工程测量技术在金属矿山井下开采中的应用分析

曾贵庭

（江西铁山垅钨业有限公司，江西 赣州 342307）

对于工程测量工作来说，主要是指对金属矿山运营、生产、勘探以及设计过程中的一系列测量工作。随着应用于矿山方面的测量技术不断与时俱进并不断获得发展，对该技术也提出了高要求，并得到有效推广。在对金属矿山进行相关开采以及勘探过程中不断运用现代化测绘技术，使得工作人员在对矿山资源、地质结构以及空间情况进行有效测绘时可以提高数据的准确度，也使得测量技术效率得到有效提高，使得矿区环境得到有效保护的同时工作人员安全也得到保护。工程测量技术可以为工作人员实时提供矿区各个部分空间的相关数据，并且也为工作人员提供准确的图像资料，为工作人员开采金属矿山工作提供了有力保障。对于应用于矿山开采过程中的机电设备要进行准确的安装以及维护，并且工作人员开采金属矿井提供相关数据支持，对工作人员解决相关问题提供有效数据，便于工作人员及时解决问题。

1 矿山工程测量技术的特点以及应用

通过对工程测量技术进行不断的创新与研发，使得工程测量技术逐渐向数字化方向进行转化。与此同时，一系列新型工程测量技术被广泛应用于采矿中，摄影测量技术、GPS技术、数字化测图技术以及实时动态测量技术等多种技术都是新兴技术，此外，也为自动化测量提供了全新的发展方向，为工作人员测量提供了有效保证。在对金属矿山展开开采作业时需要使用测量技术对其实际情况进行有效测量。随着新时代不断发展，工程测量技术逐渐向信息化方向进行转变，随着各种信息化技术并用于开采矿井，使得工作人员有效获取地理空间资源信息，对内部情况及时了解。与此同时，也方便工作人员及时发现其中存在的问题，便于工作人员快速想出解决方案解决问题。信息化工程测量技术可以提高测量数据的准确性以及有效性，通过对所采集的数据进行自动化处理有助于提高工作质量以及水平；广泛应用信息化工程测量技术，有助于提高金属矿山开采工作水平以及实际效率[1]。

2 采矿工程井下测量工作的意义

2.1 为开采设计方案提供根据

工作人员在开展采矿之前需要对矿区地质进行勘探，对矿区地区的环境以及矿藏实际情况进行了解，对有效实施设计方案有促进作用。在对井下实际情况进行测量时主要对矿藏的条件、质量以及储量等相关内容进行有效测定。与此同时，矿区内金属的储量对开采范围有着重要影响，通过储存量来确定开采范围，同时对矿区的生产能力以及经济效益也有一定影响。金属的质量对销售也有一定影响，质量情况对企业获得较高的经济效益有积极影响。此外，矿区的存在条件需要工作人员给予重视，其影响采矿的工作效率，因此，工作人员需要对矿区的外部情况进行了解，对矿区的内部环境构造以及层次等多方面内容进行有效勘探，有助于工作人员找到合适的开采角度以及开采方法。

2.2 根据规划进行井下开采工程

要想保证矿区金属生产过程中根据相关规定进行开采，对于矿井下开采工程需要使用先进的技术进行有效测量，对井下剖面图以及平面图进行及时有效的填充来提高图形准确性，也方便工作人员将开采规划进行及时修改，将矿井开采的年计划、月计划以及季度计划等相关目标进行有效调整，对矿井开采以及生产能力的提高有促进作用。此外，企业在开采金属过程中不能只重视金属的生产量，对于矿井中的施工环境不给予重视，没有根据相关规划对矿区金属进行开采，这使得矿区内工作人员的人身安全受到一定威胁，会使得企业的管理以及经营方面出现相关问题。严重时会使得采矿进度受到影响或者停止采矿，这不利于工作人员顺利进行开采以及进行安全、有效的生产。与此同时，还需要对采空区进行及时填充和井下开采进行实时测量，对顺利、有效地开展开采工作有促进作用，也有助于提高开采金属的质量，并且也可以保证开采的安全性[2]。

3 工程测量技术在开采中的具体应用

3.1 工程测量技术在开采中的建模

在对矿体进行开采过程中需要对开采工作进行明确，通常是进行露天开采以及地下开采等两种形式。随着我国科技得到快速发展，通过使用自动作业以及机械辅助的形式展开开采矿区工作，将开采的自动化程度进行大幅度提高，在测量过程中保证数据的准确度以及精准度对开采工作有重要作用以及现实意义。在对矿区实际情况进行具体建立模型时，需要对矿山的地质、矿体的情况以及矿石的分布情况等多种因素进行有效思考，通过运用测量技术获取矿区的实际信息以及具体数据，同时也需要使用有效计算方法进行实时计算，并且要制定科学、合理的开采方案，对金属矿区采矿过程中提供有效保障，保证人员的生命安全以及高效生产，以下图片是部分矿区的三维地质模型。

将某一个开采矿山作为案例，当矿山的出矿路、进路以及拉底的巷道等多个部分没有得到及时填充，最终形成一个采空区。将整个矿区分为A区以及B区，其中A区需要通过开采废石的形式进行有效填充，并且该区域长约90m，纵为130m，其平均厚度为36m。其标准高度在-521m到-674m范围内，其中埋藏的深度有490m，对于可能出现的塌陷以及下沉情况并没有发生。对于其中的B区也需要根据实际情况，使用先进的技术进行建模，并对其中的情况进行测量以及分析，工作人员在展开工作时具有自信心以及安全性。

3.2 工程测量技术在开采中的精密探测

对于矿井A区需要进行有效测量，根据矿山的实际情况以及相关变化进行合理设置，对于其标高以及斜度要符合相关标准。对于矿井中的-523m的位置就超出标准高度，将其与原本的矿区顶板控制进行对比，其高度不断降低。通过对指标进行相关分析以及计算，金属矿产的挖掘率、垮落率以及垮落面积都需要使用先进技术展开计算。

同时，还需要建立三维模型，将其中出现问题之处进行相关标记。对于采矿区的实际情况要进行了解，将预测中的设计边界进行掌握，并将其与实际的探测边界进行计算，明确二者之间的关系。工作人员对采空区的实际情况进行了解，并建立完整的模型，通过工程测量技术提供相关数据可以保证模型的准确性，有助于对金属矿产的数量以及位置进行有效确定，将精准有效的平面图绘制出来，将实际与设计进行有效对比，可以了解二者之间的区别。工程测量技术可以对超挖指标进行计算，通过面积算法进行计算可以得出欠挖指数[3]。

3.3 工程测量技术在开采中的应用结论

在使用工程测量技术对矿山情况进行测量后，通过获得的数据可以得知，工作人员对金属矿展开开采工作时，在会遇到一系列的问题。

在开采金属资源时容易出现超挖以及欠挖等情况，面对这种情况，需要工作人员了解金属的分布情况以及地质情况，工作人员可以使用精密探测技术建立完整的矿山模型。通过模型找出其中的不足之处，对于采空区的顶板需要开展相关工作，将其稳定性进行提高，对于采空区内部的实际空间需要进行详细计算，掌握采空区的实际体积，对于这一情况进行分析并提出解决方案。与此同时，在进行开采工作时还需要重视对安全管理制度进行检查，保证工作人员的人身安全。如表1。

表1 安全管理制度表

4 新型测量技术在开采中的应用

4.1 RTK技术的应用

对于RTK技术来说，通过载波相位动态对相关目标进行有效检测。工作人员可以使用该技术对三维坐标进行有效测量，在使用该技术展开工作时可以保证开采数据的精准度。与此同时，RTK技术与GPS技术结合后展开工作，对矿井情况进行有效测量，方便工作人员根据数据作出决策，高效、顺利地开展采矿工作。此外，也可以应用于工程放样领域，对工作人员测量数据的精准度进行大幅度提高。在矿山测量过程中使用RTK技术时需要进行以下工作，第一点、进行科学、合理的放样工作。工作人员使用GPS—RTK技术展开工作，并且还需要制定科学、合理以及有效的观测方案，根据相关标准在控制点进行有效放样，并且对于控制网的要求要给予满足。第二点、将放样控制点进行合理分布并保证数量充足。与此同时，工作人员在使用GPS—RTK技术时需要掌握点放样以及线放样，通过输入相关数据可以准确定位放样的位置，对测量矿山情况的工作效率有促进作用。此外，对于矿区上方石头量也要进行了解，同时也需要进行相关计算，并且也是矿井开采前必不可少的工作，矿区内的土石方量计算准确率对经济效益有着直接的关系。随着测绘技术得到有效的创新，使得测量工作变得更加快捷以及精准，使得工作人员的工作效率得到有效提高[4]。工作人员使用GPS—RTK技术展开工作使得测量周期得到大幅度缩短，并且也将采集数据速度快的优势充分展现出来，也将预期的计算数据与实际数据彼此大致相同。工作人员使用GPS—RTK技术可以进行高效、顺利地采集数据，将采场地形图在短时间内进行有效更新，将其准确率不断提高。运用这项技术可以将矿区内的实际情况进行及时了解，方便工作人员及时作出解决措施，确保工作人员安全、稳定以及顺利地开展生产。

4.2 空间信息技术的应用

空间信息技术是应用于金属矿区开采的一种新型的工程测量技术，也是将RS、GIS以及GPS集合为一体的综合性技术。

在对金属矿山矿井展开开采过程中还需要绘制矿井地形，这也是开采过程中一项不可或缺的工作，工作人员使用RS技术进行绘图，可以将绘图的速度进行有效提升。与此同时，工作人员要想顺利开展工作需要对矿区地面的沉陷面积以及沉陷程度进行了解，将这些方面的实时数据进行明确，对矿井开采面积以及开采规模的确定有着重要作用，要想对矿井内整体移动进行高效、准确地监测，可以运用GPS的功能展开工作。并且在矿区内建立完整的控制网。通过运用GPS定位网的形式对全天候进行实时监测，同时也可以对矿井开采数据进行实时记录，开展工作时不会受到季节气候影响，同时也具有测量速度快的特点。要想对开采区受污染面积以及污染程度进行实时收集数据，可以运用遥感技术开展实时监测，当井下环境污染程度过大时遥感技术可以及时、有效地发出警告，同时对于矿井边坡的稳定性也可以运用遥感技术进行实时监测，确保金属矿区可以安全、稳定、顺利地进行生产。而GIS是将计算机技术作为辅助，对矿山中相关数据以及资料进行实时、高效以及顺利的测量。通过将矿区内部情况以三维的形式展示出来并对内部数据进行收集，此外，GIS技术还具有管理、分析以及空间提示等多种功能。

该技术通过将全数字摄影、扫描矢量化以及数据库等相关技术作为基础，对矿山井开采过程展开测量工作，并且也具有智能、高效、标准以及科学的特点，对矿山顺利有效地开采有促进作用[5]。

4.3 三维激光扫描技术以及全站仪的应用

对于三维激光扫描技术来说，其具有较多的优势。使用该技术展开工作时，充分利用该技术所具备的功能展开工作，提高工作效率。测量技术人员使用该技术展开工作时可以从空间中获得有效数据，通过远程形式对数据进行控制，根据相关数据建立完整的三维模型，并且掌握其中的坐标数据，将这些数据作为建立模型的依据，对于远距离监测矿井作业有着重要的实际意义以及作用，同时，使用三维激光扫描技术可以提高测量矿区情况的速度以及效率。此外，也可以使用全站仪开展矿井作业，通过运用将光、电、机等进行结合，共同对矿井展开工作。在使用该仪器进行测量时，可以通过角度、距离等多种形式进行测量，有助于提高测量数据的有效性以及准确性，也可以对数据进行储存、显示以及输出等工作，运用该仪器提高其自动化功能，也使得测量程序逐渐简单化。与此同时，全站仪还具有安全测量仪以及经纬仪的作用，在开展测量地形、控制地面以及矿井测量等相关工作中都得到了广泛的应用，该仪器也可以用于根据矿井内部空间情况进行构建三维模型，对其中的实际信息进行有效收集并将数据及时传送，利用信息技术将全站仪不断更新并进行数字化测量，并且其中的数据传输功能的作用充分发挥出来[6,7]。

5 结语

总而言之，在对金属矿山矿井展开开采中工作时应用工程测量技术有着重要作用，同时也具有现实意义。

在对矿山进行精准测量过程中需要使用较为精密的测量技术，将矿井中的空区体积进行有效计算，对采空区的空间位置关系进行有效计算，对采空区模型展开任何方向以及位置的切割工作时有促进作用，对获得正确的空间数据有积极作用。同时还需要对矿井的贫化率进行计算，将残留资源进行有效回收并制定成方案，通过运用这些方案进行开采，对金属矿产的开采率以及金属回收率有促进作用，使得金属矿区获得高效以及顺利的采掘，也使得矿区获得安全、稳定的生产。