矿山开采监测中的测绘技术与方法研究

发表时间:2020/8/13   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷11期   作者:白晓智
[导读] 在我国矿产产业发展中,要注重矿山的开采工作
        摘要:在我国矿产产业发展中,要注重矿山的开采工作,尤其是矿山开采中的安全管理工作。矿山测绘工程在矿山开采中占据着重要的位置,能够为矿山的开采提供可靠的地质勘探信息。随着我国信息技术不断发展,矿山测绘工程测量技术得以更新,且在矿山资源定位、矿山环境监测以及矿山地质勘探等多个工程项目中发挥着作用。新时期,矿山工程的发展,对矿山测绘工程测量技术提出新要求,既要提高矿山测绘工程测量的整体水平,同时也要满足矿山测绘工程精准要求。
        关键词:矿山监测开采;测绘技术;方法;研究
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。该文就现代测绘技术在矿物开采和矿山测量中的应用技术加以阐述,并对矿山测量中使用的新兴的测量技术进行研究探讨。
1测绘新技术应用于矿山测量中的意义
        矿山测量测绘是矿山资源顺利开采的关键工作,其测绘数据是保障矿山高效安全开采的重要参数。加强矿山测绘技术水平有助于提高矿山勘测工作精度。矿山地质环境复杂,传统测绘工作需要测绘人员携带大量测绘设备进行实地测量,在面对复杂地质环境的测绘工作中,受人力能力极限决定,难以保证测绘数据的精度范围,存在较大的误差。测绘数据误差会导致开采方法选择以及开采方案的制定出现偏差,增加了矿山开采工作的难度以及风险,是造成重大矿山开采事故的间接原因。而融合了多种现代测量科技的全新测绘技术,可以有效提高矿山测绘工作的精度,降低测绘误差,提高对矿山实际情况的掌握度,从而提高卡才效率,降低开采风险。
2现代测绘新技术的优势
        2.1测量精度高
        传统的矿山测量主要靠人工测量为主,采用人工测量操作的仪器,比如光学经纬仪、水准仪等,需要人工对准测量目标、人工读数和人工记录计算。传统的测量方式最大缺陷就是人为因素比重太大,导致测量会产生误差,会降低观测质量,影响矿山作业的精确进行。在采矿工程中,通常矿区所处地形较复杂,大型人工测量仪器设备难以运输,这使得测区受到很大的局限性,长此以往必将影响采矿的作业效率。为了提高测量数据的观测质量,在以往传统的矿山测绘中,为了控制数据误差,需要用测量平差知识来评定计算测量误差。误差处理与分析需要用经典数学平差定义进行,这些还是克服不了人为因素的影响,而且工序繁琐,不利于技术的推广。
        2.2安全性高
        数字化测绘技术在当前地质测量工作中所利用的设施和仪器都非常先进,并且设施和仪器的重量轻、体积小,可以在不同的气候环境以及工作环境中顺利的开展工作。与此同时,地质勘测人员在开展相关工作的过程中,可以利用仪器对较为危险的区域和地形开展测量工作,这样一来,可以在一定程度上高效确保工作人员的生命安全,而且还最大程度的降低了测量人员的工作压力。除此之外,事先对地形和危险区域开展测绘工作,还可以减少工作时间,这样一来,就可以提升全部测量工作的开展成效。
        2.3实现自动化
        传统的矿山测量,基本是采用老式的测绘仪器和技术手段,需要耗费大量劳动力完成测量作业,几乎所有操作都靠人工测量。随着测绘新技术的出现,一些电子元件构成的电子仪器发挥了逐渐重要的作用,电子仪器基于现代化光电技术进行测量,比如测距仪、电子经纬仪和电子全站仪可以通过瞄准棱镜进行观测,电子设备集成微型计算机系统,可以将数据传输到计算机进行数据处理操作,可以自动进行检核,不仅提高观测质量,同时降低了观测误差,缩短了工作时间,进而降低了工作量,节省了劳动成本,这对矿产的开采具有极大的促进作用。


3现代测绘技术在矿山测量中的应用
        3.1空间信息技术
        空间信息技术即3S技术,包括遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GNSS)。在现代矿山测量中,无人机航测也逐渐被广泛应用,通过建立矿山大比例尺地形图、数字正射影像图、数字高程模型等数据平台,空间信息测量在矿区地表监测、数字线划地形图绘制、数字矿山建设中得以发挥作用。在矿山测量工作中,无人机空间测量采用低空航拍摄影,测绘人员需要进行像片控制点的布设与加密,确保在影像镶嵌、图像色调处理等技术满足相关规定,根据影像点位数据进行几何纠正,并生成高精度、高分辨率的矿区数字正射影像图。在实际的矿山测量中,工作人员结合矿区数字线划地形图以及地理信息系统技术,可以有效地收集整理所测得的矿山数据,建立相关地形数据库,以实现矿山测量的数字化、智能化和自动化。
        3.2遥感技术的应用
        遥感技术是通过无人机、卫星以及地面机器人携带测量设备,通过遥控的方式进入测绘区域,完成原始数据测量的测试技术。其中无人机可以从空中视角对目标区域进行全景拍摄,让测绘工作人员对测量区域的情况有整体的掌握以及初步测量能力。地面机器人可以代替人工进入风险系数较高的区域进行测绘工作,现阶段我国生产的矿山测绘机器人具备较高的续航能力和全地形通过能力,可以对地表、地下管廊进行全面测绘,通过携待三维激光扫描成像设备,对矿山地表,山内坑道等进行记录,并可以采集气体样本和矿产样本,并具备自动识别可燃气体以及有毒有害气体的功能。同时该机器人在后期的矿山开采中,可以实现炸药填装、引信安装、危险物撤除等高危工作。
        3.3GPS测绘技术的应用
        在新时期矿山测绘工程中,被运用最为广泛的测量技术为GPS定位测绘技术。其主要依托于全球定位技术原理,并由此发展而来。GPS定位技术的运用可以实现实时监控的目的。实时监测矿山环境,能都对矿山资源进行精准定位,并且对矿山测绘测量精准度的提升有着重要作用。在矿山测绘工程运用GPS定位技术,为矿山开采工作提供者可靠的信息数据支持。GPS定位技术能够实现对矿山环境全方位的监测,GPS定位测绘技术将收集到的数据信息进行整理,并且将其转换成数字化,运输到计算机终端中,测量技术人员可以依据相应的数据,在专业绘图软件进行绘制,从而保证了矿山测绘工程测量结果的精准度。
        3.4GIS技术在矿山测量中的应用
        GIS技术就是指地理信息技术,这项技术能够对计算机技术、环境保护技术以及相关管理技术进行科学的结合,属于综合性技术。将GIS技术应用到矿山测量工作中,能够在测量过程中充分结合数据信息库技术,建立健全的数据平台,并且具有良好的可靠性,建立相应的标准,有效的提高矿山测量工作质量。
结束语
        综上所述,随着社会科技的发展,人们对资源与能源的需求日趋增加,矿产的开发利用和矿山管理显得十分重要,地矿单位需要重视现阶段矿山测量的各项工作。在现代矿山测量中,测绘人员需要学习掌握更多的测绘新技术,从而获取更加准确可靠的测量数据信息,为矿山测量提供更好的技术支持。
参考文献
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作者简介:白晓智,1990年9月,男,汉族,陕西省榆林市定边县人;2018年毕业于中国地质大学,土木工程(建筑工程)专业,助理工程师职称;现在内蒙古棋盘井矿业有限责任公司任采掘技术副总职务, 从事煤矿采掘与测绘管理工作。
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