礦山測(cè)量數(shù)據(jù)處理與三維巷道測(cè)量方法的研究

趙 娟

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì)，山東 泰安 271000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)礦山測(cè)量技術(shù)提出了更高的要求，可以說(shuō)礦山測(cè)量技術(shù)的好壞將會(huì)直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，礦山測(cè)量數(shù)據(jù)處理與三維巷道測(cè)量方法是礦山作業(yè)中最為重要的內(nèi)容，礦山測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度將直接關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。因此，礦山測(cè)量工作中應(yīng)重視礦山測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法與巷道測(cè)量方法，從而保障礦山工程的整體質(zhì)量。

1 礦山測(cè)量與數(shù)據(jù)處理

礦山測(cè)量工作實(shí)際上是指在礦山采礦和建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，為礦山的規(guī)劃設(shè)計(jì)、勘探建設(shè)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)管理以及礦山報(bào)廢等進(jìn)行測(cè)繪工作。其主要的工作內(nèi)容包括的有；地表移動(dòng)沉降觀測(cè)、礦體幾何圖繪制作、建立礦區(qū)地形圖的測(cè)繪、礦山施工質(zhì)量等[1]。其中想要有效的確保礦山測(cè)量工作其測(cè)量的精確度，就需要加強(qiáng)礦區(qū)地面控制網(wǎng)的建設(shè)，為礦區(qū)其他的測(cè)量工作提供準(zhǔn)確、可靠的依據(jù)。例如，我國(guó)控制點(diǎn)已經(jīng)設(shè)置在礦區(qū)內(nèi)。通過(guò)插鎖、插網(wǎng)等多種形式對(duì)地面控制網(wǎng)進(jìn)行加密網(wǎng)設(shè)置，另外，也設(shè)置了獨(dú)立網(wǎng)。最后根據(jù)礦山的實(shí)際面積來(lái)決定礦區(qū)首級(jí)網(wǎng)的等級(jí)，就一般而言，礦區(qū)實(shí)際面積大于一千米就已經(jīng)屬于二等，面積在兩百到一千米之間的屬于三等，而小于兩百面積的屬于四等。對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)量過(guò)后，需要相關(guān)人員利用相關(guān)儀器對(duì)測(cè)量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理工作。信息與干擾是所有觀測(cè)數(shù)據(jù)的主要組成部分，采集數(shù)據(jù)的主要目的就是為了能夠采集到準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)信息，并平差處理采集到的所有數(shù)據(jù)信息。建立一套科學(xué)合理的數(shù)據(jù)平差計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)的保存、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的使用提供了十分便捷的服務(wù)。

2 巷道貫通測(cè)量中的新技術(shù)方法

在貫通測(cè)量發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，新技術(shù)也層出不同，在實(shí)際工作當(dāng)中運(yùn)用新技術(shù)能夠有效的提升巷道測(cè)量的水平，一般來(lái)講，現(xiàn)在使用到的貫通測(cè)量當(dāng)中的新技術(shù)有以下幾種。

（1）全球定位系統(tǒng)。在對(duì)巷道貫通進(jìn)行測(cè)量工作過(guò)程中，測(cè)量人員可充分的應(yīng)用全球定位系統(tǒng)，來(lái)幫助建立起有效的控制網(wǎng)，同時(shí)全球定位系統(tǒng)對(duì)于巷道貫通過(guò)程也能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)作用，如果在巷道貫通過(guò)程中出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，它能夠及時(shí)的、準(zhǔn)確的檢測(cè)到風(fēng)險(xiǎn)實(shí)際情況。

（2）全站儀的使用。全站儀即為全站型電子測(cè)距儀，是由電子計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、電子測(cè)距、電子測(cè)角等組成的三位坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。由于全站儀能夠完善的將礦山測(cè)量與處理過(guò)程中的電子化和一體化實(shí)現(xiàn)，對(duì)減輕測(cè)量工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率有著十分巨大的影響。以往地下礦山測(cè)量工作中，都是使用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等儀器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，但這些測(cè)量?jī)x器的使用不僅極大程度的增強(qiáng)了外業(yè)與內(nèi)業(yè)的測(cè)量計(jì)算工作，在礦山測(cè)量工作中，礦山地面測(cè)量與井下測(cè)量可謂千差萬(wàn)別，無(wú)論是從工作人員的勞動(dòng)和強(qiáng)度，還是測(cè)量條件或安全因素等，礦山井下測(cè)量工作都遠(yuǎn)大于地面測(cè)量工作。由于巷道狹小、滴水、地面上機(jī)車(chē)的往來(lái)等到將會(huì)直接影響到測(cè)量的精度。但由于全站儀自身所具備的特征，受到測(cè)量人員的青睞，在實(shí)際巷道測(cè)量工作中，使用全站儀進(jìn)行測(cè)量有效的減少了測(cè)量工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升測(cè)量精度，從而使整個(gè)工作效率有著顯著的提高。

（3）三維激光的應(yīng)用。以往傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)在實(shí)際巷道測(cè)量工作中存在著諸多的局限性，對(duì)于測(cè)量精度、勞動(dòng)強(qiáng)度等有著較大的影響，而應(yīng)用三維激光掃描測(cè)量技術(shù)將有效的解決這些問(wèn)題，在實(shí)際測(cè)量工作中應(yīng)用三維激光能夠更為直觀的顯示出巷道內(nèi)的細(xì)節(jié)細(xì)心，已經(jīng)成為了空間數(shù)據(jù)獲取的一種重要的技術(shù)手段，能夠立體的、全面的、完整的將整個(gè)礦山制作出一個(gè)三維礦山模型，真實(shí)地反映出礦山開(kāi)拓實(shí)況。

3 巷道及回采工作面的測(cè)量

（1）巷道及回采工作面測(cè)量的任務(wù)。巷道的回采工作面測(cè)量工作主要是在平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量的基礎(chǔ)進(jìn)行的。

巷道和回采工作測(cè)量的主要任務(wù)有這以下幾點(diǎn)。第一，在實(shí)地標(biāo)設(shè)巷道的位置。測(cè)量人員需要嚴(yán)格的按照采礦設(shè)計(jì)所標(biāo)定巷道的掘進(jìn)方向以及坡度，并對(duì)其進(jìn)行經(jīng)常性的檢查，如發(fā)現(xiàn)有需要糾正的地方需要及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行糾正。第二，及時(shí)并準(zhǔn)確的測(cè)定到巷道的實(shí)際位置，在確定了巷道實(shí)際位置時(shí)，需要及時(shí)的對(duì)該巷道進(jìn)行質(zhì)量檢查，和巷道進(jìn)尺的丈量工作，最后把巷道的實(shí)際位置填繪在圖中。第三，測(cè)繪回采工作面的實(shí)際位置，并統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量和儲(chǔ)存量這兩方面是否存在變動(dòng)的情況。第四，關(guān)于地質(zhì)特征點(diǎn)、采礦工程、井下鉆探等進(jìn)行測(cè)定工作。

（2）巷道中線標(biāo)定工作。巷道是在地表與礦體之間鉆鑿出的各種通路，主要是用來(lái)運(yùn)礦、排水、通風(fēng)以及行人等，因此在礦山中存在的著諸多的巷道。如果新開(kāi)巷道標(biāo)定中線應(yīng)做好以下步驟。①相關(guān)工作人員需要對(duì)巷道的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的檢查。如果發(fā)現(xiàn)該設(shè)計(jì)巷道與現(xiàn)有的巷道存在一定程度的幾何關(guān)系，或設(shè)計(jì)巷道自身存在幾何關(guān)系。對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查，查看設(shè)計(jì)圖紙上巷道的長(zhǎng)度、角度是否與標(biāo)注的數(shù)字相符。還需要根據(jù)實(shí)際的工作需求以及現(xiàn)場(chǎng)已有的測(cè)量?jī)x器，再來(lái)決定所要使用的測(cè)量方法。②標(biāo)定巷道的開(kāi)切點(diǎn)以及后續(xù)工作的掘進(jìn)方向，并檢查起正確性。③確定標(biāo)設(shè)的必要數(shù)據(jù)。對(duì)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行反復(fù)多次的檢查，確認(rèn)設(shè)計(jì)資料與實(shí)際工程情況沒(méi)有出入時(shí)，測(cè)量人員可以利用所要標(biāo)設(shè)巷道附近的可靠已知點(diǎn)，從而計(jì)算出標(biāo)設(shè)巷道的有效數(shù)據(jù)。④測(cè)繪已據(jù)的巷道，并經(jīng)常性的對(duì)其進(jìn)行檢查和糾標(biāo)定方向。⑤隨著新巷道不斷的向前方掘進(jìn)，測(cè)量人員需要對(duì)標(biāo)定的腰線以及中線進(jìn)行相應(yīng)的延長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所訴，隨著我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)正在以一種十分迅速的速度發(fā)展著，對(duì)礦山的測(cè)量也提出了更高的要求。在礦山測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員需要根據(jù)礦山的實(shí)際測(cè)量需求，合理選擇測(cè)量方法，只有這樣才能提升礦山工作的整體質(zhì)量，對(duì)促進(jìn)礦山事業(yè)的發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。