测绘新技术在金属矿山测量中的应用

2019-02-09胡廷盟韩元济

世界有色金属 2019年4期

胡廷盟，韩元济

（永善金沙矿业有限责任公司，云南昭通 657309）

随着国内科学技术的不断进步，测绘技术也一直在优化和更新，新型的测绘技术在矿山开采项目的实际应用中也起到了非常关键的作用效果，目前市场上比较常见的新型测绘技术有全站仪测绘技术、GPS测绘技术、激光扫描技术、ISS测绘技术、RTK测绘技术等等，不同的测绘技术各有优势和劣势，工作人员可以结合金属矿山项目的实际情况选择最合适的测绘技术，以求最终能够达到最佳的测绘效果。

1 技术优势

与传统的矿山测绘技术相比，新型的测绘技术在实际测量过程中所体现出的技术优势主要表现为以下几点：第一，精度高，传统的矿山测绘作业大多以人工测绘为主，这种测绘方式效率低且误差大，而新型测绘技术主要以电子仪器为主，测绘的效率高且测绘结果具有较高的精度；第二，数字化，新型测绘技术中融入了先进的计算机技术，可以将测绘好的图像以数字化的形式进行快速传输与接收，并且大幅度提高测绘图像修改的效率；第三，自动化，新型测绘技术中无论是测量、计算还是绘图，各个环节均以自动化设备和仪器为主，极大地提高了测绘工作的效率[1]；第四，多样化，传统的测绘结果通常以二维平面图为主，而新型的测绘技术可以通过计算机设备将测绘的地势地貌以三维立体的形式展现，显示方式多样化。

2 技术应用

（1）全站仪测绘技术。全站仪设备是一种将机械、电力、光学融为一体的高科技测量设备，其在金属矿山工程中可以帮助工作人员精确地测量出水平角、斜距、高差、垂直角、平距等各个测绘项目，极大地提高了测绘人员的工作效率。工作人员在矿山测量作业中使用全站仪设备时，需要先在地面与井下同时建立测绘控制平台，然后在使用全站仪与地面和井下的测绘控制平台相结合，针对该座矿山建立其相对应的立体数据库，以此来帮助工作人员实现对金属矿山的地表、矿层以及施工环境等各方面数据信息的收集，为后续的矿山开采作业提供有价值性的理论依据。在实际生产作业中，全站仪设备不仅可以自动收集和处理采矿作业中的有效票数据，同时还可以帮助工作人员在恶劣的环境中快速完成地形、地面、地势的测绘作业，在大幅度生产效率的同时也极大地减少了人工测绘的工作量，因此全站仪测绘技术也受到了金属矿山开采企业的广泛认可和推广。

（2）GPS测绘技术。GPS技术在人们的日常生活中应用非常广泛，该技术在矿山测量作业中也依然起到了非常关键性的作用。由于国内绝大多数矿山的地势环境均较为复杂，因此传统的测绘方法很难对矿山的外表面以及井下环境进行全方位、多角度的精准测量，因而会为井下作业人员埋下安全隐患，无法保证其开采作业的安全性。针对这种情况，很多矿山开采企业也相继引进了测绘新技术，即GPS技术。工作人员在应用GPS技术时，需要先在矿山内进行静态GPS定位点的选择，在此基础上再设置GPS定位网对该矿山开采项目中的施工作业进行实时地数据监测，确保井下施工作业的安全性[2]。由于GPS技术在实际应用过程中不会受到周围环境、温度、湿度、天气变化等自然因素的影响，且具有测绘速度快、精确度高、占地面积小、操作简便等技术优势，因此GPS技术在金属矿山开采项目中的地形监测等相关施工环节中都发挥出了非常重要的作用效果。

（3）激光扫描技术。激光扫描技术是近几年来新兴起的一种矿山测绘技术，其主要是借助扫描仪等先进的机械设备，对金属矿山需要进行开采的施工领域进行全方位的激光扫描，并且根据激光扫描过程中所得到的反射激光的角度来针对该金属矿山创建一个等比例的三维立体模型，通过这种方式来帮助工作人员实现对矿山结构的远程测绘，大幅度降低人工测绘的工作量，提高测绘作业的安全性。工作人员在制定矿山开采等相关施工方案时，便可以将激光测绘所得的三维立体模型作为基础，参照该模型制定开采方案，以此来进一步提高井下开采方案的可行性，提高矿产资源的开采效率。

与其他测绘技术相比，激光测绘技术具有较强的抗干扰性，对周围地势环境以及其他客观条件都没有过多的要求和标准，因此激光扫描技术经常被应用于一些地势环境较为恶劣的金属矿山测绘项目中，并且在实际应用过程中也取得了较为理想的测绘效果。

（4）ISS测绘技术。ISS测绘技术也常常被人们称之为惯性测量技术，其主要是借助加速度计量器、计算机、陀螺仪等机械设备来准确地测得处于运动状态的物体相对地面的加速度，从而进一步确定该运动物体的具体位置以及物体与地球重力场之间所产生的相互作用。由于ISS测绘技术在应用时不会受到自然环境以及GPS定位系统所产生的影响，且该技术的自动化程度相对较高，因此该技术适用于金属矿山测量作业中绝大多数复杂环境的数据测绘。通常来说，工作人员会将ISS技术与上述我们所提到的GPS技术相结合，先利用GPS技术对矿山开采项目路中的井下施工作业的具体位置进行定位，然后在利用ISS技术对井下施工环境以及金属矿山表面环境进行全面地测量，最终将所收集到的数据信息进行整理和分析，为后续矿山资源的开采作业奠定坚实的理论基础，同时也为金属矿山开采项目的工作人员提供了更多优质的测绘方式选择方案。

（5）RTK测绘技术。RTK技术即载波相位差分技术，该技术主要是用来测量相邻两个基准站之间的载波相位信息，并且通过数据信息之间的差异来测算出特定位置的坐标。合理地使用RTK技术不仅可以帮助工作人员获得厘米级别精确度的定位测量结果，同时还可以极大程度上的提高了测绘作业的效率，因此RTK技术在各个领域中都得到了广泛地推广和应用。RTK技术在金属矿山开采项目中的实际应用主要体现在以下几点：第一，勘查放样，工作人员可以先在矿山中选取一较高位置作为基准点，同时应确保该基准点附近50m以内无信号塔对该基准点产生干扰，然后在钻两个已知点分别作为基础控制点和放样检查点，工作人员在整个放线过程中可以借助基准点所测得的载波相位信息来快速完成相应的勘查放样测绘结果；第二，地形测绘，传统的地形测绘方法不仅需要使用大量的测量仪器，同时还需要在测绘范围内布设大量的测量点，消耗大量的人力和物力，而RTK技术则只需要一名测绘人员便可以完成该矿山项目的全部测绘作业，测绘人员只需要使用测绘仪器在每一个需要测绘的测量点处停留几秒钟陪你便可以将该位置处所对应的特征编码进行记录，最终便可以绘制出完整的地形测绘图。