测量技术在采矿工程中的运用分析

2019-02-16周克明

四川水泥 2019年8期

周克明

（桦甸市四道沟建龙矿业有限公司，吉林桦甸 132400）

0 引言

我国地域辽阔，不同区域的地质结构、地形地貌、水文条件各不相同，这个采矿工程的生产和管理增加难度。由于采矿活动在地下进行，地下环境十分复杂，增加了采矿工程的开采难度。测量是采矿工程的前提和基础，关系到开采活动的顺利进行，如果采矿前没有得出相对准确的地质、水文信息，不仅可能影响到正常的开采活动，而且可能造成重大安全事故，给采矿工程造成重大的经济损失。测量工作作为采矿过程中的一项基础工作，在采矿工程中发挥重要作用。随着科学技术的发展，测量技术也在不断进步，为矿产资源的开发利用和环境保护提供详细的数据参考[1]。

1 工程测量技术特点

测量技术指在采矿过程中，对地质构造进行勘测、测量工具、测量理论和测量方法的总称。随着计算机信息技术、遥感技术、全球定位系统在工程测量中的应用，极大地促进了工程测量技术的发展，工程测量已经从过去单一的服务工程建设的目的发展到工程几何动态、物理测量以及工程静态模式等相关，并利用测量技术对工程发展进行预测，提高采矿工作效率。工程测量技术具有以下特点：

1.1 精确性

不同的测量工程对精度的要求不同，工程测量过程中，需要大量的高精度仪器进行测量，从而确保测量的精度。工程测量精度越高，则测量结果越全面，为工程建设提供更加详细的参考。由于采矿工程在地下生产施工，地下地质构造复杂，一旦操作不当，则可能导致地面塌陷、土体崩落等问题，严重威胁到采矿工人的生命安全。因此，采矿工程对测量精度要求比较高，如果采矿工程测量精度误差很大，没有发现岩溶裂隙发育地层，在开采过程中没有采取有效的措施，则可能导致顶板冒落、地基失稳等问题[2]。复杂的地质构造给采矿活动增加了一定的难度，直接影响到工程质量和开采安全性。

1.2 时效性

普通工程对测量时间没有限制，但是工程测量的实践性比较强，比如基坑降水或者开挖，由于不同时间段，基坑降水变化差异比较大，需要对基坑降水进行动态监控，根据水位下降变化采取相对应的措施。其测量结果具有明显的时效性，如果没有在一定的时间进行测量，则失去了测量的意义。采矿工程测量过程中，需要其他技术工种人员进行配合，从而实施监测采矿过程中的地层压力变化，如果超过限值，则必须采取有效的措施。

1.3 综合性

工程测量是一项综合性、系统性的工作，需要根据采矿工程的实际情况，设置施工测量控制网、控制点、视角等内容，从而确保测量工作顺利开展。

2 测量技术在采矿工程中的运用

2.1 3S 技术在采矿工程中的运用

3S 技术指Global Position System（全球定位系统）、Geographic Information System（地理信息系统）以及Remote Sensing（遥感技术）的简称。3S 技术是计算机信息技术、空间技术、传感技术、卫星定位于导航技术以及通信技术等现代信息技术的高度集成，从而实现空间信息的采集、存储、传输、分析、处理以及管理等的总称。全球定位系统是人造地球卫星对点位进行测量导航的一种技术，最早是用于美国军方。由于全球卫星定位系统具有全天候、不受任何天气影响、覆盖率高达98%、快速、高校、可移动定位等优势，因此逐渐从军事领域面向社会工程测绘、汽车导航、市政规划设计、矿产资源勘探等多个领域[3]。随着GPS 技术的发展，在原来的基础基础上逐渐发展了GPS—PTK 技术，GPS—PTK 技术又称载波相位查分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的查分方法，它将测量基准站采集到的载波相位发给接收机，接收机收到载波信息以后将坐标计算出来，实现精准定位[1]。这是一种新的卫星定位测量方法，在户外可以实现厘米级定位测量精度，是GPS 技术的重大突破，为工程测量、放样提供了方便。遥感技术是利用电磁波的原理，将各种传感设备对远距离目标发出辐射和反辐射的电磁波信号，根据电磁波反射回来的信号，不同的物体辐射和反辐射的信息不同，根据接收的数据信息进行分析、处理并最终形成图像，从而对地面建筑物、林木、矿产等进行探测和识别的一种综合技术。地理信息系统是一个专门管理地理信息的计算机软件，它采用分门别类、分级分层管理数据信息，并将数据信息进行组合、分析、再组合、再分析，并将关键数据信息提取，再现到地图上，实现信息可视化管理。遥感技术对地面空间信息进行遥测，GPS 实现空间信息的精准地位，然后将采集的数据信息与地理信息系统进行集成，可以实现测量、定位导航和监控功能[4]。

2.2 工程测量仪器在采矿工程中的应用

采矿工程需要全站仪、水平仪、游标卡尺、测距仪、水准仪、经纬仪等仪器设备，才能完成工程测量工作。全站仪是一种集光、电、机为一体的测量技术，可以完成水平角、垂直角、斜距、平距、高差等测量工作，与光学经纬仪相比，全站仪可以自动记录并显示测量数值，且测角操作非常简单，并将测量的数据信息通过通讯接口或者通讯电缆传输到计算机，或者将计算机的数据传输到全站仪，可以实现双向数据传输，是目前应用最广的测绘仪器。由于采矿工程对测量的精度要求比较高，采用全站仪，可以实现对三维坐标、距离、角度以及高差的测量，在测量中自动对误差进行分析，发现误差以后，可以调整支架的相对位置，达到最佳的视角。

2.3 数字测量技术在采矿工程中的应用

随着计算机信息技术、电力电子技术的发展，工程测量技术逐渐向自动化、数字化方向发展，测量技术在原有的基础上逐渐发展成数字测量技术。数字测量技术集集成电路、数字技术、数字采集系统、显示屏技术等为一体，利用数字技术，将野外采集的数据信息和计算机结合在一起，形成了集数据采集、数据传输、数据处理、图形编辑和绘图的系统，可以自动完成工程地形图、带状地形图、纵横断面图等各类图形的测绘，并将测绘的图形直接生成图纸或者输出电子格式。与传统的测量技术相比，数字测量技术度数方便、直观，测量误差小，有利于是测量数据的输入和输出，可以实现测量的自动化作业[5]。数字测量技术大大提高了采矿工程测量的工作效率和测量精准度。