浅析矿山测量技术的创新

　　摘要：矿山测量是在新中国成立以后逐步发展起来的，经过50年的发展，它已在矿业部门，矿山测量工作从原来的单纯的利用测量、计算和绘图来确定空间3维坐标的学科，逐步发展到将测量与光电子技术、计算机技术、卫星空间定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)和遥感技术(RS)等新技术、新学科的有机结合。本文简要的对我国矿山测量技术进行了分析，并指出了未来的发展发展趋势。
　　关键词：矿山测量；技术现状；技术创新
　　引言
　　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。
　　1.矿山测量的基本理论
　　矿山测量是一门交叉学科，它的发展、变化密切相关主要涉及3个力面：是采矿技术和矿业工程的发展及要求；一是测绘科学技术与仪器设备的发展；三是其它学科的发展与影响，例如地质学、数理科学、环境科学、计算机科学、经济学等。在中国，曾经给矿山测量学科定义为：是矿山地质勘探、设计、建设和生产运营各阶段，研究测定矿山地面、地下点的几何位置，获得矿体、矿山开采和开采沉陷的各种空间几何信息，进行分析和数据处理，编制各种比例尺的矿山地面、地下开采图件，同时研究矿产资源合理开采、开采沉陷及其防护的理论和技术的学科。并且明确它对矿山生产的4个作用，即参谋作用、指导作用、保证作用和监督作用。国际矿山测量协会曾经给矿山测量的任务定义为：从开发的经济效果评价矿藏的地质条件；矿山权益的调查研究与交涉谈判；矿山测量的施测、记录、存储、计算及矿图绘制；采矿对地表及地下岩层影响的测量与预计；矿床储量的调查和估算；矿山规划等。
　　2.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8.8km2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5000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。
　　3.矿山测量技术面临的问题
　　3.1矿山测量工作者地位低、权利小矿山测量是矿山生产建设中的一项必不可少的技术工作，测量成果不但要为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息，以供领导对安全生产做出决策，是实现矿山安全生产的重要组成部分。
　　3.2矿山测量人才大量流失众所周知，煤矿企业生产条件差，危险程度高，矿山测量待遇低，几乎没有测量毕业生愿意到煤矿企业工作，大量技术人员离职离岗到建筑、交通等工程行业发展，严重削弱了矿山测量技术力量。
　　4.矿山测量技术的创新
　　从矿山测量的发展来看，应该强调以下3个方面的创新：
　　4.1理论创新矿山测量是门交叉学科，其理论涵盖了相关的各门学科，随着相关学科在理论、技术与应用力而的不断发展，必将对矿山测量有所启发，从而可以对矿山测量的理论进行突破，通过理论上的创新来推动矿山测量学科的发展。
　　4.2技术创新矿山测量是门技术科学，其应用领域广泛，涉及到矿山生产的各个阶段，应用于矿区生产与管理的各个环节，而且实践中的新问题总在不断产生，并要求有效的解决办法，如何在已有的软硬件的基础上，通过技术的改革和发展，科学、高效地解决出现的问题，就要求进行技术上的创新。
　　4.3应用创新矿山测量是一门发展的科学，其应用领域随社会发展、矿山生产的发展而处在动态的变化之中，矿山测量既要巩固传统的应用领域，又要不断开拓新的、有潜力的应用领域，这就要求在其应用领域、应用体系、应用模式上都能进行创新。只有通过不断的创新，矿山测量学才能处在不断的发展与进步之中。
　　5.传统的测量方法在矿山测量中的应用
　　5.1一般测量利用全站仪在井下进行一般测量时，为了加快测量速度，可直接设置后视方位、测站坐标及高程，并设置好仪器高及镜站高，直接读取、记录所测点的坐标及高程，从而及时了解掘进进度，指导井下工程按设计进行施工，保证安全作业。为便于检查，须同时记录所测点的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中线、腰线时，由于全站仪可直接调出方位和读出距离，省去了很多辅助工作，能方便、准确地现场标定中、腰线。
　　5.2角度测量角度测量是井下测量中的重要工作，也是关键的工作。角度测量精度的高低直接影响到方位角的大小，从而影响最弱点和最弱边的误差。利用全站仪内置的重复角度测量模式测量，既能消除正倒镜的2C差，又能及时反映测量误差，避免了来回转换正倒镜。井下角度测量照准方向一般以垂球线为最佳。为了得到最好的背景效果，可在垂球线后而用照明工具透过透明纸进行照明，并把部分反光的照明灯关闭，以便更好地寻找测量目标。
　　5.3边长测量传统的井下导线测量边长是2人水平同时拉钢尺，2人读取数字，通常往往因2人力量把握不均，难以读数，此外还有因听错、读错、记错或算错而导致限差不合要求，从而常常进行反复多次测量才符合要求，特别是在斜巷(20°-30°)上测量边长难度更大。由于受钢尺长度的影响，限定了导线边长不能超过50m；当测量高级导线边长超过50m，除必须设中间定转点外，还必须考虑钢尺的各项改正，给测量工作带来很多困难。
　　5.4高程测量井下高程测量一般利用水准仪进行，全站仪通过输入测站高程，量取仪器高和镜站高，直接显示测量未知点的高程。虽然测量的是二角高程，但对指导一般的工程施工，同样可达到快而准的效果，并且可以与水准高程互相检核。
　　6.结语：
　　当今，人类社会正面临着人口、资源、环境和灾害等影响人类生存和社会发展的严重问题。面对这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，每一位测量工作者要破除传统束缚，不考虑体制变动，去面对社会发展的要求，闯向有待认识的新领域。
　　参考文献：
　　1.李兰勋：地质测量。中国地质大学出版社；1990
　　2.罗时恒：地形测量学；冶金出版社；1985
　　3.杨佳：GPS在矿山测量的应用分析[J].2009.12
　　4.吴金龙：数字化测量仪器设备概论[J].测量仪器仪表.2009.5

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