矿山井下测量中测量精度控制与优化探讨

赵纯强

摘 要： 经济建设的快速发展推动我国各行业发展迅速，使得我国快速进入现代化科学技术发展阶段。矿山测量是矿山开采重要工作之一，井下测量更是重中之重。無论是安全生产还是合理开采矿产资源都需要准确及时的测量数据。

关键词： 矿山井下测量;测量精度控制与优化

【中图分类号】TD175.2 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.264

引言：经济建设的快速发展使得我国快速进入现代化科学技术发展阶段，各行业有了新的发展空间。我国在矿区开采作业当中还存在着矿井施工测量精度控制不够的现象，特别是在高地压以及长走向等等情况的矿区当中，矿井作为十分重要的基础设施，如何进行矿井测量精度控制就显得十分重要。

1 矿山井下测量的重要意义

矿山井下测量内部施工人员必须提高安全意识、重视井下测量的重要性，使测量人员在对矿山井下测量时，避免产生理解不到位而造成失误，有利于促进开挖生产的安全稳定有序进行。由于矿山生产特殊性在于地面下工作，各种环境因素致使井下开采工作在生产过程中具备一定的危险性，各类灾害因素直接或间接威胁着矿井生产。所以，必须完全掌握矿井内施工作业面及周围的具体情况，才能做出相应的前期解决办法和预知应急预案，解决存在的安全隐患，提高安全系数，更进一步提高矿山生产的安全稳定性。矿山地下开采的整个过程中，由于开挖场地周围地质条件的差异性，所以需要更多地对地质预报和水自然灾害预报进行指导，另外，矿山井下测量精准度对于井下开采工作直接产生决定性影响，在开采施工过程中，需要对周围地质进行准确测量，收集全面准确的测量数据，才能有正常的开采作业。矿山井下生产过程中，需要根据矿山测量给出的最终数据结果来解决相对应的问题。其中，要保证测量数据的准确性，对可能会出现的隐患问题进行准确分析，并采取相应措施将其消除在源头。因此，矿山井下量工作贯穿在整个煤矿生产工作中，是一项非常重要也是必要的工作环节，有着很高的地位，因此，必须要切实做好矿山井下测量工作。

2 矿山井下测量中测量精度控制与优化

2.1 计算机辅助控制优化矿山井下测量精度

现阶段技术辅助控制优化矿山井下测量工作当中主要是能够应用较为强大的信息技术制图软件，例如CAD软件就能够有效对巷道当中的导线以及施工放样线等等进行有效设计与标定，相较于传统方法来说具有高效性以及便利性，传统方法一般是采取计算形式来获取相对应的导线点坐标以及坐标体系，然后按照相关公式以及概念逐个计算得到设计中线点以及导线点的距离数据等等，同时在完成相关计算之后还需要相关人工来进行有效标定，因此在这一过程当中不仅有着较为明显的繁杂系统同时还在一定程度上十分容易出现错误，由于人为因素的偶然误差就有可能导致整个计算过程错误，进一步影响测量精确度，如果在人工计算上加上核算过程可能增强计算的准确性，但是耗损的时间过长对于相关企业来说仍然是一种损失。而通过计算机绘图技术我们就可以有效在计算机上对各个坐标点以及坐标系进行有效控制，可以采取十分便捷的方法来对其进行测量，同时在一定程度上还能够有效保障数据的准确性，降低相关工作人员的工作强度，为企业进一步节省成本。

2.2 数字化矿山

①矿山采挖测量和矿量计算，通过点云数据生成的DEM、DTM数据，可以进行矿山的采挖测量，在矿山开采前，通过获取的DEM、DTM数据实现植被占用面积和土石方量的计算，其中最方便的是实现直观的矿量计算，在矿山开采过程中，能准确的获取采空区的空间信息。②DLG的采集，通过建立矿山开采模型，能够生成高精度的等高线图，高密度、高精度的点云模型通过拼接建模生成的数字线划图，实现矿山测量基础数据的获取。③矿区沉降观测，矿山井下工程设施的沉降观测是衡量矿井安全的主要因素，是矿山测量的重中之重。通过三维激光扫描可以实现井口设施空间数据的整体、准确的获取，通过数据的多次长期的积累，能够及时准确地发现沉降变化，使危险因素早发现早预防。

2.3 GIS技术在测量中的应用

①三维矿山的制作。将GIS技术在计算机系统中应用时，可以对地理数据加以存储、分析、显示和查询，能够对数据信息进行系统空间表达，对地质信息开展模拟，形成矿山的三维实体模型，较为具体地表现出矿区的规模、结构、形状等情况，实现可视化。工作人员进行测量时，可以较为直观地了解实际矿体的情况，更加方便地调取数据并进行修正，在详细解释地质体的同时确保了测量工作的准确性，也为预测深部矿体提供了基础。②建立多源数据找矿模型。GIS技术完善了地理信息系统，对矿山管理信息系统进行了有效补充，提高数据处理的速度，实现收集数据、整理数据的快捷高效，有利于进行巷道开挖和矿产开采工作。在融合基础地质资料和遥感信息的同时，显示出地质体各自的特点和之间的联系，从而对地理地貌的情况进行说明，在资料信息充分的情况下，更加深入、全面地开展多源数据找矿模型的建立工作，避免单一信息源带来的片面性影响。

2.4 竖井定向测量技术

竖井定向测量技术是将地面坐标系中的平面坐标与方向传递到井下的测量工作，是利用竖井将地面控制网的坐标与高程传递到井下巷道进行的测量，并可以根据竖井的数目分为单井定向和双井定向。其普遍采用联系三角形法，即在井下与地面各建立一个三角形，其两个顶点是在竖井中用挂有重锤的钢丝从地上投影的井下，通过测量两三角形的边长以及各角从而得到井下一个控制点的坐标与一条边的方位角。在应用竖井定向测量技术时，受到井下水分较多、钢丝间距小、矿井较深等因素的影响，导致投点误差较大，影响了测量数据的精度，因此此技术常常与陀螺仪同时使用，既降低了测量误差，又缩短了施工时间、提高了工作效率。

结语：针对工程实际情况来选取相对应科学合理的联系测量方案，而随着现阶段信息技术的不断高速发展，我们还可以有效利用信息技术现代化产物来辅助提高矿山井下测量精度，进而有效保障企业经济效益与员工生命财产安全，推动采矿工作健康可持续发展。

参考文献

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[2] 佚名.全国矿山测量新理论技术应用学术讨论会论文（四）[J].全国矿山测量新理论新技术应用学术讨论.

[3] 赵海龙.工程测量技术现状与发展[J].门窗，2017（1）：235-235.