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摘要：随着测绘技术的不断进步,在矿山测量工作中，选用适合生产的先进测量仪器设备、测绘软件、测绘技术、工作方法，对提高工作效率和工作质量有着重要的促进作用。
关键词：矿山测量,工作质量,方法
矿山测量是矿山建设和矿山生产中非常重要的组成部分,随着测绘技术的不断进步，矿山企业和测量技术人员有必要结合工作实际，升级测绘仪器和软件及技术，更好地为矿山生产服务。
1、矿山测量概述
矿山测量综合了测绘工程、矿山地质、采矿工程等多学科知识，用以研究和解决矿山勘测、矿山建设、采矿生产等工作中各种静态和动态的点、线、面、体积等空间几何和空间对象属性问题。在矿山勘探、设计、建设、生产、技改、矿山报废等所有阶段都需要矿山测量工作。
矿山测量工作可分为以下8大项：矿区地面和井下(露天矿)控制测量；矿山建设的施工测量；测绘各种矿图；资源利用管理；观测和研究采动影响的地表和岩层、露天矿边坡滑移；组织编制建筑物下、铁路下、水体下采矿和矿柱留设的技术方案；矿区土地复垦及环境综合治理研究；矿区范围的地籍测量；参与月度、季度、年度生产计划和长远发展规划的编制工作。本文对井工矿山工作量较大的控制测量、施工测量、地形测量、矿图绘制等方面总结了自己的一些提高工作质量的经验。
2、测量仪器的选择
选择好先进适用的测量仪器能极大提高外业工作效率和工作质量。矿山测量常用的测量仪器有激光指向仪、激光垂准仪、水准仪、激光电子经纬仪、全站仪、陀螺全站仪、GPS测量系统、无人机摄影测量系统等。
根据工作环境、防爆要求、激光指向长度等选择合适的激光指向仪、激光垂准仪。
在地面和井下的一些高程测量中使用精度和价位合适的数字水准仪有许多好处：读数没有人为误差、精度高、速度快、效率高、内外业一体化。
激光电子经纬仪价格低廉、使用轻便，在一些只需测角、放直线、放垂线的工作中很适用。
矿山测量宜选择轻便、防水防爆性好、有免棱镜测量功能、有激光指向功能的全站仪。有些先进的全站扫描仪除了有全站仪的功能外，还能高速扫描测量出高精度点云，能极大提高土石方测量和井下碎部测量的工作质量。
陀螺全站仪能非常可靠地提高井下导线的坐标方位角精度，在有竖井或井下走向长度较大的矿山很有必要使用。
GPS测量系统能节省地面测点测量时间、提高地面测点测量精度，在布设矿区地面控制点、地面工程测量、地表和岩层采动影响观测、地形地籍测量等方面能够极大提高工作质量。
无人机摄影测量系统能快速灵活地获取测区高分辨率影像，经内业处理和调绘后获得大比例尺地形图，在地形复杂或大面积的测区测图方面有非常大的优势。
矿山测量部门需要的仪器设备及软件，可以根据使用频率、性价比等因素，灵活选择自购使用、租赁使用、业务外包等方式。
3、测绘软件的选择
常用的矿山测绘软件有AUTOCAD、南方CASS、南方平差易、科傻平差软件、地测空间信息管理系统、矿山三维地测采管理信息系统、GPS数据处理软件、摄影测量软件等。有了能够熟练使用的合适软件，在计算和绘图及地测信息处理等方面能快速高效地完成工作任务。
4、矿山测量的主要工作内容和提高相应工作质量的一些方法
4.1控制测量
矿区测量控制网的布设应根据矿区范围、矿区地形、井口位置、矿区建筑位置、矿区工程地点、矿区远景发展等情况，结合测量规范制定矿区测量控制网技术方案；一个矿区必须采用同一坐标系统和高程系统，一般采用国家3度带高斯平面直角坐标系统、1985国家高程基准；矿区地面平面控制网一般在国家等级控制网的基础上布设；矿区地面高程控制网应根据矿区长度布设为环形网。
控制点、近井点、井口高程基点应埋设在便于观测、长期保存、不受施工影响、不受采动影响的地点，近井点至井口的连测导线边数应不超过三个，高程基点不少于三个（近井点都可以作为高程基点）。近井点和井口高程基点的精度应满足井下主要巷道贯通测量的要求。
矿区地面测量控制网一般用GPS静态测量、全站仪导线、三角高程测量（可达四等水准精度）、水准测量等方法布设。GPS静态测量具有测量精度高、选点灵活、布网成本低、可全天候作业、观测时间短作业效率高、观测处理自动化等优点，能减少从国家等级控制网引测的工作量，在山区分散的多个井口附近布网非常方便。测站观测条件和测线环境应符合规范要求。
为了统一井上、井下的平面坐标系统和高程系统，必须按规范实施联系测量。竖井矿山最好使用陀螺全站仪定向，尽量少采用几何定向。
井下平面控制网一般采用全站仪导线、陀螺全站仪导线方法布设，导线必须布设为复测支导线或闭合导线环、导线网，井下控制导线必须按规范及时延长测量。井下高程控制网一般采用水准测量、三角高程测量布设，井下高程点一般每隔300m～500m设置一组。
仪器用做控制测量前必须进行严格的检验，并详细记录、计算、整理，装订成册后和测量资料一起保存。
计算软件必须经过验证，确认无误后方可采用。对数据的输入应仔细核对，对计算结果亦应进行检校。
必须按规范编制好矿区控制测量技术设计，精心落实技术设计、复测复核、独立对算，才能保证矿区控制测量的成果质量。
4.2施工测量
在施工测量前，应熟悉已批准的设计图纸，验算与测量有关的数据，核对图上的平面坐标和高程系统、几何关系及设计与现场是否相符。当对设计图纸有疑问时，应及时和有关部门联系，在未核实时不得进行测量放线。对测量放线所用的测量控制点及其成果也必须复测检查。
施工测量桩点必须埋设牢固、便于使用。标定及检查测量的结果，应记入记录本内并绘出草图。测量放线工作结束后，应将所标定的结果以书面形式向施工负责人交待清楚。
RTK设备有快速、精度均匀等优点，地面工程利用RTK手簿软件的点放样、直线放样、曲线放样、断面放样、三角网放样等功能可以快速高效地测量放样。但是一些轴线必须用激光电子经纬仪或全站仪校核和加密，一些高程放样也需要水准仪完成。
井下测量放样可以用全站仪搭配可编程计算器或防爆安卓手机，结合开发的放样程序，根据实测点位坐标高程立即解算出需要的放样参数，本人开发的矿山测量软件（安卓平台）实现了井下巷道测量放样的自动解算。也可以选用带隧道测量功能的全站仪或一些测量软件，但都缺少了一些矿山测量需要的功能。井下施工测量的更好选择是安卓系统全站仪配专用软件，可以在全站仪上实现放样自动解算、图形显示、测量记录计算等功能。井下放样计算自动化避免了人工操作错误的发生，测量后立即得出放样参数，能快速检测巷道施工超欠挖。
施工测量工作中必须准确提取图纸设计参数、复测复核导线点高程点、根据现场条件固定好放样桩点、绘制好放线图并交代清楚、定期复测复核施工质量。
贯通测量是非常重要的施工测量工作，如果贯通测量过程中发生错误而未能贯通，或者贯通误差超限，都将影响井巷工程质量，造成返工、井巷报废、人员伤亡等严重后果。
大型贯通测量一般包括以下工序：贯通测量技术设计、地面联测、井下导线测量、巷道掘进放样测量、巷道贯通后的贯通误差测量、贯通测量技术总结和资料整理。
贯通测量技术设计书是大型贯通测量工作的指导性文件，贯通导线长度达到一定标准就要编制贯通测量技术设计书，重要贯通测量设计书应报上级审批。
大型贯通测量必须精心编制技术设计、严格按规范和设计测量贯通导线、复测复核、独立对算、勤放线勤检查才能确保贯通任务的圆满完成。
4.3地形测量
测绘矿区大比例尺地形图传统的方法如经纬仪配合小平板、经纬仪配合量角器、经纬仪配合展点尺、大平板仪测图等已经落后淘汰了，现在常用的有全站仪配合绘草图、全站仪配合掌上电脑、GPS实时动态定位(RTK)测量、无人机摄影测量等方法。
全站仪测图一般先在矿区内根据矿区首级控制网点加密布设图根控制点，然后在图根控制点上安置全站仪测量地物地貌碎部点，这些碎部点必须与测站通视，测站搬迁频繁，费工费时，优点是绝大部分地方都可以去测量。
RTK技术测绘地形图可以不布设图根控制网，而且测量灵活、速度快、精度高。但RTK测图的精度受地形影响较大，当测站附近有大面积水体、高层建筑、高压输电线路等强磁场物体、基站与移动站之间有高大物体遮挡信号，则精度急剧下降甚至无法进行测量工作。外业条件复杂时可以采用RTK与全站仪相结合进行野外数据采集。对地形起伏较小、植被茂密、居民点密度大的地区用全站仪进行碎部测量，而对地形起伏大，居民点较少、无强磁场的地区采用RTK进行数据采集。
矿区面积较大时选择无人机摄影测量效率更高，摄影测量的流程为计划准备、航空摄影、外业测量(控制点和像片调绘)、空中三角测量加密、自动匹配计算、立体量测、人工编辑、产品输出。摄影测量的产品有数字线化图DLG、数字地形模型DTM、数字栅格地图 DRG、数字正射影像图DOM、复合产品、专题地图等。在地形复杂、植被茂盛的大型矿区地形测量工作中，用无人机摄影测量结合全站仪、RTK补充测量有很高的工作效率。
地形测量内业一般使用南方CASS，全站仪或RTK下载的点位数据文件格式应为CASS坐标格式,文件后缀名为“dat”。
地形测量外业数据采集的点位密度要足够、点位属性要准确、草图要完整清楚、现场照片要有代表性。内业人员要熟悉地形图图式、熟悉软件操作使用。
4.4矿图绘制
专业的地测软件有地质数据库、测量数据库、地质图形处理系统、测量图形处理系统、地测图例库管理系统。在具有普通CAD软件大多数常用功能的基础上，能处理专业的地质测量绘图任务。资料收集充分后，在CAD软件上可以实现地形、巷道、矿层的三维建模。
测量数据库主要有导线测量数据管理与计算、导线成果数据管理、贯通误差预计、有关报表管理等模块。常用的导线测量数据管理与计算模块能输入导线观测原始数据后自动计算、平差。
测量图形处理系统能半自动地处理各种矿图：方便实现各种比例尺的绘图参数配置；调用导线成果数据实现部分矿图自动绘制，可以交互式绘图和自动填图；快速处理各种数据形式的硐室、贯通巷道、探巷；自动处理巷道的空间和平面相交；快速填绘断层、月末工作面位置、采空区边界颜色、采空区延伸等；可以处理任意比例尺的工作面小柱状。
矿图绘制人员应能熟练操作软件、熟悉图例图式、了解矿山空间形态、掌握各种矿图的绘制。测量外业人员应及时、准确、无遗漏地提供绘图需要的原始资料。
5、结语
矿山测量常被誉为矿山的“眼睛”，矿山测量工作质量会直接影响到矿山安全生产，矿山测量人员应严格按照有关标准、规程、规范、地测标准化的规定工作，合理选择仪器设备、软件、技术方案，不断总结矿山测量工作经验，提高技术水平和工作质量。
参考文献
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作者简介
牟永祥，四川川煤第六工程建设有限公司，男，47，本科，职称：工程测量工程师，职务：项目技术负责人。