矿山测量学范文
时间:2023-03-21 23:43:25
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篇1
【关键词】矿山测量;发展;创新
引言
矿山测量学科是指在矿山开采的过程中,将测绘、地质、采矿等多种学科的理论知识、方法、技术综合运用到矿山的开采中,以此来对矿产资源进行勘察、设计、规划、生产经营建设开发的一系列过程[1]。从整个矿山的表面到矿井之下,集多方面进行合理的开发时注意的环境问题。我国属于一个矿业大国,在矿山开采的过程中,坚持可持续发展战略的同时利用信息技术改善煤矿事业的发展前景。虽然在煤矿事业开采的过程中面临各种不用的挑战,但是在其发展中结合本学科的发展技术,增强煤矿是发的良性发展。
一、我国矿山测量学科发展分析
近年来,我国矿山测量学科已经在多方面获得了较为显著地成就。在其不断发展的过程中,信息技术已经在矿山开采中获得广泛的应用。先进数字矿山已经越来越受到重视。矿山开采的理念正在发生着变化。高新科技的测绘技术以及环境监测技术为煤矿事业的发展带来了广袤的前景,可见,在矿山测量中,各种学科的交叉应用使得其充满生机和活力,测量学科在其中的作用也已经日益凸显。
(一)矿山测量学科的发展过程
矿山测量学科在矿山开采中是一项基础性的工作,其可以确保矿山开采的安全性、指导煤矿生产、实现矿山资源的合理利用,是煤矿是业的重要组成部分。在20世纪50、60年代,第三次科技革命为矿山测量学科带来了历史性的进步。但是,我国在矿山测量学科方面仍然停留于玻璃管装水做水准仪、凭经验判断具置以及开拓巷道施工进行施工操作。直至70年代末,科学技术的发展将矿山测量学科推上了一个台阶,使得矿山测量学科广泛应用于矿山开采中[2]。直至90年代,在改革的浪潮中,我国煤炭事业逐渐走向市场。煤矿企业为适应市场发展的需求,矿山企业渐渐开始组建科技测绘中心,将测绘工作向多元化的方向发展。现今,在挑战与时机共存的局面中大量新进的测量技术被应用于矿山开采中。
(二)矿山测量技术的发展
当前被运用于矿山开采中的测量技术有:精密水准测量、精密水准测量、数字摄影测量、GPS技术对开采沉陷变形和露天矿边坡稳定性的监测、激光扫描、无反射镜的光电测距技术等。特别是卫星传感技术在矿山测量方面的发展前景更广泛。对矿产资源合理的开发、实现绿色开发,属于国际矿产资源开发的共识。当前,矿山测量仪器发展的越来越简单,需要操作的人员越来越少。仪器在不断更新的过程中,基本的测量知识显得尤为重要。因此,无论煤矿事业发展的怎样,测量员必须具备高素质、高文凭以及高能力等特点。测量技术在实际的工作中需要与其他学科知识交叉运用,其中包含的知识和理论以及技术具有相当地广泛性。因此,在科学技术不断发展的过程中,理论知识与实践经验相结合,有效促进矿山开采的进行。矿山测量技术的发展,使得矿山企业更具有良好的发展的前景。
二、我国矿山测量学科创新的分析
为适应市场发展的需求,在矿山开采中需要对矿山测量学科不断地创新。也只有不断的创新才能够促进煤矿事业的发展。
(一)矿山测量学科指导绿色开采
遵循生态系统的和物质能量循环,矿山开采应当将环境保护作为其开采工作的标准。因此,为符合这一方面的要求需要加强矿山测量工作,做好跟踪测量与验收测量[3]。在矿山开采中需要对地表形态进行检测,以保证企业开采符合可持续发展战略。实现绿色开采,这对我国矿山开采和坚持可持续发展具有深远的意义。绿色开采包括保水开采、瓦斯与矿物质采集、减少矸石的排放以及离层注浆等。要实现绿色开采就需要在矿山测量中将其中的技术运用到实际中,以此来实现设计开采的规范性。
(二)加强创新管理,促进矿山测量的科学发展
为促进矿山测量科学的发展,就应当在开采中对我国矿山测量进行严密的调查。根据调查结果制定地区性或者是全国性的开发资料。煤矿企业在管理这些资料中应当具备保密性原理。将管理的工作落实到矿山开采的各个阶段,将矿产资源和土地资源相结合,以此来解决土地资源与矿山资源的矛盾。促进矿山经济发展的同时应用相应的技术。将新技术应用于矿山开采中,促进我国矿产资源的合理利用。
结语
在我国矿山测量学科取得多项科研成果的同时,创新矿山开采的理念,促进矿山学科的科学发展。为我国矿山测量学科注入新鲜血液。
参考文献:
[1]崔竹梅,王友库.论现在代测绘技术在矿山测量,},的应用-黑龙江科技信息,2010,10(23):22-23..
篇2
关键词:工程测量;现状;发展
矿山工程测量是矿山资源开发中的一项重要的技术基础工作,它所提供的信息产品,在矿山的勘探、设计、建设、生产和安全等各方面都是不可缺少的。矿山测量作业的种种客观条件促使科学研究在矿山测量方面的投入。这也使矿山测量作业各个方面的飞速发展。矿山工程测量技术将测量与光电子技术、计算机技术、卫星空间定位技术(GPS)、地理信息技术(GPS)和遥感技术(RS)等新技术、新学科的有机结合。这些新技术的应用都使矿山测量的发展速度不断加快,使一些矿山测量的新技术不断出现。本文将分析目前矿山测量的现状,对矿山测量的发展趋势做一定的分析研究,以供大家探讨研究。
1.我国矿山测量技术的现状
1.1 矿山测量技术的发展
随着计算机技术、微电子技术等的不断被应用,像电子经纬仪、全站型仪器、GPS 接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器,不仅应用于地面测量和数据采集工作,而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作环境、减轻了劳动强度。为开发和保护矿产,土地等自然资源、保护矿区环境做出了重要贡献。十几年来,矿山测量学科在3S 技术矿山应用、数字矿山理论与技术、开采沉陷与防护、矿体几何与矿产经济、矿区土地复垦和生态环境重建等领域蓬勃发展,与测绘科学与技术的其他学科相互交叉融合,取得了令人瞩目的创新成果。
1.2 矿山测量仪器和技术的现状
“3S”及计算机技术在矿山测量中的应用。GPS、GIS、遥感和计算机等技术不但是整个测绘学科的核心技术,也是矿山测量领域的关键技术,这些先进技术近几年在矿山测量界取得了较大进展,其理论研究和实际应用不断发展和完善。
GPS卫星定位和导航技术与现代通讯技术(无线电通讯、卫星通讯)相结合在测量常规定位技术使工程测量发生了根本性的变化,使其大幅度提高了生产效率。GPS全球定位系统(Global PositioningSystem)在矿山工程测量中的应用,在最近的两年得到了迅速推广,这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。矿山工程的测量主要应用了GPS的两大功能:静态功能和动态功能。GPS 测量的技术特点有:(1)测站之间无需通视;(2)定位精度高;(3)观测时间短;(4)提供三维坐标;(5)操作简便。这些技术和特点在工程矿山测量都是GPS系统的技术特点和优越性的体现。
GIS(地理信息系统)是以采集、计算、存储、分析、管理和应用一切与空间地理分布有关数据的计算机系统。GIS技术在矿山测量作业中的应用也使矿山测量得到了飞速的发展。
遥感技术(RS)是指不与物体直接接触而获得该物体信息的技术,它主要从物体的光特性上认识物体,达到了解物体的目的,从而使传统的测绘技术局限于采集可见光段的信息,扩展到采集不可见光段的、远程的、地下的信息。遥感对地观测技术应用领域得到扩展,现已很大程度上用于测量工程。现在遥感技术在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率上都有很大提高,从而可更加及时、准确地发现地球表面上的各种变化。
2.矿山测量技术的发展趋势和展望
目前国外的矿山测量技术已经很先进了,进入21世纪以来,发达国家和一些发展中国家纷纷构建天地一体化对地观测体系,以实现全球或区域、全天时、中、高分辨率的时空数字影像数据获取与更新。目前,我国正在规划和构建天基综合信息体系,发射一系列持续运转的、大中小并举、高中低相结合的卫星群,包括通讯卫星、气象卫星、全球导航定位和多分辨率的光学、红外、高光谱遥感,以及全天时、全天候的雷达卫星群,谋求卫星遥感、航空对地观测、卫星导航定位系统与地理信息系统的综合集成,努力实现基于数字影像的地球(地理)空间信息的大众化服务。
中国的矿山测量科学技术经过五十年的发展,已经形成了一定的体系,并取得了很多成果。通过以上的分析可以看出我国的矿山测量的发展趋势。
2.1 建立矿山测量技术的规程规划和适应科技发展的教育人才体系
为保障矿山生产安全和杜绝矿产资源的浪费,首先要制定完善的测量技术规程和生产规范。我国的煤矿测量规程规范还是20世纪80年代制定的,都是比较早的规章制度了。近20年中,矿山测量技术日新月异,与此同时采矿和安全技术也迅速发展,20世纪80年代的测量规程规范早已不适应了,必须组织力量全面修订。
由于测绘高科技是计算机科学、信息科学、光电技术等多学科现代成果的融合,因此,从技术角度上讲,测绘高科技具有极大的难度,从这个意义上,测绘高科技对人才培养提出了更高要求,需要培养多学科交叉的复合性与专业型结合的人才,以增强这些人员适应测绘高新技术的发展,增强开发、应用和应变的能力。
2.2 未来矿山测量技术的趋势
(1)采用高新技术开拓新的领域,中国矿山测量学科历来是矿业科学的一个组成部分,尽管它现在按照政府要求被纳入到测绘科学内,但其特色与丰富的内涵不能改变。在新世纪应更上一层楼,为人类社会的可持续发展做出贡献。“学科”、“学校专业”、“企业岗位”,这是三个既有联系又有区别的概念。这些年来中国的矿山测量勇士们正是这样干的,不局限在传统的圈子里裹足不前,只要国家需要,就毫不犹豫地开辟新的研究领域。而且正令有些矿山测量学科的研究者探索建立矿山生态学这门新学科。
(2)数字摄影测量与遥感技术应用方面近年来由于高科技的迅速发展,数字摄影等多方面的高科技也将运用与工程测量中,当然这只是一个趋势,有待于进一步的研究,以便更好的应用在此方面。目前的数字摄影测量等方面的应用有:卫星遥感技术的现展与应用;机载3维激光扫描与成像技术(LIDAR);GPS- InSAR 集成技术等等。总之,现代的矿山工程测量将不断的与高科技相结合,形成更先进的测量技术。
3.结束语
综上所述,我国矿山工程测量技术近年来飞速发展,本文通过对我国现阶段的矿山工程测量技术的研究分析,讨论其现阶段的技术状况以及将来的发展趋势。
参考文献:
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关键词:矿山测量;RTK;技术;创新
Abstract: with the development of science and technology, the development trend of mine surveying technology gradually to international development, with the development of GPS technology, this paper analyzes into the special problems facing 21CN mine surveying, mine surveying innovation, explore the situation and task of the new period it faces
Key words: mine surveying; RTK technology; innovation
中图分类号:TD17 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
矿山测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环,测量工作及测量成果是为矿山生产服务的。随着测绘科学技术迅速发展,矿山测量也不断创新和发展,面对各种挑战和机遇同在的关键时代,广大测量科技工作者肩负着历史的责任,有必要对矿山测量走过的艰苦历程及其未来作一些回顾和认识。
一、我国矿山测量技术方面存在的问题
1. 矿山测量工作者地位低、权利小
矿山测量是矿山生产建设中的一项必不可少的技术工作,测量成果不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供领导对安全生产做出决策,是实现矿山安全生产的重要组成部分。但是,从20世纪90年代,在社会主义市场经济的冲击下,矿山企业以追求利润最大化为企业根本目标。“采好矿,采成本低的矿”成为全国矿山企业的普遍现象,在这种背景下,作为辅助部门的矿山测量技术力量受到影响、基础工作削弱。矿山测量工作者在矿山生产一线中天天忙碌于导线与给向的简单辅助角色上,地位低、权利小。
2. 矿山测量人才大量流失
众所周知,煤矿企业生产条件差,危险程度高,矿山测量待遇低,几乎没有测量毕业生愿意到煤矿企业工作,大量技术人员离职离岗到建筑、交通等工程行业发展,严重削弱了矿山测量技术力量。
二、矿山测量的概念论述
矿山测量是一门交叉学科,它的发展、变化密切相关主要涉及3个力面:一是采矿技术和矿业工程的发展及要求;二是测绘科学技术与仪器设备的发展;三是其它学科的发展与影响。例如地质学、数理科学、环境科学、计算机科学、经济学等。在中国,曾经给矿山测量学科定义为:是矿山地质勘探、设计、建设和生产运营各阶段,研究测定矿山地面、地下点的几何位置,获得矿体、矿山开采和开采沉陷的各种空间几何信息,进行分析和数据处理,编制各种比例尺的矿山地面、地下开采图件,同时研究矿产资源合理开采、开采沉陷及其防护的理论和技术的学科。并且明确它对矿山生产的4个作用,即参谋作用、指导作用、保证作用和监督作用。
国际矿山测量协会曾经给矿山测量的任务定义为:从开发的经济效果评价矿藏的地质条件;矿山权益的调查研究与交涉谈判;矿山测量的施测、记录、存储、计算及矿图绘制;采矿对地表及地下岩层影响的测量与预计;矿床储量的调查和估算;矿山规划等。
三、矿山测量技术创新方向
1. 理论创新
矿山测量在理论上来说是一门交叉学科,其理论涵盖了相关的各门学科,随着相关学科在理论、技术与应用力而的不断发展,必将对矿山测量有所启发,从而可以对矿山测量的理论进行突破,通过理论上的创新来推动矿山测量学科的发展。
2. 技术创新
矿山测量是门技术科学,其应用领域广泛,涉及到矿山生产的各个阶段,应用于矿区生产与管理的各个环节,而且实践中的新问题总在不断产生,并要求有效的解决办法,如何在已有的软硬件的基础上,通过技术的改革和发展,科学、高效地解决出现的问题,就要求进行技术上的创新。
3.应用创新
矿山测量是一门发展的科学,其应用领域随社会发展、矿山生产的发展而处在动态的变化之中,矿山测量既要巩固传统的应用领域,又要不断开拓新的、有潜力的应用领域,这就要求在其应用领域、应用体系、应用模式上都能进行创新。只有通过不断的创新,矿山测量学才能处在不断的发展与进步之中。
四、传统的测量方法在矿山测量中的应用
1. 一般测量
利用全站仪在井下进行一般测量时,为了加快测量速度,可直接设置后视方位、测站坐标及高程,并设置好仪器高及镜站高,直接读取、记录所测点的坐标及高程,从而及时了解掘进进度,指导井下工程按设计进行施工,保证安全作业。为便于检查,须同时记录所测点的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中线、腰线时,由于全站仪可直接调出方位和读出距离,省去了很多辅助工作,能方便、准确地现场标定中、腰线。
2. 角度测量
角度测量是井卜测量中的重要工作,也是关键的工作。角度测量精度的高低直接影响到方位角的大小,从而影响最弱点和最弱边的误差。利用全站仪内置的重复角度测量模式测量,既能消除正倒镜的2C差,又能及时反映测量误差,避免了来回转换正倒镜。井下角度测量照准方向一般以垂球线为最佳。为了得到最好的背景效果,可在垂球线后而用照明工具透过透明纸进行照明,并把部分反光的照明灯关闭,以便更好地寻找测量目标。
3. 边长测量
传统的井下导线测量边长是2人水平同时拉钢尺,2人读取数字,通常往往因2人力量把握不均,难以读数,此外还有因听错、读错、记错或算错而导致限差不合要求,从而常常进行反复多次测量才符合要求,特别是在斜巷(20°-30°)上测量边长难度更大。由于受钢尺长度的影响,限定了导线边长不能超过50m;当测量高级导线边长超过50m,除必须设中间定转点外,还必须考虑钢尺的各项改正,给测量工作带来很多困难。全站仪的电子测距克服了钢尺测量的诸多缺点,边长远远超过50m,不但减少了测站,而且提高了测量精度。值得注意的是棱镜整平对中后必须对准全站仪测站方向。由于井下受潮湿、温度、能见度、照明亮度等影响,加上垂球线细度问题以及照准方向背景不好,两测量导线点的边长设置,在直线巷道中以不大于300m为宜。
4. 高程测量
井下高程测量一般利用水准仪进行,全站仪通过输入测站高程,量取仪器高和镜站高,直接显示测量未知点的高程。虽然测量的是二角高程,但对指导一般的工程施工,同样可达到快而准的效果,并且可以与水准高程互相检核。
五、 GPS RTK在矿山工程测量的应用
在矿山坐标系GPS网的控制下测量计算出与公路高程系统差值、及与市规划局独立坐标系的转换参数。
1. 采剥现状与地形测量
过去测地形图时先要在测区范围建立控制点及图根点,然后在图根控制点上架全站仪或经纬仪配合小平板测图。后来发展到外业用全站仪和电子手薄配合地物编码,用大比例测图软件来进行测图,都要求在测站上测四周的地物地貌等碎部点,这些碎部点都必须与测站通视,而且至少要求2-3人操作,在拼图时一旦发现出错还得到野外去重测。现在采用RTK,在一般的地形地势下,设站一次即可测完以10多公里为半径的测区,大大减少传统测量所需的控制点数量和测量仪器的搬站次数,仅需一个操作,在地形地貌碎部点上待1-2s,可以得到该点的三维坐标值。同时输入地物编码,在测量过程中实时知道点位精度,这样使作业速度加快,节省了外业费用,也提高了劳动效率。RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级,并且误差没有累加,数据安全可靠、当一个测区测完后回到室内,由成图软件通过接口,就可以绘制输出所需求的地形图。
2. 钻孔、征地边界、境界线等工程放样
把设计好的点位在实地标定出来,用常规的放样如经纬仪交会放样,全站仪的边角等,一般要放出一个设计好的点时,往往需要来回移动目标,而且要2-3人操作,同时在放样过程中还要求点间通视情况良好,有时放样过程遇到困难的情况要借助于很多方法才能放样,如距离较远时还必须支测点,从而使误差累加影响放样点的精度、采用RTK技术放样时,外业放样效率会大大提高,一个人仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中,手薄动态直观的显不便会自动提醒你走到要放样的位置,既迅速又方便、它可以设置给出两点不通视的放样线上的点、不足之处是不能像全站仪那样现场给定角度和方向、
3. 土方工程量验收测量
GPS配合南方成图软件形成管理一体化数据链,减少数据转抄、输入等中间环节并实现CAD化。测量2- 4s点(精度2-3cm), 4-5人在4d时间内要完成8.8 km2月采剥工程平面图的数据采集、填绘更新工作、月底采集碎部点位超过5 000测点,现有人员用以往测量仪器无法实现大型露天矿月工程量验收的需要目前正在考虑建立单基站CORS系统实现无人值守,用VRS技术提供GPS实时测量数据服务,满足非荫蔽区工程测量等项要求且连续可靠、随着周围相邻地级市单位单基站系统的建立,可共同组网,提高系统覆盖范围和精度,轻松升级成多基站CORS系统。
六、 结束语
面对这种挑战和机遇同在的关键时代,广大测量科技工作者肩负着历史的责任,每一位测量工作者要破除传统束缚,不考虑体制变动,去面对社会发展的要求,闯向有待认识的新领域。人类社会正面临着人口、资源、环境和灾害等影响人类生存和社会发展的严重问题。
参考文献:
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前言:矿山测量是研究和处理矿山地质勘探建设和采矿过程中由矿体到围岩,从井下到地面在表态和动态下各种空间几何问题的一门科学它是由测绘采矿地质等学科交叉而成的边缘性学科学科的综合性内容的实践性和生产的应用性是其最主要的特点矿山工程测量是矿山工程建设中一项必不可少的技术工作,测量成果不但要为矿山采掘 地质等专业提供基础型数据,服务于生产建设,也要为矿山安全如地质灾害边坡监测掘进工程提供准确稳定
的信息,为决策者提供矿山工程项目规模技术论证基本建设安全风险等的基础资料矿山测量在矿山工程中的应用已成为矿山建设和生产时期的重要一环,它为矿山开发建设和生产管理提供与地理位置有关的各种综合性的基础信息随着测绘技术的迅速发展,矿山工程测量也在不断创新和发展矿山测量对矿山发展过程中的环境监测矿山交通水利重大灾害监测预报等矿山工程项目中的安全保证起着重要的作用
一.矿山测绘新发展
矿山测量学科的发展是与社会的需求和科学技术的发展密切相关的并且显示出不同的时代
特点和内涵。随着计算机的发展与广泛应用,测量学科有了革命性的发展.地理信息系统( GIS ) 遥感 (S R)、全球卫星定位系统 GP(S) 的发展,带动了矿山测量学科的发展全球卫星定位系统(GSP ) 技术被厂’泛应用于矿区控制及地面测量还被集中应用在矿山变形监测、卜车调度等方面。我国一些大型金属矿山和露天煤矿运用无线通信和GSP 技术调度系统,较好地解决了车铲设备的最佳配合和设备中途出故障后的动态重组等问题,提高了设备的台时效率,实现了爆破孔的自动定位。在矿料场的体积测量与重量计算工作中,有关单位针对f 程测区范围大、矿料种类多、分布广等特点,采用GSP 实时动态差分测量技术,多快好省地完成了这项工作。
遥感( RS) 近年来已发展成为矿区生态环境受采矿影响的监测、调查与分析的重要手段。中国与荷兰合作项目“中国北方煤田自嫩环境监测”应用遥感技术首次全面系统地掌握了中国北方煤田自嫩灾害分布、区划、等级及危害程度,提出了煤田火区遥感技术探侧方法和工作程序,建立了中国北方煤田火区计算信息系统,并将图像处理技术和地理信息系统技术有机地结合起来,为各级政府对煤火的防治决策、灭火工程设计施工、监测提供了现代方法和手段。“矿产资源开发遥感动态监侧”项目利用不同分辨率卫星数据对试验区矿产资源开发及其引发的生态环境问题进行了深入细致的研究,取得了成功,使我国延续多年的矿产资源开发利用状况逐级统计上报制度逐步被遥感动态监测所替代
地理信息系统( GI )S 在矿业界出现了应用推广与理论研究并重的局面。应用研究涉及矿山地测信息系统、矿山安全、工况监侧及生产调度指挥系统等专业信息系统的开发研制。墓于Gis 的矿区资源评价、开采沉陷环境影响评价、土地复垦规划、煤岩煤质资料分析、矿井地质构造及煤矿底板突水预测、煤矿通风网络表达、矿体实体模型建立等方面,已有一些专业性的矿山地理信息系统投入应用,带动了矿山地测信息数字化管理、矿图自动维护与网络共享、矿山开采损害可视化评估等技术的发展.
21世纪将是科学技术的世纪,是信息社会的世纪。测绘科学技术涉及的领域不断增加,测绘仪器的应用领域迅速扩大,正朝着综合化的方向发展。不仅它本身的几个学科相互渗透和交叉,同时也在向外延伸,同他相互融合;在解决生产中遇到问题时,势必出现大t 能减轻人的劳动强度,提高工作效率的专用测绘仪器或仪器系统、致力于数字测绘化的现代侧绘技术,都已为或为侧绘数字化打下坚实的基础.数字侧绘提供的是整体解决方案,数字成图,数字管线,数字控制。他们分别为测图、管线测量、导线、水准等常规化工程任务提供完整解决方案,大力促进侧t 技术和手段的更新换代.积极推动新技术的推广应用,是测绘技术向电子化、自动化、数字化方向迈进.
矿山测量技术的创新及应用
现代高新空间技术信息技术和计算机技术等先进技术的发展也影响着测绘技术的发展,并不断赋予矿山测量专业新的内涵;各种新型测量仪器 测量手段的出现及服务对象的变化,也对传统测绘技术形成了巨大冲击这些都对测绘工程专业技术人员提出了更高的要求因此,矿山测绘工作中,要不断学习更新信息技术,了解技术发展的最新动态,矿山测量是一门发展的科学,其应用领域随社会发展矿山生产的发展而处在动态的变化之中,矿山测量既要巩固传统的应用领域,又要不断开拓新的 有潜力的应用领域,这就要求在其应用领域 应用体系应用模式上进行创新只有通过不断创新,矿山测量才能处在不断的发展与进步之中
譬如,在矿山测量中,利用GPSRTK测量技术加强对地下资源开采的监督和积极开展矿区环境监测和土地复垦研究;在测量方法 仪器等开发与应用研究方面推广摄影测量技术尤其是大比例尺图的绘制缩短成图周期加快矿图更新实现矿图绘制自动化;已开展于井下的矿用轻便经纬仪和自动跟踪数字显示的防爆陀螺经纬仪等研究
在矿山现状与地形测量 现在采用RTK ,在一般的地形地势下,设站一次即可测完10km 为半径的测区,大大减少传统测量所需的控制点数量和测量仪器的搬站次数,仅需一个操作,在地形地貌碎部点上待 1-2小时,可以得到该点的三维坐标值 同时输入地物编码,在测量过程中实时知道点位精度,这样使作业速度加快,节省了外业费用,也提高了劳动效率 RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级,并且误差没有累加,数据安全可靠,当一个测区测完后回到室内,由成图软件通过接口,就可以绘制输出所需求的地形图
针对钻孔征地边界境界线等工程放样,把设计好的点位在实地标定出来,采用 RTK技术放样时,放样效率会大大提高,一个人仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中,手薄动态直观显示会自动提醒你走到要放样的位置,既迅速又方便,它可以设置给出两点不通视的放样线上的点不足之处是不能像全站仪在现场就能给定角度和方向
针对土方工程量验收测量 ,利用GPS 配合成图软件形成管理一体化数据链,减少数据转抄 输入等中间环节并实现 CAD化 月底采集碎部点位超过5000测点 采用传统的方法,现有人员采用测量仪器是无法实现大型露天矿月工程量的验收
结束语
随着数字化测绘技术的提高测绘新技术的不断成熟测绘技术也在各行各业中得到广泛应用现代矿山工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展开展数字化矿山建设已成为矿山企业提升自身竞争实力和创造经济效益的重要手段
在这种时代背景下,矿山测绘工作者除了具备矿山测量专业知识外,还需要具备地质 采矿及环保等学科的知识
1)全方面掌握测量方面的基本知识的 如地形图测绘矿区控制测量及 卫星定位技术测量
误差及平差矿山测量及矿图绘制大地测量仪器学摄影测量等
(2)掌握地质基本理论及矿井地质 矿体几何等知识,以便研究矿体的形状性质及斌存规律和计算储量损失贫化及确定合理的回采率等
3)了解采矿知识 主要是通过学习采矿方法来了解采矿的全过程,以便更好地参加采矿计划的编制并进行监督检查和研究岩层与地表移动等问题
(4)了解遥感与地理信息系统和矿区土地复耕知识,以便对采矿引起的环境问题进行监测,对开采沉陷造成的生态环境问题进行综合治理在人才培养上,注重加强基础理论拓宽专业知
识面,培养开拓型人才
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[关键词]支导线贯通测量 矿区 应用
[中图分类号] TD175 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-57-1
1工程概况
本工程设计从-530m中段东大巷与矿区主风井进行井下贯通,贯通点为风井邦壁K点(X:Y:Z),贯通总长度503米。同时,为保障开拓过程中废石向-635m中段7#、8#采空区进行充填,以及后期生产中向-575m中段采区充填,设计从-605m主回风巷处布置一废石溜井与-530m中段回风巷贯通。贯通测量复测支导线长度:729.884米,贯通后实地检查贯通精度垂直重要方向为30mm,水平重要方向为25mm。
2测量方案
2.1准备工作
(1)全面了解设计意图,认真熟悉与审核图纸。(2)坐标系的选择。
目前我矿采用的是1981年新坐标系统成果,新坐标系统与龙门山矿区地质勘探时期326地质队使用的坐标系统以及南昌设计院的《龙门山采选工程设计》图纸完全一致,1995年6月17日开始的-605m中段实现相向贯通时所使用的控制系统就是利用的该系统,所以这也是本次坐标系选择的重要依据。
2.2测量仪器及工具的选用
贯通测量所用的仪器和钢尺等器具,必须经国家计量核定部门核验合格后方可投入使用。下表为测量仪器与工具一览表:
3施测程序
(1)鉴于前期测量工作情况,在-530m中段布设3个永久控制点(EN-1、EN-2、EN-3)。(2)利用-605m中段7″级控制点FJ-9、FJ-8,沿-605m中段、-575m中段、-530m中段平巷敷设15″级控制支导线,该控制支导线可做平面、高程控制两用。(3)受井下现状与作业条件限制,所敷设控制支导线需利用-530m至-575m中段通风井进行一井定向联系测量传递方位与高程。(4)对10″级控制导线进行往返测量,在误差范围内取中数进行支导线平差计算将-530m中段永久点EN-1、EN-2、EN-3计算成果做为贯通测量起算数据。(5)计算指导贯通巷道掘进方向和坡度的几何要素,并在实地标设。(6)施工测量中对布设的工作支导线进行往返测量,及时校正贯通巷道的中、腰线。(7)施工中及时测量填绘贯通工程进展图(比例尺不小于1:500),检查巷道是否偏离设计位置。当施工距贯通点50m左右时完成最后一次复测工作,并调整好贯通方向和坡度,同时测量人员应把这一情况以书面形式通知施工方,在贯通点采取安全措施。(8)巷道贯通后测量实际偏差值,在容许范围内修整巷道。根据组织与实施情况编写贯通测量技术总结。
4测量控制方法
4.1水平角测量技术要求如下表:
4.2导线边长丈量和归算方法
(1)分段丈量时,采用仪器定线、抄平,偏差小于2cm,最小尺段应小于15m。(2)所测边长加尺长改正和温度改正后参与计算(3)考虑短距离贯通测量,边长不进行海平面和高斯投影面改正。(4)导线的计算利用两次独立往返测数据,在误差范围内取平均值进行计算,按实测成果标定巷道中线方向(中线每30m一组)指导施工。
4.3水准测量技术要求如下表:
(1)高程联系测量采用水准测量与三角高程联系测量相结合。(2)巷道坡度控制是根据实测标高与设计相比较后,进行坡度测设或腰线调整(腰线每组控制25―30m)。
4.4回风井一井定向测量方法
回风井平面联系测量采用延伸连接三角形的几何定向法独立观测两次。回风井深度为46 m,直径仅2 m左右,有效空间小,A、B两根垂线距离只有1.1 m左右,投点误差较大。为保证测量精度进行联系测量时要按以下步骤进行:
(1)重锤球的投放:在井口通过顶板上方两点将两根垂线放在井筒内,两垂线之间距离为1.1 m左右,投放时-575 m中段风机停开,用信号圈法和比距法检查垂线投放后的垂直性。(2)量边:用检定的钢尺,施以检定时的拉力(10kg),悬空丈量并测计温度,往返丈量三次,每量一次改变一下尺的位置,同一边各次丈量结果最大差值不得超过3mm。(3)测角:采用T2级电子经纬仪,全圆测回法测两测回,半测回互差20″,两测回互差12″,左右角闭合差30″(两次对中)。(4)检核:测角、量边符合要求后,用余弦公式计算两垂线的间距C计值,结果应小于±2mm,在外业观测期间应对记录和现场计算的成果进行及时复查,两人计算,发现错误马上重测,以免事后发现造成返工。
5总结语
通过此次的设计施工,将支导线贯通测量应用于矿区测量,施工的顺利完成有效地解决这两个中段的通风问题,确保了作业人员有两个可靠的安全出口,同时保证了下步各项工程的顺利开拓,保证了矿区的安全性和效益性,同时也为同行提供了一定的参考借鉴价值。
参考文献
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[3]周立吾,张国良,林家聪编.矿山测量学(第一分册)--生产矿井测量.徐州:中国矿业大学出版社,1987.
篇6
摘要:矿山测量是矿山工程中的基础专业技术之一,受施工条件的限制、测设环境的影响,测量过程中存在很多影响其精度的因素。本文主要从矿山测量常见的、经常遇到的情况入手,从理论上简单介绍了了提高测设精度的方法和避免出现工程失误而需要采取的措施。
关键词:矿山测量 成果计算 数据处理
矿山测量工作是一项重要而严谨的工作,它肩负着矿井的开拓、准备、回采巷道的测设,标定任务。它与设计、施工紧密相联,起着承上启下的作用。
由于井巷施工特殊条件的限制,只能布设支导线,缺少必要的检核条件,误差积累较大,当出现粗差时又不能进行返工。其测量精度的高低只有巷道贯通后方可知晓,若没达到设计要求,就会造成废巷,不仅浪费人力、物力,而且还可能会造成矿井重大的人身安全事故,同时给生产接续、企业经济效益带来不可弥补的重大损失。因此,测量人员都要养成认真细致的良好习惯,减少由于测量疏忽而造成的错误,提高成果的准确性,提高自我的专业技术水平。
1、矿井下,测量支导线随巷道延伸而延长,支导线末端点位中误差为:
由上式可以看出,井下支导线沿设导线点进行测量时,最末端的点位中误差大小和测站数、仪器本身测量精度、测量误差以及支导线的总长度有关。测量精度一定、随巷道延伸的导线长度一定的条件下,除在必要的巷道拐点、变坡点、无法通视地方敷设导线点外,则尽可能地增加导线边长、减少测站数,才能提高精度,减小末端误差。
2、井下单一支导线延伸较远时,随着测站的增加,误差逐步累积,会出现较大误差,引起巷道方位偏差。若有条件,应及时通过联络巷等将导线符合到其他已知点位上,形成复闭合导线,平差后引用新的成果。若无法形成复合导线,也可同时测设双支导线,相互间进行检核。
平面控制采用双导线进行闭合测量,也可以达到良好的精度。以井下主控制网导线点为起点,向巷道内沿中心线方向延伸。导线每延伸1-2个控制点,两导线交会成一个节点,节点坐标采用平差值,作为继续向前延伸的依据。
3、大型贯通时,导线的长度较长,测站较多,除了必要的等级控制(测回数、边长等)外,内业计算时,应特别注意倾斜改正;导线边长归化到参考椭球和高斯投影面。
(1)倾斜改正(斜距化为平距);
(2)导线边长归化到投影水准面的改正改正数为:
ΔLm=-(Hm/R)×L;
L为平距;Hm为导线边两端点高程平均值,单位km;R为地球平均曲率半径R=6371km;
(3)导线边长投影到高斯平面的改正改正数为:
ΔLg=(Ym2∕2R2)·L;
(Ym为导线两端的平均Y坐标值,单位㎞;R为地球平均曲率半径R=6371km。)
由于地面控制网的边长通常都已归化到了投影水准面和高斯平面上,投影后的边长已经变形,变形值大小即ΔLm+ΔLg:(1)当地面高程H很小,即ΔLm≈0时 ,这时边长化算的影响主要取决于Y值得大小,而且改正数为正;(2)当地面高程H很大,而Y坐标很小,这时ΔLg≈0,边长化算主要受高程影响,改正数为负;(3)当|ΔLm|≈ΔLg时,两者的影响互相抵消,这时可以不用作边长化算;(4)当H和Y都较小, ΔLm≈0, ΔLg≈0,这时也可以不用作边长改正。
通过以上讨论可知:只有在(1)、(2)两种情况下才要做边长化算,而(3)、(4)两种情况则不用边长改正。那么,什么时候化算或无需化算,就要根据工程的精度要求和测边所在地的H和Y来计算。
4、应定期进行控制系统,即控制网的复测更新。有条件的话,还应使用陀螺仪经纬仪进行定向,以检核控制网或延伸过长的支导线。利用陀螺经纬仪定向时,对其进行误差分析及平差,能有效地控制误差。先进的现代测绘仪器对传统的测绘方法产生了深刻的影响,大大提高了精度的同时,更加方便快捷。
总之,矿山测量工作是矿井生产中一项重要的基础工作,也是是一项集体细致的工作,保证测量真实性外,还需要对成果进行进一步处理,才能得到满足规程要求精度的成果,才能切实保证在一些重要的测量工程(如大型贯通、测设长距离支导线等)的准确无误。因此,小组内部必须搞好团结紧密配合,各司其责,做到分工不分家,在业务技术上不断学习提高,深入研究,加大先进设备仪器的投入,只有这样,才能保证测量工作的正确进行。
参考文献:
[1]李丽;赵晓丹;法维刚. 解析法求支导线终点误差[J].《测绘科学》,2009年;
[2]郝向阳等,数字化测图原理与方法,出版社,2001年;
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[关键词]煤矿测量;GPS技术;数字测量;遥感技术;GIS技术
中图分类号:R454.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0290-01
1 概述
我国是一个矿产资源大国,拥有众多特色资源的矿产,不仅资源总量丰富,且矿种齐全配套。在目前已经发现的168种矿产资源中,包含了金属矿产、非金属矿产、能源矿产、以及水气矿产等诸多矿种。建国以来,我国在矿产地质勘查工作方面,进行了大量的工作,并取得了卓越的成就。随着科学技术的发展,矿山测量学科应运而生,逐步形成了一套相对完整的体系。尤其是近年来电子技术和激光技术的出现,在矿产施工中发挥了积极的作用,大大提高了矿产资源的开发和利用效率。
2 煤矿测量工作的重要性
煤矿前期的测量工作,是煤矿生产建设的工作基础,并贯穿于煤矿生产的全过程。煤矿测量工作有着十分重要的意义和作用,任何在测量的过程中产生的普通小事故,都可能引发重大的安全事故,进而威胁到作业人员的生命安全。煤矿的生产作业,往往都是在地下几百米的深处进行,加上一些老矿经过多年的采掘之后,井下的巷道空间呈现出错综复杂的关系。因此,数据测量的准确性,成为保障煤矿安全生产的重要前提。结合煤炭行业的具体性质,必须在煤矿的测量工作中,坚持安全第一、预防为主的原则。在思想认识方面提高测量人员的安全意识,运用其专业的理论知识和实际经验,解决测量工作中遇到的各种问题。在为施工单位提供优质服务的同时,为煤矿的安全生产保驾护航[1]。
3 煤矿测量技术的发展
改革开放以来,我国的经济进入了一个高速发展的阶段,对于能源的需求也日益增加。由此促进了煤炭行业的快速发展,更推动了煤矿测量技术的进步。传统的煤矿测量技术,是以数字水准仪测量技术为基础的。在水准仪中加入了激光束的原理,能够实现目标的精确定位。有着测量机器人之称的ATR技术,在全站仪中加入了目标识别技术,能够实现识别、观测、自动搜索等功能。适用于精度要求较高的煤层,极大的提高了煤矿测量的精度,并获得了较为广泛的应用。随着科学技术发展的日新月异,全球卫星定位GPS技术、数字摄影测量技术、遥感RS技术、地理信息GRS技术、以及惯性测量系统定位技术和数字测图技术等新技术相继出现,进一步推动了煤矿测量技术的发展。
4 矿山施工中煤矿测量新技术的应用
4.1 GPS技术
GPS也叫做全球定位系统,起源于上个世纪70年代,大体可以分为三各部分,即空间星座、地面控制和用户设备。不仅拥有海、陆、空全方位实时三维导航,还有着卫星导航与定位系统,可以快速、准确、高效的进行三维坐标定位,能够实现全天候作业与全球覆盖。由于卫星与接收装置之间的距离是固定的,可以利用GPS进行测量,从而分析出接收装置的具置。在现代通信技术的配合下,能够实现动态的地球表面三维坐标测定,在土地调查、交通定位、野外考察等领域有着极为广泛的应用[2]。
在GPS技术上发展起来的实时动态技术,不仅可以提供实时的三维定位系统,还能够通过接受装置,完成对GPS卫星观测的步骤。在矿山的施工过程中,依靠一定数量的基准控制点,而无需进行布设各级控制点。一方面能够提高测量的精度,另一方面能够对控制点的坐标进行快速测定,适用于复杂的地形点、界址点、以及地物点。同时,利用测图软件,能够生成野外矿山施工的电子地图。结合现有的数据超过,能够完成矿山施工的放样。
4.2 数字摄影测量技术
数字摄影测量技术,采用的基本原理是数字影像和摄影测量,属于摄影测量学的一个分支学科,涵盖了影像匹配、模式识别、数字影像处理、计算机技术等多学科的理论与方法。在数字摄影测量过程中,无论是处理的原始资料,还是中间数据的记录,以及测量的产品,都是数字的。不仅具有y量速度快、测量精度高、数据率高、适应性强、便于携带等优点,还实现了非接触测量,尤其适用于不稳定的环境和狭小空间的测量。
在矿山地表塌陷区域,往往塌陷区的面积较大,还容易受到树木的遮蔽,给测量带来了很大的困难。而采用数字近景摄影测量监测技术,一方面要通过相控点布设,对外业数据进行采集。另一方面构建三维坐标数字地面模型,对内业数据进行处理。能够获得采矿地表塌陷区的数字影像,可以测定塌陷区的内部形态。在此基础上通过分析计算,可以得到塌陷区的具体形态特征参数,包括体积、形状、深度等[3]。
4.3 遥感RS技术
遥感RS技术兴起于上个世纪60年代,是利用电磁波的基本原理与光谱特性,在同一光谱区内判断不同物体的反映情况,进而分析感知目标的某些特性。在国民经济和军事等领域,有着极为广泛的应用。在土地、矿产等资源的探测中,通常使用红外段光谱波段进行探测。不仅提高了地图测绘的速度,更提高了测绘的质量。遥感技术有着实效性高、数据综合性强等优势,适用于大面积的同步观测,经济效益极佳[4]。
由于RS技术所提供的图像宏观、全面而真实,十分适用于矿山地质勘查工作。在可靠的地形地貌依据下,能够更好的分析地质结构,以及进行地物的识别。在RS遥感图中,各类地表的景观浓缩其中,通过不同的颜色标识,很容易区分岩石、植物、地形、以及地质构造,从而更加清楚的掌握矿山的基本信息。对于一些比较隐蔽的矿山地质信息,RS技术还能够做到精确反映,有效的弥补了常规勘查方法的不足,提高了地质勘查的质量和效率。
4.4 地理信息GIS技术
地理信息系统GIS技术属于一门综合性学科,涉及到地理学与地图学领域,其常规功能包括了地理数据的输入、存储、查询、分析与显示。在其数据管理系统中,具有信息系统空间的专业形式,尤其适用于资源与环境应用领域。对于空间属性的各种资源环境信息,能够实现有效的管理,并通过快速和重复的动态监测和分析比较,为制定决策和标准提供重要依据。不仅大幅提高了工作效率,更带来了可观的经济效益[5]。
GIS技术在矿山的生产管理中,以煤矿地质测量应用最多。随着信息化的快速发展,以及安全生产形式的日益严峻,对地质测量工作的数字化,提出了更高的要求。具有可视化功能的GIS系统,与传统的MIS系统相融合,能够在煤矿企业的生产中,构建有效的生产信息平台。由于系统庞大而复杂,涉及的专业与部门众多,需要有效的统一组织和协调。通过合理的分工协作、以及分步骤实施,以确保矿山施工的顺利完成。
5 结语
随着测量工程现代化要求的日益提升,越来越多的煤矿测量,逐步应用到矿山的施工之中。煤矿测量新技术的出现,不仅保证了煤矿的生产质量,更有益于国民经济的发展。不仅提高了测量的速度和效率,更优化了操作与安全性能,节省了大量的时间和人力耗费,更提高了测量的准确度。尤其是数字化形式的出现,测量结果能够更为直观的呈现在人们面前,便于为安全生产提高科学依据。同时,对于煤矿测量人员也提出了更高的要求,需要良好的把握高科技的技术手段,进一步提高测量的准度与精度。从而为矿山施工中的煤矿测量,提高更加可靠的资料,以此促进矿产资源的进一步发展。
参考文献
[1] 刘智慧.现代矿山施工中的煤矿测量新技术分析[J].科技展望.2015(07).
[2] 卢安民.煤矿测量中GPS技术的应用[J].科技展望.2015(10).
[3] 蔡军.数字测图技术在矿山测量中的应用[J].科技与创新.2015(06).
篇8
关键词:矿山工程,测量技术,现状,前景展望
中图分类号: TD21 文献标识码: A 文章编号:
前言
矿山测量在矿山工程中的应用, 已成为矿山建设和生产时期的重要一环,它为矿山开发建设和生产管理提供与地理位置有关的各种综合性的基础信息。随着测绘技术的迅速发展,矿山工程测量也在不断创新和发展,矿山测量对矿山工程项目中的安全保证起着重要的作用。
1、我国矿山测量技术的现状分析
1.1 随着先进科学技术的利用以及计算机网络技术的进步,矿山测量技术也得到了相应的发展,随之而来的是数字化测量仪器的广泛应用,最常见的是电子经纬仪、全站型仪器、GPS 接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器,这些矿山测量技术在实际工程中取得了良好的效果,提升了矿山测量数据的准确性和有效性。不仅应用于地面测量和数据采集工作,而且提高了工作教率和成果的精度、改善了工作环境、减轻了劳动强度,为开发和保护矿产、土地等自然资源、保护矿区环境作出了重要贡献。随着矿山测量手段的不断进步以及科技技术的进步,使得矿山测量技术渗透到了诸多领域,最为突出的是矿山测量学科在 3S 技术矿山应用、数字矿山理论与技术、开采沉陷与防护、矿体几何与矿产经济、矿区土地复垦和生态环境重建等领域取得了蓬勃发展,并且还和工程测绘紧密结合,取得了辉煌的测量成果。
1.2“3S”技术(GPS、GIS、RS)在进行矿山测量中发挥着极其重要的作用,它是整个计算机应用系统的核心技术,代表着测绘学科的成果,是矿山工程测量的主要测量仪器和关键技术,经过实践证明,此项技术在矿山测量中取得了较大的进展,其理论研究也在不
断得到更新和应用。GPS (全球定位系统) 是卫星定位和导航技术与现代通讯技术(无线电通讯、卫星通讯)相结合的新技术,在完成工程测量的时候能够起到十分明显的作用,可以在很大程度上提高工程测量的准确性和测量效率。最近几年,GPS 全球定位系统在矿山工程测量中得到了更加广泛而实际的应用,以其特有的优势为人们提供了各种各样便捷服务,提高了信息的获取效率,节约了有效的资源利用空间。GPS 系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数,这对矿山工程工作人员来说能够起到十分重要的作用。其中 GPS 的静态功能和动态功能这两大功能在对矿山进行测量的时候被应用的最为广泛,CPS 测量的技术特点主要体现在测站之间无需通视、定位精度高、观测时问短、提供三维坐标幅和操作简便,这对矿山测量工程的实施有着极其重要的意义。
GIS(地理信息系统)是以采集、计算、存储、分析、管理和应用一切与空间地理分布有关数据的计算机系统。计算机网络技术的不断更新和发展从根本上推动了 GIS 技术的普及和发展,使其在矿山测量作业中得到了实际应用。通过地理信息系统在矿山测量工程开发中的应用,能够在搜集相关信息的时候做到更加便捷而准确,从而节约了很多时间,减少了人力以及财力上的浪费。
遥感技术(RS)是指不与物体直接接触而获得该物体信息的技术。此项技术的工作原理主要是通过光特性来了解该物体。传统的测绘技术只局限于测量可见光的物体信息的搜集,而遥感技术能够将不可见光段的、远程的、地下的信息准确地反映出来,给测量工程带来很大的便利,以其独特的使用价值而获得了较快的发展。遥感对地观测技术已经在矿山工程测量中得到了广泛的应用,而且随着技术水平的提高,遥感技术在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率上都有很大提高,能够准确而及时有效地将地球表面的信息反映出来。
2、矿山测量技术的发展趋势和展望
矿山测量技术一直都在不断的取得新的进展,目前有很多发达国家已经构建起了更加完善的天地观测体系,为的就是尽可能多而准确地获取更多的资源和信息,提高获取信息的分辨率,扩大获取信息的区域,加快获取信息的频率。我国目前已经做出了相应的提高举措,构建了很多综合信息平台,并发射了很多卫星群(通讯卫星、气象卫星、全球导航定位和多分辨率的光学、红外、高光借遥感、全天时工作的雷达卫星群、谋求卫星遥感、航空对地观测、卫星导航定位系统与地理信息系统卫星),从而提高信息获取的准确度和效率。在进行矿山工程测量的时候,一定要结合矿山当地的特点来进行测量,结合先进的测量技术并在使用的过程中加以创造性的应用,从而取得更加丰富而实际的测量成果。
2.1 加强矿山测量技术的规程管理和人才培养
在进行矿山测量的时候,一定要制定相关的规程计划来确保测量工作能够安全而规范的进行,从而减少资源浪费,提高生产效率。随着新科技的不断应用,以及市场信息的不断变化,矿山测量负责人要及时进行资源的更新和维护。由于测绘高科技是计算机科学、信息科学、光电技术等多学科现代成果的融合.,因而在进行测量的时候,并不是随便操作就能够完成的,具有很强的技术性。高科技领域的测绘人才就要不断加强自身的专业素质和水平,提高测量的准确性。而测量人员也应该向着综合性的人才方向发展,提高自己的综合素质和能力,以适应科技不断进步的需求。
2.2 未来矿山测量技术的趋势
未来的矿山测量技术可以趋向于采用高新技术开拓新的领域。不断扩展矿山测量的涉及领域和学科范围,不要局限于测绘学科内,向着生态学科以及其他学科发展,从而取得更加广泛而实际的效果。数字摄影测量技术对遥感技术也有着很大的促进作用,尤其是激光扫描成像技术的应用给矿山测量工程的实施和开发提供了更多的进步空间。
结束语
随着数字化测绘技术的提高, 测绘新技术的不断成熟、测绘技术也在各行各业中得到广泛应用,现代矿山工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。开展数字化矿山建设已成为矿山企业提升自身竞争实力和创造经济效益的重要手段。在这种时代背景下,矿山测绘工作者除了具备矿山测量专业知识外,还需要具备地质、采矿及环保等学科的知识:
(1)全方面掌握测量方面的基本知识的。如地形图测绘、矿区控制测量及 GPS 卫星定位技术、测量误差及平差、矿山测量及矿图绘制、大地测量仪器学、摄影测量等。
(2)掌握地质基本理论及矿井地质、矿体几何等知识,以便研究矿体的形状、性质及斌存规律和计算储量、损失贫化及确定合理的回采率等。
(3)了解遥感与地理信息系统和矿区土地复耕知识,以便对采矿引起的环境问题进行监测,对开采沉陷造成的生态环境问题进行综合治理。在人才培养上,注重加强基础理论拓宽专业知识面,培养开拓型人才。
自 20 世纪 90 年代后期,在市场经济的推动下,利润最大化成为矿山企业竞相追逐的目标。“采好的矿,采成本低的矿”成为普遍现象,在这种背景下,矿山测量在矿山生产中仅充当了导线与给向的简单辅助角色,矿山工程测量人才流失严重,严重削弱了矿山工程测量的技术力量。为稳定矿山测量技术队伍,矿山企业应制定相关政策,为测量人员提供更为广阔的技术平台和发展空间,让他们发挥出技术效益。
参考文献:
篇9
关键词:三角高程测量 井下测量 矿山
井下高程测量是测定井下各种测点高程的测量工作。其目的是为了建立一个与地面统一的高程系统,确定各种采掘巷道、硐室在竖直方向上的位置及相互关系,以解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。目前矿山井下高程控制网大都采用水准测量方法和三角高程测量方法敷设。
1.工程概况
篦子沟矿业有限公司位于山西省运城市垣曲县是隶属于山西省中条山有色金属集团有限公司的国有采选联合地下矿山企业,375分段为339中段第二分段与389中段高差为19米,375分段至389中段斜坡道主要用于375分段行人、通风、混凝土维护及材料运输,并兼做矿山第二个安全出口,斜坡道为折返式布置,分为Ⅰ、Ⅱ两端,坡度均为9°,总工程量145米。由于坡度较大,如果采用水准测量方法,虽然进度高,但是速度慢,测量工作量大,且在井下受地形条件的影响,效率极低。经过分析,决定选用三角高程测量方法来对该工程进行测量。
2.三角高程测量的基本原理及精度分析
三角高程测量的基本原理是根据右侧站点向照准点所观测的倾角和它们之间的水平距离,应用三角函数的计算公式,计算出测站点与照准点的高差。
3.斜坡道工程施工组织
375分段至389中段斜坡道工程为矿业公司的重点工程项目。为了确保施工质量和施工进度,制定了严格的施工计划,并调配了矿业公司掘进队最优秀的作业班组和选取了4名技术精湛的测量人员,有测量人员具体管理,监督施工质量和施工进度。
4.实施过程误差控制方法
从精度分析中可以看出,误差主要来源于测角和量边,因此在复测巷道中尽量选取较有利的条件,选用J2型电子经纬仪和经过改正的钢尺,减小了系统误差,提高精度。采用“三架法”进行跳点式测量,前后视均由觇标作为目标,提高了对中精度;每一测站都要求观测二测回,提高了测站的观测精度;量边采用悬空测量,串尺读数2次的方法,提高了每一站的量边精度。
5.施工管理及注意事项
井巷设计图纸,从设计到使用,虽然由设计部门及各级人员的层层校对签字,但最后难免在图纸上存在着或多或少的错误,如果按照错误数据进行计算标定要素及放样要素,并以这些要素去定位工程的位置及掘进方向,必定会造成工程的错误,甚至造成工程的报废和引发安全事故。
认真做好仪器检校工作,避免因仪器误差超限而降低测量精度。测量操作程序必须遵循测量技术规范,最好台账和原始资料的管理,这些是测量工作不可忽视的基础工作。保管好测量成果,并按导线等级编号存档。严格执行内业独立计算制度,所有测量的内业计算成果都必须由两人或者两人以上独立计算后进行校对,发现不符或者出现错误应立即查找原因,一遍纠正计算和抄录外业资料中的错误。
结束语
篦子沟铜矿375分段至389中段斜坡道工程已圆满结束,被矿业公司评定为优质工程。由此证明,在井下进行三角高程测量,其精度是可靠的。用三角高程来传递高程并为采掘工程在施工中标定腰线及测量工程的顶、底板高程,完全能够满足生产的需要。
参考文献
篇10
[关键词]矿山测量;建立
中图分类号:TF762.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0066-01
一、 前言
随着测量技术的不断发展和进步,我们近年来进行了全站仪实时计算、自动绘图系统的建立研究,寻求一种充分发挥全站仪和现有设备效能的自动、实时、快速测绘系统。
二、 概述
矿山测量是介于地理学、地质学、采矿学之间,以测绘手段获取采矿信息的一门边缘学科,用来研究矿山在地质勘探、规划设计、矿山建设、生产运营时期矿体本身及周围岩层等与开采相关的一系列空间几何问题及形成机制,进而保证矿山安全开采和资源合理应用。
传统的矿山测量学,是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法,采集、处理、表达和利用空间信息,实现对矿产资源的勘查、规划设计、建设开发和生产经营,解决矿产资源合理开发与矿区资源环境保护等问题。矿山测量是生产的基础工作,传统的矿山测量是以经纬仪、水准仪为技术手段进行的,目的是测定点的空间位置,任务是标定与测图。
电子全站仪的发展自上世纪70年代以来,已经历了4个时期:1、以电子经纬仪与测距仪组合而成的组合式全站仪。2、整体式全站仪,与组合式全站仪一样,配有专用电子手簿才能进行自动记录。3、磁卡式全站仪,将数据记录在专用磁卡上,通过读卡器读取野外记录数据。4、电脑式全站仪,含有PC记录卡,可将数据直接传入微机而无需其它设备。全站仪具有经纬仪和测距仪的优点,且以数字形式提供测量成果,其操作简便、性能稳定,数据可通过电子手薄与计算机进行通讯等优点,使其在矿山测量中得到了广泛的应用。地面控制测量、地形测量、工程测量均可利用全站仪进行,而联系测量、井下大量的工作也可用全站仪进行。因此,全站仪在矿山测量中涵盖了几乎所有的测量工作。以全站仪为代表的智能化、数字化仪器使矿山测量技术有了新的生机。基于全站仪和计算机技术可建立矿山三维数据自动采集、传输、处理的矿山测量数据处理系统,将取代传统的手薄记录、手工录入、繁琐计算等大量的重复性的工作。在我国测绘界,目前仍以组合式全站仪和整体式全站仪为主,只有少量磁卡式全站仪和电脑式全站仪获得应用,其主要原因是这两种全站仪的价格要高出普通全站仪30%-60%,且操作困难。
三、案例分析
1、工程概况
某矿山由于进洞口附近高边坡开挖,已造成开挖部分出现多处裂缝,虽然施工方采取了喷浆及其它加固措施,但为了安全起见,并摸清边坡形变量,为施工方开挖提供正确的数据,需对有形变的边坡区域进行实时监测。
边坡变形观测的意义在于提供边坡的稳定状况、位移和变形的规律等,为滑坡预报提供依据。边坡变形观测的目的是确定滑体的周界,定期测量滑动量、主滑动线的方向和速度,以监视建筑物的安全。
2、建立工作控制网
首先,在较稳定的区域埋设水准基准点3个,一个埋在施工单位办公室后面的山坡上,另外两个埋在进洞口左侧的山洼里,离进洞口300m左右,基础较为稳定,用混凝土现浇。
进洞口监测点布设,按照业主、施工单位负责人要求,根据现场实际情况,在上边坡布设16个监测点,编号为A01至A16;在中间边坡挡墙布设9个监测点,编号为A17至A26;在下边坡挡墙布设6个监测点,编号为A27至A31,共布设31个监测点,监测点埋设牢固稳定。
3、 首先对各监测点进行逐点人工观测,取得坐标X、Y、H,建立概略坐标数据库。概略坐标X、Y、H越精确,以后各期自动观测精确照准速度越快。在监测点变形累积一定程度后,要及时修正概略坐标数据库。极坐标差分法坐标精度与基准站至监测点和参考站的距离有很大关系。在观测中,尽量选择离监测部位近的基准网点做为基准站和参考站。将TCA2003置于基准站观测墩上,精确整平,设置好观测点集、顺序和测回数;仪器根据内置点位概略坐标数据库的坐标,自动进行目标判断、精确照准,并测量方位角、天顶距和斜距,并将读数存储于内置SRAM卡中。
4、 独立坐标与国家坐标的转换
(1)国家54坐标转为独立坐标。按高斯投影反算公式将国家54坐标转为大地坐标,投影方程为:
B=φ1(x,y),l=φ2(x,y) 式(1)
其需满足三个条件:一是x坐标轴投影后为中央子午线是投影的对称轴;二是x坐标轴投影后长度不变;三是投影具有正形性质,即正形投影条件。
高斯投影坐标反算公式推导很复杂,但可采用迭代法将高斯平面坐标(x,y)反解成大地坐标(B,L),终止迭代时,须同时满足:
Bi-Bi-1≤0.0001s 式(2)
li-li-1≤0.0001s
将纬度值增加0.01874″而经度值不变,按高斯投影正算公式,将各点新大地坐标转为独立坐标。高斯投影正算公式为:
x=X+a2l2+a4l4+a6l6 式(3)
y=a1l+a3l3+a5l5
(2)独立坐标转为国家54坐标。按高斯投影反算公式,将独立坐标转为大地坐标,如式(1)和式(2)。其中,参考椭球长半轴取6378428.2m,将纬度值减小0.01874″而经度值不变,按高斯投影正算公式,将各点新大地坐标转为国家54坐标,如式(3)。
四、使用全站仪进行矿山测量的注意事项
1、设定准确的测量参数。在进行测距时,型号不同的反光镜设置的棱镜常数也不同,在进行测量时应对反光镜进行反复检查,确保匹配。在进行测量数据的记录时,应注意对全站仪显示屏中的数据是斜距还是平距进行区分;在进行测量时还应时刻注意输入仪器的温度和气压准确与否。
2、选用最佳导线的布置方案。导线控制测量宜用于带状地形地区,尤其是井下工程。在进行测量时,应按照相应要求来进行相关计算。使用全站仪的程序功能够使导线的测量过程更为简洁方便。
3、工程施工放样。在进行施工放样时,也可借助全站仪的放样功能在实地进行设计数据的测设,常采用极坐标法来进行,提前整理已知点、放样点的坐标数据,并将其传输到仪器中;在进行放样时,必须反复检查核实已知点及放样数据,确保放样测量数据准确无误。工程施工质量的优良离不开放样的准确无误。
4、四等水准测量在井巷工程中可以完全由全站仪高程测量来代替,在进行测量时应按照要求将仪器安置整平,测量时需将两个棱镜高度保持一致,如只用一个棱镜会有更好的效果。在无需对棱镜高和我仪器高进行量取的情况下,即可获得较好的高程测量精度。一般来说,全站仪测量的精度基本能够满足矿山测量中的需要,但在进行等级测量时,观测、检核、记录、平差计算等步骤仍需严格遵守规范要求来进行。
5、使用全站仪时应根据测量时的实际情况,合理选用仪器。竖井测量使用陀螺全站仪,瓦斯突出矿井采用防爆型的。地形简单通视良好选用无棱镜型全站仪。变形监测选用自动寻找锁定目标智能型的全站仪。
6、作业前应仔细、全面检查仪器,确定电源、仪器各项指标、功能、初始设置和改正参数均符合要求后,再进行测量,测量严格按照操作程序进行作业,不得随意乱动仪器部件。
五、结束语
综上所述,目前我国全站仪价格仍然比较昂贵,但相比于以前,已经有了大幅度的下降,各大矿山的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行测量工作,具有广阔的应用前景。
参考文献