测绘新技术在矿山测量中的应用分析

曹立峰

（内蒙古平西白音花煤业有限公司，内蒙古 锡林郭勒 026200）

矿产资源的开采是影响国家经济发展的重要工程，其中涉及到多种学科，矿山测量是利用测绘技术采集能源富集区域的地下、地表及周围相关数据，通过数据分析来指导矿山的规划、设计、建设及后期运行，矿产资源开采与发展都离不开测绘技术的详细勘探，只有精确、安全的数据支持才能够提升能源开采效率，促进矿企可持续发展。随着科技水平的快速发展，测绘新技术的不断革新与应用，改变了传统测绘中存在的弊端，提升了精准性，使数据的收集和处理都得到明显的提升，在设备和技术上提高了安全性，实现了科学化的矿山测量，有效促进矿企经济效益的提升。

1 矿山测量

在矿山生产作业中，矿山测量工作包括露天和井工测量，井工测量内容是建立井口高程基点、进井点、井下测量、日常测量等。建立高程基点和近井点的在矿山井口附近作业，对井口附近的高程和平面进行控制，在矿山井口附近的区域进行施工时应以此测量数据为依据，同时也为引测高程系统和地面坐标提供了基础。在矿山的地面测量中设立精准的高程基点和近井点，应将相关数据导入地面主控制网中，使测量的精度要求与主控制网保持一致[1]。在建设井口高程基点和近井点之后，联系测量工作能够将高程系统和地面坐标导入到井下，随着矿山施工进程使井下的控制点随着采区、井下巷道延伸开，使井下各个部位得到测量，从而符合生产的要求。在矿山生产和测量工作中，经常进行的是日常测量，即对采区测量以及巷道中、腰线的测量，这项工作需要大量的进行。贯通测量是一项特殊工作，应根据矿山实际情况利用已测量成果建立控制测量系统，通过详细的工作准备和精度估算来进行贯通测量。

2 应用测绘新技术的重要作用

在矿山开采的工作中，测量是一项重要的工作部分，对矿产资源开采的质量与效率具有直接的影响作用。任何测量工作中的失误都会导致矿山开采发生事故，因此应用测绘新技术能够有效的保证测量数据的精准和安全，降级测量数据错误率，为矿山测量数据的准确性提供保障，也为矿山安全作业提供了技术支持。在传统的矿山测量中，由于技术与设备的局限性，在测量工作中容易出现误差，而测绘新技术的应用使矿山测量更加信息化、现代化。另外测量数据也更加全面、准确，信息的传递更加及时、迅捷，能够使数据得到实时动态的管理，实现测量信息的全过程掌握，使井下作业更加安全高效，促进了矿企经济效益与安全发展的共同进步。

3 测绘新技术的种类

3.1 全站仪测绘技术

全站仪测绘技术是一种常见的电子经纬测量仪器，能够集成光、机、电，精确的测量水平角、垂直角，以及测量距离和高差，并使用光电扫描盘来自动的记录显示出所测量的数据。全站仪的用途比较广泛，能够独立的进行测量工作，在矿山测量工作中发挥着重要的作用，同时也在其他精密工程的测量中广泛应用，例如地下隧道、大型建筑的建设中。

3.2 GPS测绘技术

GPS全称为Global Positioning System，即全球定位系统，所利用的是卫星定位技术在全球范围内进行实时的定位、导航工作。GPS测绘技术应用于矿山测量中，能够对矿区内的地理地貌进行详细的勘测，并且监督控制井下巷道，实现动态实时的监测，掌握周边环境的情况，能够为矿区的开采提供有利的勘测数据，从而确定合理的开采方法。

3.3 GIS测绘技术

GIS测绘即地理信息系统，是以图形形式来表达矿区的地理信息，这项技术能够及时的对地理信息进行采集和分析，并及时的更新所形成的地理图像[2]。这项技术不仅能够对地理信息进行实时监控，还可以绘制矿区周边的地理地貌，通过对数据的采集、汇总和分析，及时对绘制图形进行调整。

3.4 RTK技术

RTK技术能够将测量点指定坐标系的三维结果实时定位出来，是一种动态的实时定位技术。RTK技术的基础是载波相位观测值，因此具备高度的精准度，所测量测站的坐标信息和观测值能够以数据链形式在基准站和流动站之间传输，流动站在接收到数据时同时对GPS所观测的数据进行采集。

4 测绘新技术在矿山测量中的应用分析

4.1 全站仪测绘技术在矿山测量中的应用

在矿山测量工作中，全站仪是一项应用广泛的仪器，全站仪测绘技术即使用全站仪进行的测绘工作，主要部分有电子测角、数据的存储、传递、交换等，能够将三维坐标体系进行测量，包括了机械、光学等电子元件，具有较高的精密度，能够实现自动化测量。全站仪的操作比较方便，测绘人员输入指令后就能够通过仪器全面分析目标区域，并且对获取的数据做出简单的分类处理。全站仪的内部系统设置了常用测量参数，使用人员能够及时的获取环境数据，删除无效数据。全站仪将电子技术和光学技术相结合，能够自动化的处理获取到的信息，并在接收数据之后在计算机之间进行传递，使技术人员实时掌握测量数据，具备测量数据的全面性和准确性[3]。全站仪在实际的操作中，由于会受到地理环境的影响，在使用中应注意以下方面：首先，利用全站仪进行测距工作时，应校正测距的常数，保证测距常数和反光镜相匹配，对仪器进行全面的检查，保证电源稳定、仪器外观没有损毁，全站仪的固定应牢固；另外在使用中，应提前清理系统内的数据，对环境系统进行调整，从而避免出现误差，并在使用过程中保护镜头；第三，在导线测量中，应保证所使用的设备具备自动存储功能，如果自动存储功能较好，应科学的掌握测量顺序，如果自动存储功能具有缺陷，应避免使用；最后在全站仪的使用中应注意阳光的方向，因为全站仪具有光学电子元件，阳光会对光学电子元件进行损坏。全站仪在矿山测量中应用较多，但自动化程度并不是很高，需要使用人员具备较好的操作水平。

4.2 GPS定位系统在矿山测量中的应用

GPS测绘技术在矿山测量中的应用能够创建全面的控制网络，通过相位差定位，对矿区的地理地貌进行准确的测量，应用的范围较广，精度较高，实现高度自动化控制，可工作的时间较长，因此在矿山测量中应用比较广泛。GPS测绘技术主要用于构建矿山内部的模型，实时监控矿山周边的环境，对矿区的每个方面都能够进行必要的检测，同时也能够对矿区的沉降情况、巷道弯曲情况及周边环境的安全情况进行检测，在综合监控数据后并进行深入的分析，提升矿产资源开采效率[4]。与传统的检测技术相比，GPS测绘技术具有多种优势：首先，在GPS定位系统的应用中能够建立精准的三维坐标体系，提升了检测的准确性；其次，GPS定位系统可检测矿区周围十五千米范围，扩大了检测的范围，在使用中不会受地域、环境的因素限制，能够对矿区周边环境进行广泛的检测，获取数据更加全面、准确；第三，GPS测绘技术自动化程度较高，其数据的获取时间减少，检测效率也就更高效；第四，GPS定位系统通过电波测距仪进行测量，具有较高的精准度；第五，GPS定位系统的操作较为简单，在测量中可提前设定程序，减少不必要的环节，使测量工作更加方便。

4.3 GIS技术在矿山测量中的应用

在矿山的开采工作中，安全生产是一项重要的工作，是保证矿产顺利开采的基础，而在开采工作中如果出现地下水、地下压力变化等情况，会导致安全事故的发生，不仅给矿企带来重大的经济损失，甚至带来人员的伤亡，造成不可挽回的损失。GIS测量技术的应用能够利用地图来搜集开采区域的地理信息，获取实时的地理数据，及时的对地图或图形进行更新修改，根据发生的问题及时的进行有效处理，帮助矿山技术人员更加全面、立体的了解矿区的地理情况，彻底排除矿山中存在的安全隐患，从而为矿山的安全生产提供保障。GIS技术在应用中还能够根据矿山开采情况来科学分析地貌变化，以动态的数据分析进行监管调控，有效保证矿山开采的安全性。在矿山测量中，GIS技术可与其他先进测绘技术相结合，更好的应用于矿山测量工作，充分发挥其技术优势。

4.4 RS遥感技术

RS遥感技术是通过高空探测器或卫星来接收地表发出的电磁波信号，并且对信号进行分析及处理形成相应的图像，从而识别并探测目标对象。RS遥感技术早期用于军事航空中，而随着科技及经济的发展，其他行业领域中也开始应用RS遥感技术，例如地质勘探、环境监控等。遥感技术借助卫星工作，能够检测目标区域的环境，详细的整理并分析电磁波、光谱信息等数据，在发现问题时及时的采取处理措施，有利于安全预警工作。在矿山测量工作中，RS遥感技术能够全面检测矿区周边环境情况，全面的掌握矿山开采中所带来的环境影响，展现矿区周围的植被、地表等生态环境情况，并以图像形式表示出来，从而做出环境预警与生态保护，合理的利用周围土地，避免对周边环境造成污染[5]。RS遥感技术在应用中能够测定矿山周围的环境水平，避免开采中的安全隐患，不仅为矿山开采的顺利进行提供保障，也提升了土地的利用效率。在实际的矿山测绘工作中，RS遥感技术可以和GPS定位系统、摄影技术相结合，从而提升矿山测绘的精准度和全面性。

4.5 其他技术应用

矿山测绘新技术还包括摄影测绘技术、三维激光扫描技术等，摄影测绘技术是通过光学原理取景，并对取得的图像数据进行分析和处理，在矿山测量中能够有效的保证开采安全性，尤其对于矿山内部巷道的测量具备优势，能够及时的发现问题并加以解决，有效提升了矿山生产的安全与稳定。三维激光扫描技术具有较高的工作效率，先进的扫描技术能够准确的将矿山剖面测量出来，并呈现出细节问题，同时可以测量脉络走向，分析矿产资源储量。三维激光扫描技术的装置比较灵活，应用方便，适应性比较强，具有较高的工作效率与准确性。

5 结语

矿山测量技术一般以空间技术、光学技术为基础，包含学科众多，新型测绘技术的出现为矿山测量技术的发展注入了新的活力，计算机技术及信息技术的结合使矿山测量技术更加科技化。而在具体的技术应用中，全站仪、GPS定位系统、GIS技术、RS遥感技术及摄影测绘技术的结合使用，使矿山测量工作更加准确与安全，提升了工作质量与工作效率，为矿山的规划、设计、开采及后续运行发展提供了先进的技术支持。因此，矿企应重视新型测绘技术的应用，加大对设备的投资与管理，有效促进测量工作的智能化、自动化发展，提升企业的经济效益。