測定,在土地調(diào)查、交通定位、野外考察等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用[2]。

在GPS技術(shù)上發(fā)展起來的實(shí)時動態(tài)技術(shù),不僅可以提供實(shí)時的三維定位系統(tǒng),還能夠通過接受裝置,完成對GPS衛(wèi)星觀測的步驟。在礦山的施工過程中,依靠一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),而無需進(jìn)行布設(shè)各級控制點(diǎn)。一方面能夠提高測量的精度,另一方面能夠?qū)刂泣c(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行快速測定,適用于復(fù)雜的地形點(diǎn)、界址點(diǎn)、以及地物點(diǎn)。同時,利用測圖軟件,能夠生成野外礦山施工的電子地圖。結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)超過,能夠完成礦山施工的放樣。

4.2 數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù),采用的基本原理是數(shù)字影像和攝影測量,屬于攝影測量學(xué)的一個分支學(xué)科,涵蓋了影像匹配、模式識別、數(shù)字影像處理、計算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科的理論與方法。在數(shù)字?jǐn)z影測量過程中,無論是處理的原始資料,還是中間數(shù)據(jù)的記錄,以及測量的產(chǎn)品,都是數(shù)字的。不僅具有y量速度快、測量精度高、數(shù)據(jù)率高、適應(yīng)性強(qiáng)、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),還實(shí)現(xiàn)了非接觸測量,尤其適用于不穩(wěn)定的環(huán)境和狹小空間的測量。

在礦山地表塌陷區(qū)域,往往塌陷區(qū)的面積較大,還容易受到樹木的遮蔽,給測量帶來了很大的困難。而采用數(shù)字近景攝影測量監(jiān)測技術(shù),一方面要通過相控點(diǎn)布設(shè),對外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。另一方面構(gòu)建三維坐標(biāo)數(shù)字地面模型,對內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。能夠獲得采礦地表塌陷區(qū)的數(shù)字影像,可以測定塌陷區(qū)的內(nèi)部形態(tài)。在此基礎(chǔ)上通過分析計算,可以得到塌陷區(qū)的具體形態(tài)特征參數(shù),包括體積、形狀、深度等[3]。

4.3 遙感RS技術(shù)

遙感RS技術(shù)興起于上個世紀(jì)60年代,是利用電磁波的基本原理與光譜特性,在同一光譜區(qū)內(nèi)判斷不同物體的反映情況,進(jìn)而分析感知目標(biāo)的某些特性。在國民經(jīng)濟(jì)和軍事等領(lǐng)域,有著極為廣泛的應(yīng)用。在土地、礦產(chǎn)等資源的探測中,通常使用紅外段光譜波段進(jìn)行探測。不僅提高了地圖測繪的速度,更提高了測繪的質(zhì)量。遙感技術(shù)有著實(shí)效性高、數(shù)據(jù)綜合性強(qiáng)等優(yōu)勢,適用于大面積的同步觀測,經(jīng)濟(jì)效益極佳[4]。

由于RS技術(shù)所提供的圖像宏觀、全面而真實(shí),十分適用于礦山地質(zhì)勘查工作。在可靠的地形地貌依據(jù)下,能夠更好的分析地質(zhì)結(jié)構(gòu),以及進(jìn)行地物的識別。在RS遙感圖中,各類地表的景觀濃縮其中,通過不同的顏色標(biāo)識,很容易區(qū)分巖石、植物、地形、以及地質(zhì)構(gòu)造,從而更加清楚的掌握礦山的基本信息。對于一些比較隱蔽的礦山地質(zhì)信息,RS技術(shù)還能夠做到精確反映,有效的彌補(bǔ)了常規(guī)勘查方法的不足,提高了地質(zhì)勘查的質(zhì)量和效率。

4.4 地理信息GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)屬于一門綜合性學(xué)科,涉及到地理學(xué)與地圖學(xué)領(lǐng)域,其常規(guī)功能包括了地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、分析與顯示。在其數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中,具有信息系統(tǒng)空間的專業(yè)形式,尤其適用于資源與環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域。對于空間屬性的各種資源環(huán)境信息,能夠?qū)崿F(xiàn)有效的管理,并通過快速和重復(fù)的動態(tài)監(jiān)測和分析比較,為制定決策和標(biāo)準(zhǔn)提供重要依據(jù)。不僅大幅提高了工作效率,更帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

GIS技術(shù)在礦山的生產(chǎn)管理中,以煤礦地質(zhì)測量應(yīng)用最多。隨著信息化的快速發(fā)展,以及安全生產(chǎn)形式的日益嚴(yán)峻,對地質(zhì)測量工作的數(shù)字化,提出了更高的要求。具有可視化功能的GIS系統(tǒng),與傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)相融合,能夠在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)中,構(gòu)建有效的生產(chǎn)信息平臺。由于系統(tǒng)龐大而復(fù)雜,涉及的專業(yè)與部門眾多,需要有效的統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)。通過合理的分工協(xié)作、以及分步驟實(shí)施,以確保礦山施工的順利完成。

5 結(jié)語

隨著測量工程現(xiàn)代化要求的日益提升,越來越多的煤礦測量,逐步應(yīng)用到礦山的施工之中。煤礦測量新技術(shù)的出現(xiàn),不僅保證了煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量,更有益于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。不僅提高了測量的速度和效率,更優(yōu)化了操作與安全性能,節(jié)省了大量的時間和人力耗費(fèi),更提高了測量的準(zhǔn)確度。尤其是數(shù)字化形式的出現(xiàn),測量結(jié)果能夠更為直觀的呈現(xiàn)在人們面前,便于為安全生產(chǎn)提高科學(xué)依據(jù)。同時,對于煤礦測量人員也提出了更高的要求,需要良好的把握高科技的技術(shù)手段,進(jìn)一步提高測量的準(zhǔn)度與精度。從而為礦山施工中的煤礦測量,提高更加可靠的資料,以此促進(jìn)礦產(chǎn)資源的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3] 蔡軍.數(shù)字測圖技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新.2015(06).

篇8

關(guān)鍵詞:礦山工程,測量技術(shù),現(xiàn)狀,前景展望

中圖分類號: TD21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

前言

礦山測量在礦山工程中的應(yīng)用, 已成為礦山建設(shè)和生產(chǎn)時期的重要一環(huán),它為礦山開發(fā)建設(shè)和生產(chǎn)管理提供與地理位置有關(guān)的各種綜合性的基礎(chǔ)信息。隨著測繪技術(shù)的迅速發(fā)展,礦山工程測量也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展,礦山測量對礦山工程項目中的安全保證起著重要的作用。

1、我國礦山測量技術(shù)的現(xiàn)狀分析

1.1 隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的利用以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,礦山測量技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展,隨之而來的是數(shù)字化測量儀器的廣泛應(yīng)用,最常見的是電子經(jīng)緯儀、全站型儀器、GPS 接收機(jī)和多種地面或巖層移動變形監(jiān)測儀器,這些礦山測量技術(shù)在實(shí)際工程中取得了良好的效果,提升了礦山測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。不僅應(yīng)用于地面測量和數(shù)據(jù)采集工作,而且提高了工作教率和成果的精度、改善了工作環(huán)境、減輕了勞動強(qiáng)度,為開發(fā)和保護(hù)礦產(chǎn)、土地等自然資源、保護(hù)礦區(qū)環(huán)境作出了重要貢獻(xiàn)。隨著礦山測量手段的不斷進(jìn)步以及科技技術(shù)的進(jìn)步,使得礦山測量技術(shù)滲透到了諸多領(lǐng)域,最為突出的是礦山測量學(xué)科在 3S 技術(shù)礦山應(yīng)用、數(shù)字礦山理論與技術(shù)、開采沉陷與防護(hù)、礦體幾何與礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)、礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)環(huán)境重建等領(lǐng)域取得了蓬勃發(fā)展,并且還和工程測繪緊密結(jié)合,取得了輝煌的測量成果。

1.2“3S”技術(shù)(GPS、GIS、RS)在進(jìn)行礦山測量中發(fā)揮著極其重要的作用,它是整個計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的核心技術(shù),代表著測繪學(xué)科的成果,是礦山工程測量的主要測量儀器和關(guān)鍵技術(shù),經(jīng)過實(shí)踐證明,此項技術(shù)在礦山測量中取得了較大的進(jìn)展,其理論研究也在不

斷得到更新和應(yīng)用。GPS (全球定位系統(tǒng)) 是衛(wèi)星定位和導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通訊技術(shù)(無線電通訊、衛(wèi)星通訊)相結(jié)合的新技術(shù),在完成工程測量的時候能夠起到十分明顯的作用,可以在很大程度上提高工程測量的準(zhǔn)確性和測量效率。最近幾年,GPS 全球定位系統(tǒng)在礦山工程測量中得到了更加廣泛而實(shí)際的應(yīng)用,以其特有的優(yōu)勢為人們提供了各種各樣便捷服務(wù),提高了信息的獲取效率,節(jié)約了有效的資源利用空間。GPS 系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時間信息等技術(shù)參數(shù),這對礦山工程工作人員來說能夠起到十分重要的作用。其中 GPS 的靜態(tài)功能和動態(tài)功能這兩大功能在對礦山進(jìn)行測量的時候被應(yīng)用的最為廣泛,CPS 測量的技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在測站之間無需通視、定位精度高、觀測時問短、提供三維坐標(biāo)幅和操作簡便,這對礦山測量工程的實(shí)施有著極其重要的意義。

GIS(地理信息系統(tǒng))是以采集、計算、存儲、分析、管理和應(yīng)用一切與空間地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展從根本上推動了 GIS 技術(shù)的普及和發(fā)展,使其在礦山測量作業(yè)中得到了實(shí)際應(yīng)用。通過地理信息系統(tǒng)在礦山測量工程開發(fā)中的應(yīng)用,能夠在搜集相關(guān)信息的時候做到更加便捷而準(zhǔn)確,從而節(jié)約了很多時間,減少了人力以及財力上的浪費(fèi)。

遙感技術(shù)(RS)是指不與物體直接接觸而獲得該物體信息的技術(shù)。此項技術(shù)的工作原理主要是通過光特性來了解該物體。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)只局限于測量可見光的物體信息的搜集,而遙感技術(shù)能夠?qū)⒉豢梢姽舛蔚?、遠(yuǎn)程的、地下的信息準(zhǔn)確地反映出來,給測量工程帶來很大的便利,以其獨(dú)特的使用價值而獲得了較快的發(fā)展。遙感對地觀測技術(shù)已經(jīng)在礦山工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用,而且隨著技術(shù)水平的提高,遙感技術(shù)在空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率上都有很大提高,能夠準(zhǔn)確而及時有效地將地球表面的信息反映出來。

2、礦山測量技術(shù)的發(fā)展趨勢和展望

礦山測量技術(shù)一直都在不斷的取得新的進(jìn)展,目前有很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)構(gòu)建起了更加完善的天地觀測體系,為的就是盡可能多而準(zhǔn)確地獲取更多的資源和信息,提高獲取信息的分辨率,擴(kuò)大獲取信息的區(qū)域,加快獲取信息的頻率。我國目前已經(jīng)做出了相應(yīng)的提高舉措,構(gòu)建了很多綜合信息平臺,并發(fā)射了很多衛(wèi)星群(通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、全球?qū)Ш蕉ㄎ缓投喾直媛实墓鈱W(xué)、紅外、高光借遙感、全天時工作的雷達(dá)衛(wèi)星群、謀求衛(wèi)星遙感、航空對地觀測、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)衛(wèi)星),從而提高信息獲取的準(zhǔn)確度和效率。在進(jìn)行礦山工程測量的時候,一定要結(jié)合礦山當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)來進(jìn)行測量,結(jié)合先進(jìn)的測量技術(shù)并在使用的過程中加以創(chuàng)造性的應(yīng)用,從而取得更加豐富而實(shí)際的測量成果。

2.1 加強(qiáng)礦山測量技術(shù)的規(guī)程管理和人才培養(yǎng)

在進(jìn)行礦山測量的時候,一定要制定相關(guān)的規(guī)程計劃來確保測量工作能夠安全而規(guī)范的進(jìn)行,從而減少資源浪費(fèi),提高生產(chǎn)效率。隨著新科技的不斷應(yīng)用,以及市場信息的不斷變化,礦山測量負(fù)責(zé)人要及時進(jìn)行資源的更新和維護(hù)。由于測繪高科技是計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、光電技術(shù)等多學(xué)科現(xiàn)代成果的融合.,因而在進(jìn)行測量的時候,并不是隨便操作就能夠完成的,具有很強(qiáng)的技術(shù)性。高科技領(lǐng)域的測繪人才就要不斷加強(qiáng)自身的專業(yè)素質(zhì)和水平,提高測量的準(zhǔn)確性。而測量人員也應(yīng)該向著綜合性的人才方向發(fā)展,提高自己的綜合素質(zhì)和能力,以適應(yīng)科技不斷進(jìn)步的需求。

2.2 未來礦山測量技術(shù)的趨勢

未來的礦山測量技術(shù)可以趨向于采用高新技術(shù)開拓新的領(lǐng)域。不斷擴(kuò)展礦山測量的涉及領(lǐng)域和學(xué)科范圍,不要局限于測繪學(xué)科內(nèi),向著生態(tài)學(xué)科以及其他學(xué)科發(fā)展,從而取得更加廣泛而實(shí)際的效果。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)對遙感技術(shù)也有著很大的促進(jìn)作用,尤其是激光掃描成像技術(shù)的應(yīng)用給礦山測量工程的實(shí)施和開發(fā)提供了更多的進(jìn)步空間。

結(jié)束語

隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的提高, 測繪新技術(shù)的不斷成熟、測繪技術(shù)也在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代礦山工程測量必將朝著測量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。開展數(shù)字化礦山建設(shè)已成為礦山企業(yè)提升自身競爭實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。在這種時代背景下,礦山測繪工作者除了具備礦山測量專業(yè)知識外,還需要具備地質(zhì)、采礦及環(huán)保等學(xué)科的知識:

(1)全方面掌握測量方面的基本知識的。如地形圖測繪、礦區(qū)控制測量及 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)、測量誤差及平差、礦山測量及礦圖繪制、大地測量儀器學(xué)、攝影測量等。

(2)掌握地質(zhì)基本理論及礦井地質(zhì)、礦體幾何等知識,以便研究礦體的形狀、性質(zhì)及斌存規(guī)律和計算儲量、損失貧化及確定合理的回采率等。

(3)了解遙感與地理信息系統(tǒng)和礦區(qū)土地復(fù)耕知識,以便對采礦引起的環(huán)境問題進(jìn)行監(jiān)測,對開采沉陷造成的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行綜合治理。在人才培養(yǎng)上,注重加強(qiáng)基礎(chǔ)理論拓寬專業(yè)知識面,培養(yǎng)開拓型人才。

自 20 世紀(jì) 90 年代后期,在市場經(jīng)濟(jì)的推動下,利潤最大化成為礦山企業(yè)競相追逐的目標(biāo)?!安珊玫牡V,采成本低的礦”成為普遍現(xiàn)象,在這種背景下,礦山測量在礦山生產(chǎn)中僅充當(dāng)了導(dǎo)線與給向的簡單輔助角色,礦山工程測量人才流失嚴(yán)重,嚴(yán)重削弱了礦山工程測量的技術(shù)力量。為穩(wěn)定礦山測量技術(shù)隊伍,礦山企業(yè)應(yīng)制定相關(guān)政策,為測量人員提供更為廣闊的技術(shù)平臺和發(fā)展空間,讓他們發(fā)揮出技術(shù)效益。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:三角高程測量 井下測量 礦山

井下高程測量是測定井下各種測點(diǎn)高程的測量工作。其目的是為了建立一個與地面統(tǒng)一的高程系統(tǒng),確定各種采掘巷道、硐室在豎直方向上的位置及相互關(guān)系,以解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問題。目前礦山井下高程控制網(wǎng)大都采用水準(zhǔn)測量方法和三角高程測量方法敷設(shè)。

1.工程概況

篦子溝礦業(yè)有限公司位于山西省運(yùn)城市垣曲縣是隸屬于山西省中條山有色金屬集團(tuán)有限公司的國有采選聯(lián)合地下礦山企業(yè),375分段為339中段第二分段與389中段高差為19米,375分段至389中段斜坡道主要用于375分段行人、通風(fēng)、混凝土維護(hù)及材料運(yùn)輸,并兼做礦山第二個安全出口,斜坡道為折返式布置,分為Ⅰ、Ⅱ兩端,坡度均為9°,總工程量145米。由于坡度較大,如果采用水準(zhǔn)測量方法,雖然進(jìn)度高,但是速度慢,測量工作量大,且在井下受地形條件的影響,效率極低。經(jīng)過分析,決定選用三角高程測量方法來對該工程進(jìn)行測量。

2.三角高程測量的基本原理及精度分析

三角高程測量的基本原理是根據(jù)右側(cè)站點(diǎn)向照準(zhǔn)點(diǎn)所觀測的傾角和它們之間的水平距離,應(yīng)用三角函數(shù)的計算公式,計算出測站點(diǎn)與照準(zhǔn)點(diǎn)的高差。

3.斜坡道工程施工組織

375分段至389中段斜坡道工程為礦業(yè)公司的重點(diǎn)工程項目。為了確保施工質(zhì)量和施工進(jìn)度,制定了嚴(yán)格的施工計劃,并調(diào)配了礦業(yè)公司掘進(jìn)隊最優(yōu)秀的作業(yè)班組和選取了4名技術(shù)精湛的測量人員,有測量人員具體管理,監(jiān)督施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。

4.實(shí)施過程誤差控制方法

從精度分析中可以看出,誤差主要來源于測角和量邊,因此在復(fù)測巷道中盡量選取較有利的條件,選用J2型電子經(jīng)緯儀和經(jīng)過改正的鋼尺,減小了系統(tǒng)誤差,提高精度。采用“三架法”進(jìn)行跳點(diǎn)式測量,前后視均由覘標(biāo)作為目標(biāo),提高了對中精度;每一測站都要求觀測二測回,提高了測站的觀測精度;量邊采用懸空測量,串尺讀數(shù)2次的方法,提高了每一站的量邊精度。

5.施工管理及注意事項

井巷設(shè)計圖紙,從設(shè)計到使用,雖然由設(shè)計部門及各級人員的層層校對簽字,但最后難免在圖紙上存在著或多或少的錯誤,如果按照錯誤數(shù)據(jù)進(jìn)行計算標(biāo)定要素及放樣要素,并以這些要素去定位工程的位置及掘進(jìn)方向,必定會造成工程的錯誤,甚至造成工程的報廢和引發(fā)安全事故。

認(rèn)真做好儀器檢校工作,避免因儀器誤差超限而降低測量精度。測量操作程序必須遵循測量技術(shù)規(guī)范,最好臺賬和原始資料的管理,這些是測量工作不可忽視的基礎(chǔ)工作。保管好測量成果,并按導(dǎo)線等級編號存檔。嚴(yán)格執(zhí)行內(nèi)業(yè)獨(dú)立計算制度,所有測量的內(nèi)業(yè)計算成果都必須由兩人或者兩人以上獨(dú)立計算后進(jìn)行校對,發(fā)現(xiàn)不符或者出現(xiàn)錯誤應(yīng)立即查找原因,一遍糾正計算和抄錄外業(yè)資料中的錯誤。

結(jié)束語

篦子溝銅礦375分段至389中段斜坡道工程已圓滿結(jié)束,被礦業(yè)公司評定為優(yōu)質(zhì)工程。由此證明,在井下進(jìn)行三角高程測量,其精度是可靠的。用三角高程來傳遞高程并為采掘工程在施工中標(biāo)定腰線及測量工程的頂、底板高程,完全能夠滿足生產(chǎn)的需要。

參考文獻(xiàn)

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[關(guān)鍵詞]礦山測量;建立

中圖分類號:TF762.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)20-0066-01

一、 前言

隨著測量技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,我們近年來進(jìn)行了全站儀實(shí)時計算、自動繪圖系統(tǒng)的建立研究,尋求一種充分發(fā)揮全站儀和現(xiàn)有設(shè)備效能的自動、實(shí)時、快速測繪系統(tǒng)。

二、 概述

礦山測量是介于地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、采礦學(xué)之間,以測繪手段獲取采礦信息的一門邊緣學(xué)科,用來研究礦山在地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計、礦山建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營時期礦體本身及周圍巖層等與開采相關(guān)的一系列空間幾何問題及形成機(jī)制,進(jìn)而保證礦山安全開采和資源合理應(yīng)用。

傳統(tǒng)的礦山測量學(xué),是綜合運(yùn)用測繪、采礦和地質(zhì)等多學(xué)科的理論、技術(shù)與方法,采集、處理、表達(dá)和利用空間信息,實(shí)現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的勘查、規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營,解決礦產(chǎn)資源合理開發(fā)與礦區(qū)資源環(huán)境保護(hù)等問題。礦山測量是生產(chǎn)的基礎(chǔ)工作,傳統(tǒng)的礦山測量是以經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀為技術(shù)手段進(jìn)行的,目的是測定點(diǎn)的空間位置,任務(wù)是標(biāo)定與測圖。

電子全站儀的發(fā)展自上世紀(jì)70年代以來,已經(jīng)歷了4個時期:1、以電子經(jīng)緯儀與測距儀組合而成的組合式全站儀。2、整體式全站儀,與組合式全站儀一樣,配有專用電子手簿才能進(jìn)行自動記錄。3、磁卡式全站儀,將數(shù)據(jù)記錄在專用磁卡上,通過讀卡器讀取野外記錄數(shù)據(jù)。4、電腦式全站儀,含有PC記錄卡,可將數(shù)據(jù)直接傳入微機(jī)而無需其它設(shè)備。全站儀具有經(jīng)緯儀和測距儀的優(yōu)點(diǎn),且以數(shù)字形式提供測量成果,其操作簡便、性能穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可通過電子手薄與計算機(jī)進(jìn)行通訊等優(yōu)點(diǎn),使其在礦山測量中得到了廣泛的應(yīng)用。地面控制測量、地形測量、工程測量均可利用全站儀進(jìn)行,而聯(lián)系測量、井下大量的工作也可用全站儀進(jìn)行。因此,全站儀在礦山測量中涵蓋了幾乎所有的測量工作。以全站儀為代表的智能化、數(shù)字化儀器使礦山測量技術(shù)有了新的生機(jī)?;谌緝x和計算機(jī)技術(shù)可建立礦山三維數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理的礦山測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),將取代傳統(tǒng)的手薄記錄、手工錄入、繁瑣計算等大量的重復(fù)性的工作。在我國測繪界,目前仍以組合式全站儀和整體式全站儀為主,只有少量磁卡式全站儀和電腦式全站儀獲得應(yīng)用,其主要原因是這兩種全站儀的價格要高出普通全站儀30%-60%,且操作困難。

三、案例分析

1、工程概況

某礦山由于進(jìn)洞口附近高邊坡開挖,已造成開挖部分出現(xiàn)多處裂縫,雖然施工方采取了噴漿及其它加固措施,但為了安全起見,并摸清邊坡形變量,為施工方開挖提供正確的數(shù)據(jù),需對有形變的邊坡區(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

邊坡變形觀測的意義在于提供邊坡的穩(wěn)定狀況、位移和變形的規(guī)律等,為滑坡預(yù)報提供依據(jù)。邊坡變形觀測的目的是確定滑體的周界,定期測量滑動量、主滑動線的方向和速度,以監(jiān)視建筑物的安全。

2、建立工作控制網(wǎng)

首先,在較穩(wěn)定的區(qū)域埋設(shè)水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)3個,一個埋在施工單位辦公室后面的山坡上,另外兩個埋在進(jìn)洞口左側(cè)的山洼里,離進(jìn)洞口300m左右,基礎(chǔ)較為穩(wěn)定,用混凝土現(xiàn)澆。

進(jìn)洞口監(jiān)測點(diǎn)布設(shè),按照業(yè)主、施工單位負(fù)責(zé)人要求,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,在上邊坡布設(shè)16個監(jiān)測點(diǎn),編號為A01至A16;在中間邊坡?lián)鯄Σ荚O(shè)9個監(jiān)測點(diǎn),編號為A17至A26;在下邊坡?lián)鯄Σ荚O(shè)6個監(jiān)測點(diǎn),編號為A27至A31,共布設(shè)31個監(jiān)測點(diǎn),監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)牢固穩(wěn)定。

3、 首先對各監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn)人工觀測,取得坐標(biāo)X、Y、H,建立概略坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫。概略坐標(biāo)X、Y、H越精確,以后各期自動觀測精確照準(zhǔn)速度越快。在監(jiān)測點(diǎn)變形累積一定程度后,要及時修正概略坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫。極坐標(biāo)差分法坐標(biāo)精度與基準(zhǔn)站至監(jiān)測點(diǎn)和參考站的距離有很大關(guān)系。在觀測中,盡量選擇離監(jiān)測部位近的基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)做為基準(zhǔn)站和參考站。將TCA2003置于基準(zhǔn)站觀測墩上,精確整平,設(shè)置好觀測點(diǎn)集、順序和測回數(shù);儀器根據(jù)內(nèi)置點(diǎn)位概略坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫的坐標(biāo),自動進(jìn)行目標(biāo)判斷、精確照準(zhǔn),并測量方位角、天頂距和斜距,并將讀數(shù)存儲于內(nèi)置SRAM卡中。

4、 獨(dú)立坐標(biāo)與國家坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換

(1)國家54坐標(biāo)轉(zhuǎn)為獨(dú)立坐標(biāo)。按高斯投影反算公式將國家54坐標(biāo)轉(zhuǎn)為大地坐標(biāo),投影方程為:

B=φ1(x,y),l=φ2(x,y) 式(1)

其需滿足三個條件:一是x坐標(biāo)軸投影后為中央子午線是投影的對稱軸;二是x坐標(biāo)軸投影后長度不變;三是投影具有正形性質(zhì),即正形投影條件。

高斯投影坐標(biāo)反算公式推導(dǎo)很復(fù)雜,但可采用迭代法將高斯平面坐標(biāo)(x,y)反解成大地坐標(biāo)(B,L),終止迭代時,須同時滿足:

Bi-Bi-1≤0.0001s 式(2)

li-li-1≤0.0001s

將緯度值增加0.01874″而經(jīng)度值不變,按高斯投影正算公式,將各點(diǎn)新大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)為獨(dú)立坐標(biāo)。高斯投影正算公式為:

x=X+a2l2+a4l4+a6l6 式(3)

y=a1l+a3l3+a5l5

(2)獨(dú)立坐標(biāo)轉(zhuǎn)為國家54坐標(biāo)。按高斯投影反算公式,將獨(dú)立坐標(biāo)轉(zhuǎn)為大地坐標(biāo),如式(1)和式(2)。其中,參考橢球長半軸取6378428.2m,將緯度值減小0.01874″而經(jīng)度值不變,按高斯投影正算公式,將各點(diǎn)新大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)為國家54坐標(biāo),如式(3)。

四、使用全站儀進(jìn)行礦山測量的注意事項

1、設(shè)定準(zhǔn)確的測量參數(shù)。在進(jìn)行測距時,型號不同的反光鏡設(shè)置的棱鏡常數(shù)也不同,在進(jìn)行測量時應(yīng)對反光鏡進(jìn)行反復(fù)檢查,確保匹配。在進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的記錄時,應(yīng)注意對全站儀顯示屏中的數(shù)據(jù)是斜距還是平距進(jìn)行區(qū)分;在進(jìn)行測量時還應(yīng)時刻注意輸入儀器的溫度和氣壓準(zhǔn)確與否。

2、選用最佳導(dǎo)線的布置方案。導(dǎo)線控制測量宜用于帶狀地形地區(qū),尤其是井下工程。在進(jìn)行測量時,應(yīng)按照相應(yīng)要求來進(jìn)行相關(guān)計算。使用全站儀的程序功能夠使導(dǎo)線的測量過程更為簡潔方便。

3、工程施工放樣。在進(jìn)行施工放樣時,也可借助全站儀的放樣功能在實(shí)地進(jìn)行設(shè)計數(shù)據(jù)的測設(shè),常采用極坐標(biāo)法來進(jìn)行,提前整理已知點(diǎn)、放樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù),并將其傳輸?shù)絻x器中;在進(jìn)行放樣時,必須反復(fù)檢查核實(shí)已知點(diǎn)及放樣數(shù)據(jù),確保放樣測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。工程施工質(zhì)量的優(yōu)良離不開放樣的準(zhǔn)確無誤。

4、四等水準(zhǔn)測量在井巷工程中可以完全由全站儀高程測量來代替,在進(jìn)行測量時應(yīng)按照要求將儀器安置整平,測量時需將兩個棱鏡高度保持一致,如只用一個棱鏡會有更好的效果。在無需對棱鏡高和我儀器高進(jìn)行量取的情況下,即可獲得較好的高程測量精度。一般來說,全站儀測量的精度基本能夠滿足礦山測量中的需要,但在進(jìn)行等級測量時,觀測、檢核、記錄、平差計算等步驟仍需嚴(yán)格遵守規(guī)范要求來進(jìn)行。

5、使用全站儀時應(yīng)根據(jù)測量時的實(shí)際情況,合理選用儀器。豎井測量使用陀螺全站儀,瓦斯突出礦井采用防爆型的。地形簡單通視良好選用無棱鏡型全站儀。變形監(jiān)測選用自動尋找鎖定目標(biāo)智能型的全站儀。

6、作業(yè)前應(yīng)仔細(xì)、全面檢查儀器,確定電源、儀器各項指標(biāo)、功能、初始設(shè)置和改正參數(shù)均符合要求后,再進(jìn)行測量,測量嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行作業(yè),不得隨意亂動儀器部件。

五、結(jié)束語

綜上所述,目前我國全站儀價格仍然比較昂貴,但相比于以前,已經(jīng)有了大幅度的下降,各大礦山的測量機(jī)構(gòu)正在以全站儀取代傳統(tǒng)的儀器進(jìn)行測量工作,具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)