矿山地质工程测量质量的影响因素及优化策略

2023-01-09陈瑞家

中国金属通报 2022年15期

陈瑞家

在矿山方面，测量技术伴随着我国经济的迅速发展而不断进步，测量成果质量也随之有着明显的提升。在地质项目的整体工作中，地质测量是其中的一个重要环节，也是地质项目中必不可少的一个组成部分，根据现场的实际地质情况开展测量是充分了解地质资源的重要方式之一，测量出的成果可以为开采资源提供强大的数据支撑。为了提升现阶段的测量水平，需要投入更多的科学技术支持，对测量工作进行优化管理，以此模式实现地质工程项目质量工作顺利开展与提升，促进地质矿产行业在我国的迅速发展。

1 矿山地质工程测量概述

1.1 矿山地质工程测量的条件

测量工作可以向地质工程项目的实施提供最精确最必需的材料依据，以便减少在开发过程中的预估风险，增加经济获益。矿山地质测量的最终任务便是经过观察勘测矿山周边环境而以图纸形式真实地体现出来，以便为生产提供丰富的地质材料。

1.2 矿山地质工程测量的内容

在矿产资源的勘测与普查过程中最基本的一项工作内容便是矿山地质测量，也就是说，在某指定的工作区域内开采矿山并对其进行详细的地质勘测，通过测量绘制精确的比例地形图、剖面图等基本图件，对该区域范围内的地形地貌基本情况、详细地质构造、自然条件等进行深入了解，为最终的具体施工提供有效数据。同时可以从中发现存在的一些作用、现象、资源分布等规律。矿山的地质勘测过程可以分为四个阶段，分别是预查、普查、详查、勘探。

1.3 矿山实施地质测量的必要性

1.3.1 矿山的安全先导来源于地质测量

煤炭地质的勘察工作是矿山生产的开端。矿山的生产建设是居于地下深处的一项施工作业，由于地层地质结构的复杂性，会对施工中的开拓、掘进、回采等阶段带来不同程度的影响，及时合理地对地质环境进行准确测量，可以在很大程度上预防不必要的事故，所以矿山的安全生产工作是依附于准确的勘测数据之上的。

1.3.2 高质量的地质测量为矿山生产保驾护航

在进行矿山生产之前，必须开展地质测量工作。选取合适的勘测设备、制定合理的测量方案，对矿山生产地域进行必要的环境检查等，都是为矿山合理化生产提供可靠的保障。比如对工作面内隐伏小断层的产状进行查看，就是为后面的回采工作打好基础。矿山生产的安全保障工作主要依赖于勘察过程中所获取的可靠数据。地质测量的开展会在矿山生产中起到非常关键的作用，其测量成果的质量高低将会对后期的实际生产工作产生影响。

2 矿山地质工程测量的影响因素

2.1 测量人员因素

在对矿山进行地质测量时，想要达到更为精准的测量成果，需要寻找各种高精度的测量方法。其中最为重要的就是在实际施工过程中的规范化管理，在对地质环境进行测量时，技术水平是直接影响最终测量成果的一个重要因素，而人员在操作测量设备时如果不能够规范化操作，则可大大阻碍最终数据的质量精度。如果在开测前或者在测量过程中对技术人员开展相应的培训，包括对实地测量的要素及内容，仪器操作规范性，人员的规范化管理等，都可以更好地提高测量精度，也能够在实操中累积到更多的实际经验，从而提高个人的技术水平能力，也能够保证测量出来的成果更加准确。不仅如此，还需要增强技术人员的工作态度和工作意识，例如，技术人员在测量时要有责任感，能够对工作负责，必须严谨对待每一次测量工作，尽最大可能让测量出来的成果更加准确的。

2.2 环境影响因素

一般条件下，矿山环境存在着多种地质条件，因此在测量时会遭受到外界环境干扰的影响，测量出来的成果可能会存在不同程度的问题。除了外界对测量过程产生的不可抗力的因素外，技术人员选择架设的基准站的场地也有可能对成果造成相应的影响。例如，因为基准站架设场地的不同，可能会出现测量过程中信号受到干扰从而影响测量数据的精度，导致测量成果与其真实值是不符的情况。所以在选择基准站架设场地和测量过程中，都需要充分考虑周边环境带来的因素，这样才能够更好的避免环境给测量成果带来相应的影响。不仅如此，在进行测量的时候，也要根据实际情况的不同正确选择基准站的架设场地，充分考虑各种能影响测量仪器的影响因素，对测量出的数据准确性进行相应的衡量之后，才可以得出具有实际意义和参考意义的成果。

2.3 测量仪器及技术因素

在对矿山进行地质测量时，也会偶尔出现测量仪器故障问题，导致测量出来的数据存在偏差，甚至有些会出现比较严重的问题，进而导致后续工作无法正常开展。测量仪器和组合的测量仪器本身的精度就从在着一定的差距，加之对仪器的技术操作不当，会导致测量成果出现很大的问题。如果使用的仪器本身的精度就不够，也会直接导致测量成果出现问题。例如，一台仪器已经大修过多次，会出现精度不达标，在没有任何校核的情况下测量，也出现数据准确度不够的情况。对于测量的仪器来说，在使用过程中都应该定时定期的对其进行年检、保养，从而确保测量仪器的精准程度能够得到持续的保持，使最终得出的测量成果是准确、可靠的。

2.4 监管因素

在整个测量工作中，对技术人员的水平要求、仪器自身的精度、外界环境的不同等都有着不同程度的要求，但在此过程中，监管工作也是非常重要的。在完成测量工作时，必须要有科学的、合理地方式方法对其过程和成果进行监管。例如，对技术人员的监管，要保证在整个过程中，技术人员必须严格按照步骤和要求对其进行测量。如果在整个过程中，没有监管这一环节，那么就有可能会出现不按照相应的规定进行测量，导致不必要的结果发生。所以监管环节就是成果准确性和可靠性的最后一层保障，在整个测量工作中，是必不可少的一个环节。

3 矿山地质工程测量质量优化策略

3.1 提高测量技术人员的技术水平

一套完整的矿山开发流程要以高质量矿山地质测量为基础与前提。与此同时，一套过硬的测量技术水平是要让测量技术人员既要了解其中的每个环节，又要掌握更高的技术及良好的整体素质，例如责任心等。在任何阶段都要保持严格的测量标准化进行，确保地质测量成果能够达到较高的精准度和可信赖度，尽量降低人为原因导致的失误和差错。基于此条件下，就要求面向测量技术人员有规律的开展相关知识和操作训练，全面提升专业水平，提升其识图及读图的水准和面对工作认真严谨的自我要求，全面提升测量技术人员的敬业意识、奉献意识和责任感，来实现提升地质测量水平的目的。

3.2 保证合理科学的测量工序

矿山地质测量在具体工作进程中，也许因为周围环境地质的不同，地质测量的每一项工作当中对相关的测量技术人员设有更高标准、更严谨的水平要求。准确测量工作的开展和最后测量成果的精准度密切相关。在具体的地质测量工序中，理应确保任何一个测量步骤的合理性和规范化，最大程度上确保可以得到精准的测量成果。

3.3 优化测绘环境

不同的地块在自然特征及地理条件方面必然有较大不同，如若地质测量技术人员在对外界环境的不够了解,不能够良好把握作业环境,不能利用有效的辅助手段，不能减少过程中的干扰条件,以至于地质测量的整体水准较低。地质测量为专业素质要求较高的工作,在开展具体的地质测量期间,受自然条件的干扰较多,因此,要对地质测量范围周围的环境开展优化工作,使得地质测量在一定程度上质量会有所提升。地质测量人员工在开展测量工作前,应合理制定科学测量手段，对地质测量的标准、规范认识要明确，开展成体系的测量。对地质测量工作而言，计量标准应当合理统一，应当构造完整的测量系统，而后对于整体地质测量工序及工作落实程序开展标准化的管控，减少地质测量工序发生改变的情况，实际的降低地质测量的失误问题，防范及降低自然条件因素对于地质测量成果的影响。改善地质测量相关环境，就是防范、调控和解决地质测量质量失误的正确方式之一，不过在此之前应做好系统的策划管控。

3.4 做好现场相关的监督管理工作

第一，必须按照地质测量标准、规范、规程等，监督测量过程中的每一个操作流程和环节。对于地质测量从开始地质图纸设计到后续的施工每个步骤在流程的指导下进行，要做到有依可循，有据可查，使整个施工过程更为规范化，以便开展后期的监督与维保工作。第二，需要落实责任首问制，对每个技术人员负责的工作应清楚明确，以便增强工作进度与质量的节奏把控。第三，需要使用合理的工作流程对整体项目工作进度进行监督与促进，以保障测量可以在规定的时间范围内完成，同时测量出的成果具有精确性的特点。

3.5 制定科学完善的测量管理体系

完善地质测量在企业管理中的设计机制是地质项目工作的重要环节，可以引领与促进企业的整体发展。所以，测量应该建立于科学基础之上，并不断完善与优化监督管理机制，从而使得作业人员可以发挥更优质的职业素养与专业能力，做好对测量工作中所有工具与仪器的台账管理工作。另外，需要提升相关技术人员的工作责任心，强化其对工作的热情，协助积累更丰富的工作经验。让作业人员在工作中更加积极主动投入，以便可在测量工作中得以精确与高效。

3.6 提高新型技术的应用

3.6.1 PS-RTK技术

应用新型技术及装备是提升矿山地质工程测量质量最为重要也是最为有效的方式。将3S技术、数字摄影测量、三维激光扫描等高科技应用到矿山地质测量的工作中，不但可以提升整体地质测量成果的精确，同时也可以缩减工程时间，减少投入成本，提高测量效率。而且，在地质测量的工作中加入新型技术手段，才可以推进地质测量在现代科技发展过程中的联接程度，充分利用现代化工具，将企业的其它项工作共同推向高效、高质、高量、高水平的未来科技智能化发展，为矿山的开采工作提供着强劲有力的科学依据。详细来讲就是将施工过程中前期设计好的测控点利用现在计算机与网络的先进智能技术，对数据进行有效筛选与记录，同时进行预处理，采用GPS-RTK的技术，对施工范围进行精准定控，将空间三维坐标清晰标出，从而得到的测量成果会更为精确。而采用的GIS技术可以协助将信息与数据进行快速处理，将相关数据在第一时间内进行汇集、控制、加工与分析。再将全面分析好的数据以图例的模式清晰明了的展现出来，以呈现更为直观的观察效果。这一系列的作业为整体测量流程的有效步入自动化与智能化做出了有利的推动作用。将地质测量的最终成果与实际地质情况通过三维图例展现出来，不但可以提升地质测量的及时性与准确度，还明确表明地质测量工作正向着标准信息化的方向快速发展，从而更为有效的提升整体测量工作质量。

3.6.2 GPS-RTK技术的适用范围

一直以来，能否保持通视是矿山测量时设置控制网的关键，但是因为矿山地形较为复杂，山上植被繁茂，很难满足测量时的通视条件，因而布置合适的控制网比较困难。为解决这个难题，RTK技术应运而生，该技术能弥补测量矿山时通视条件无法满足的问题，精确定出控制点的三维坐标（X、Y、H），这大大降低了通视工作不足导致的定位错误率，同时还使得矿山测量的工作效率不断提高，减轻了测量人员的压力，让矿山测量工程得以高效、有序地推进。

矿山测量工作中还有一个重要环节是放样测量，该测量工作的精准度能对矿山开采的具体工作质量产生决定性的影响（如确定开采界限和准确定位开挖平台高程），这就要求放样测量必须要有极高的精准度。基于对精准度的高要求，RTK技术同样可以运用到放样测量当中，以此来提升测量的精度和工作效率。使用该技术在辅助放样测量时的主要实现形式是：在矿区选择一个恰当的制高点，用高级GPS控制点作为定位的基础，联合运用GPS和RTK，建成GPS-RTK基准站点。完成基站内的相关参数设置，把需测量矿区外围的4个高级GPS控制点坐标测量出来，再联测已知的高级GPS坐标，运用相关公式算出坐标和已知坐标的转换参数，最后通过第5个高级GPS点来对相关数据进行验证测量。只要能保证得出的坐标值没有错误，就能准确地得出需要的正确地理坐标。但要注意的是，放样测量中选择的控制点也需要符合一定的条件，不能随意决定，这样才能把测量范围控制在可控范围内。在确定待测点位的坐标值时，需要技术人员将选择的放样点设计坐标输入进电子簿中，随后通过移动待测区的RTK接收装置位来找需要放样的位置，接收观测到的定位数据，以此来得到精确坐标值。RTK技术为矿山测量中的多个测量环节提供了高效、高精准的技术保障，得出准确适用的测量数据。

通常来说，矿山地区的地形地势相对复杂，过去一直沿用的测量技术已经很难适应矿山的复杂地形，不能快速、全方位的为整个矿区服务，也给外业测量工作增加了很大的工程量和难度，拉低了矿区测量的质量和速度。因此，将灵活高效的RTK技术运用到矿山测量中以后，能够更高程度的适应地区复杂的地形条件，满足较高的测量标准，这不止大大提高了矿山测量的精确度和及时性，还降低了测量技术人员的外业测量操作难度，对科学、高效推进矿山的测量工程发挥了积极作用。

RTK技术不仅可以运用到矿山的相关测量环节，其对地质勘察、精准定位矿藏方面也有极大的辅助作用。RTK技术能够在输入相关数据后自动生成地形图，而且能在地形图中融入各种有用的勘察信息，这些数据都为制定矿山开采计划及相关工作发挥积极作用。当矿山测量进入实践阶段后，RTK技术还可以通过其独有的专业软件处理收集到的被测目标的各种数据，自动完成相关成果的测算，并将最终测量成果进行存储、传输、转换和分析整理。之后再运用自带的绘图软件自动编制和生成相应的矿山地形图。这样做比起手绘地形图要极大节约时间和提高工作效率，还能避免手绘时容易出现的各种误差，且电子地形图更方便随时查阅，不用担心磨损等相关问题。