测绘新技术在井下矿山测量中的应用

王晓亮，谢旭光

（山东黄金集团蓬莱矿业有限公司，山东 烟台 266000）

矿山测绘测量工作包括工程设计、工程测量、多角度测量等方面，是矿上工程的主要组成部分，融合先进测绘新技术是保障矿山工程测绘的前提和基础。目前使用较多的遥感、全球定位及地理信息系统等测绘新技术逐渐广泛应用于矿山中，测绘新技术的出现可以有效实现数据的准确和实时，减少矿山测绘过程中的困难。本文通过分析研究矿山测量的发展现状，结合测绘新技术在矿山作业中的应用，分析总结测绘新技术的应用效果，推动矿山测量工作的稳定发展。

1 矿山测量工作的主要特点

1.1 矿山测绘工作重要性

矿山测量工作是矿山在开采前对开采区域的地质条件、采矿应用等综合方面的测量，通过分析研究矿山地质建设和开采过程中矿体到围岩、地面到井下的各种静动态的空间问题，矿山测量工作以地质工作为主导，工程质量及资源利用方面为基础，建立测量测绘采掘区域的空间图形，进行井下工程施工和竣工测量，充分分析资源的利用和生产情况，根据已设计的空间图形实现现场检验，在矿山开采阶段，巷道的走向和中腰线的标定、上线井巷道的贯通及开采位置的确定等问题都离不开测量的作用。

1.2 矿山测绘工作现状

矿产资源丰富的企业，在发展初期多数采用粗放式经营模式，存在严重的人财力、物力等方面的浪费，随着企业经营模式的变化，逐渐向集约型转变，井下特殊的作业环境对测绘技术提出更高的要求，要充分考虑到矿产资源的不可再生性，通过科学合理的设计减少对资源的浪费，充分利用测绘新技术。

传统的井下矿山测量工作通过单全站仪测量，落后的测量方式无法达到预期效果，无法及时处理采集的数据，测量技术的数据利用率较低，应用到实际范围中存在很大误差，导致测绘人员设计需要的数据多数只能通过现场实地勘探获取，生产各个环节合作稀疏，最终造成资源浪费。

1.3 矿山测绘工作的难点

地理环境对开采的影响是动态的，长期的开采导致地理结构发生变化，山体塌陷或下沉等问题时有发生，山体造成破坏会严重影响后续的开采工作和设计工作，加之大部分企业处于地理位置偏远交通不便的区域，矿山测量无法顺利到达测量地点，因此矿山环境影响下的测绘新技术需要更加先进的技术。

2 测绘新技术在矿山测量中的优势分析

矿山测量是矿山建设的基础，从设计编制到安全生产都离不开矿山测量的技术支撑，面对地理环境恶劣、山体破坏严重等问题的矿山区域，矿山测量工作严格按照设计要求和测量规范作业，特别是在巷道贯通、竖井或暗井等方面的贯通、倾斜巷道等方面直接影响贯通工程效果，降低安全隐患带来的损失。

矿山测量技术实现测量技术的应用水平，较传统测量技术，测绘新技术及时把控测量精度，测量工作必然存在一定的误差，在贯通的结合处容易出现错开现象，发生测量误差情况时测量人员可及时比对设计图，将误差控制在相对施工距离的15m以内，降低矿山建设过程的风险，保障作业人员人身安全。

矿山测量制定测设方案，要按照控制形式、测量方法、选定仪器和确定误差参数四个方面设计，一般情况下极限误差小于允许误差即可达到测设目标，因此测量新技术要严格按照设计的数据和测量范围作业。测量新技术设计人员要提前掌握地下复杂的地质情况，采空区、含水层等方面的数据信息，准确测量相邻巷道的距离，因此测绘新技术的应用势在必行。

3 矿山测量和测绘新技术的应用及效果

测绘新技术以传统矿山测绘手段为基础，有效规避矿山测量中发生的不良循环问题，测绘新技术的测量结果准确度高，以现代遥感技术、全球定位系统和云系统等技术为基础，达到测量设计到测量结果的自动化数据化，更好的提升了矿山测量数据的高精尖；测量过程灵活多样，各种先进设备的应用，实现工程效益的提升。

3.1 全站仪技术应用

信息化时代的推动下，矿山测量工程建设不断提升，新型测量技术在矿山测量中广泛应用。全站仪测量包含全站型电子速测仪、电子全站仪和电子速测仪三种，全站仪重点维护坐标变化情况，全面系统的控制测量数据、位移等数据的发生，实施传送发生的数据和信息，保障获取数据的准确性。全站仪融合光学技术、电子技术广泛应用于不同区域，智能全站仪结合机电磁等先进技术，性能稳定功能强大，提高矿山井下测量中的测量效率；矿山放样阶段利用全站仪检测，不仅能保障数据的准确度，还能减少测量的工作量，缩减工作时间，是矿山测量的发展趋势。

3.2 遥感技术应用

空间信息系统由地理信息系统、全球定位系统和遥感系统组成，遥感及时检测地表沉陷或活动范围，避免因过分开采导致地面下沉事故；遥感技术在检测矿石污染程度和范围内取得有效成果，减少矿石开采过程造成的环境污染。全球定位系统多数应用于钻孔测量和矿区控制测量等方面；地理信息系统可以根据收集的数据绘制矿上图形，制定合理的开采计划，分析查询矿山开采过程中的数据，达到对井下的实施监控。3S系统的空间信息技术更加稳定，实现矿区测量区域的移动监控和建立矿区控制网络，达到工程测量和资源有效利用的目的。

3.3 三维激光扫描技术应用

矿山测量过程中的三维激光扫描技术基于计算机实现高密度云数据的计算和复制，实现矿区表面大面积大密集点的三维坐标和地理等信息，保障线面的三维立体模型。陀螺加速计惯性设备是惯性测量技术的主要实现方式，平台式惯性测量系统，测量人员观测误差实现陀螺仪移动误差的有效控制；捷联式惯性测量系统在惯性敏感器基础上实现运载体方向和位置的把控；惯性技术的应用是有效控制测量过程的主要技术，全面审核测量中的控制点，实时监测矿山的作业情况，是提高矿山开采效率的重要技术。

3.4 航天遥感技术应用

航天遥感技术具有成本低、效率高、精度高等优势，目前在矿山测绘过程中逐步应用并日渐成熟。该技术通过在应用多应用于野外测绘，在应用过程中需注意相片矫正。该技术可以为矿山测绘工作提供初期定点数据，方便技术人员进行数据核准。

3.5 卫星导航定位技术

卫星导航定位技术应用于矿山领域，可实现对矿山单位的全天动态观测。该技术精度高，能够实现对测量数据和矿山变化的实时监测，数据灵活度较高。与传统的测绘技术相比，卫星导航技术通过三维定点方式实现对目标点的精准测量，精度较高。该技术的应用极大地提高了矿山测绘的工作效率，改善了矿山测绘工作的灵活性。

4 结语

综上所述，测绘新技术水平的提高是各个行业的支撑，测绘人员进行矿山测量时要及时把握新技术的应用特征，做好新技术的质量监控，保障技术水平的提高，才能不断提高矿山作业工作效率和开采质量。