礦山工程測量中相對坐標法應用的相關問題探討

王世堯

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心吉林總隊，吉林 長春 130033）

眾所周知，要想進行礦產資源的開發(fā)，首先要做的一項工作就是進行礦山測量，礦山測量的準確性直接關系到礦山企業(yè)的自身利益。使用先進的礦山測量技術就可以提高整個工程的效益，由于測量技術的準確性的提高，也使得礦山資源的開發(fā)以及利用率有了極大的提升。近年來，礦山工程測量技術的發(fā)展與取得的進步是不容忽視的，很多的發(fā)達國家對其完整體系的構建也付出了極大的努力，相應的建立了比較有效的測量系統(tǒng)[1]。這樣做的目的十分明確，那就是要準確的獲得礦山地質工程的各種信息以及資源，當然也可以使信息的分辨率大大提高，還可以進一步擴大信息獲取的來源，這樣就可以更多更快的獲得想要的信息[2]。通常來說，每一個礦山地質工程都有自己的獨特性，因此在進行測量的時候，要因地制宜的使用不同的測量技術，結合當地的特點進行測量工作，并且在測量的過程當中積極的進行技術創(chuàng)造，這樣在礦山地質工程測量中就會取得意想不到的效果，下文筆者結合實踐對相對坐標測量在礦山測量中的應用展開探討，以供參考。

1 相對坐標法的原理

1.1 相對坐標法的基本原理

對于相對坐標而言，又稱為獨立直角坐標和直角坐標等，是以礦區(qū)3度帶坐標為真坐標來對礦山開展測量的。其大地水準面主要是通過將觀測區(qū)域具有代表性的一個切平面來進行代替，在測區(qū)合適的區(qū)域上選擇坐標原點，通常選擇在西南角的位置上，X軸即為子午線。向北為正；Y軸既是其相對的維度線，向東為正這樣就構成了獨立（相對）的直角、坐標系統(tǒng)。

1.2 適用的范圍

（1）如采面開采作業(yè)階段以及巷道掘進的同時，由于條件的改變，需要重新的配巷與改向時，原來的導線系統(tǒng)現(xiàn)已經無法使用，旁邊又無導線點可用，此時便可通過相對坐標來進行應急。

（2）實施貫通測量過程中，由于原來導線系統(tǒng)在貫通點與開口位置已經被破壞，此時也可利用相對坐標法進行測量。即刨開原來導線系統(tǒng)的限制，針對該項工程建立獨立的坐標系統(tǒng)，這樣能夠使其貫通精度得到進一步提高，減少和避免貫通偏差的出現(xiàn)。等此項工程結束后，再依照工程的實際用途，決定是否將相對坐標與真坐標系統(tǒng)進行聯(lián)結。

（3）有些地段環(huán)境比較特殊，受此影響，不允許占用大量的時間開展測量工作。將儀器架設到原有導線點下的位置上，會因皮帶輸送機和刮板的影響，產生很大的振動，需要停止輸送機的運行，這樣一來就會對掘進工作造成很大影響，造成出煤下降。而通過相對坐標法的應用，能夠使測量的時間大大縮短，進而達到多進尺多出煤的效果。

2 相對坐標測量法在礦山測量中的應用

將A點視作測量后視，B點設置為測量儀器的建站點，利用假設的B點的坐標和高程以及AB的方位角，作為資料的起算點，針對礦山所要進行貫通的巷道與其相關的周圍巷道，實施小范圍的全面測量。實測水倉貫通的巷道及其周圍相關的巷道。進行內業(yè)處理、計算成果，將其繪制成一定比例的圖紙。如何便可清楚地獲知水倉周圍巷道的具體情況。

具體應用相對坐標的過程中，應當依照下列步驟來進行開展：①井下測量過程中，在進行貫通巷道周圍巷道的頂板位置，設置兩個具有良好通視效果的點（A點、B點）視作臨時導線點，A、B點應當以20～40m的間距為宜。②將其中的一個點設置為相對坐標（X0、Y0），以H0代表高程，固定值由兩點的方位角進行設置。將其中的某個點視作測量后視，而剩下的點則為測量儀器測站點。巷道測量過程中將這些預設的坐標、高程與方位角實施測量。③完成相關測量工作之后，對成果進行計算，并繪成圖，這樣就能將巷道的關系通過圖紙展現(xiàn)出來。在對整個礦井實施實測之后，進行礦井實測資料計算時，將預設的A、B臨時導線點以及進行測量過的附近巷道，假設的方位角、標高以及坐標進行實測資料的換算。再重新計算開展拒不測量的資料，有效的銜接資料，使之成為一個完善的整體。如此一來，使得生產過程中急需解決的問題得到了很好解決，同時也使得礦井資料的一致性得到了有效保障，能夠更好地保障礦井的生產安全，確保巷道可以安全貫通。

開展礦山相對坐標測量的過程中，要依照實際情況，靈活使用，最大程度的確保測量效果。倘若存在較大的巷道間距以及對周圍地質情況不是很明確時，巷道貫通過程中，不能盲目的進行小范圍的相對坐標測量。必須要對礦井的整體地質情況進行充分掌握，之后再開展相關的測量工作，貫通之后應當與整個礦井進行資料對接，決不能進行獨自應用。同時實際工作獲知，在小范圍、地質情況明晰的巷道貫通過程中，才可應用相對坐標法進行測量。如果巷道的距離太長，在一百米以上時，也或巷道區(qū)域地質情況比較復雜，則就不適用開展相對坐標測量。

3 礦山測量技術的創(chuàng)新及應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，對與當前的測繪技術也產生了深遠的影響，同時也要求相關測量人員必須要具備較高的技術素質，才能適應現(xiàn)代礦山測繪的需要。為此，在實際工作中，應當加強信息技術的學習，掌握新的技術動態(tài)。礦山測量是一門綜合性的發(fā)展學科，設計很多領域，而且隨著當前社會的不斷發(fā)展以及礦山事業(yè)的不斷發(fā)展，測量工作也處于不斷變化的狀態(tài)。因此，開展礦山測量過程中不僅要對傳統(tǒng)的應用領域進行有效鞏固，而且還要對新的應用領域進行有效拓展，加強礦山測量的創(chuàng)新工作，才能適應當下礦山建設的發(fā)展需求。如利用GPSRTK測量技術加強對地下資源開采的監(jiān)督和積極開展礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測和土地復墾研究；研究新的儀器與測量方法，加強攝影測量技術的應用，特別是繪制大比例尺圖，有效的將成圖周期進行縮短，更新礦圖，提升礦圖繪制的自動化水平；已開展于井下的礦用輕便經緯儀和自動跟蹤，數字顯示的防爆陀螺經緯儀等研究。

4 結語

隨著經濟社會的不斷發(fā)展，礦山企業(yè)也獲得了極大的提升，如何實現(xiàn)經濟利益的最大化，是各礦山企業(yè)研究的重點。選擇采礦條件較好的礦，成本投入較少的礦成為礦山企業(yè)的首選。而在此背景下，礦山測量的重要性更加凸顯。但是礦山生產中，測量工作僅僅在其中起著的導向、給向的輔助作用，造成很多礦山測量人員的流失，這對礦山測量工作技術水平的提升形成很大影響。為此，礦山企業(yè)必須要重視礦山測量工作，加強礦山測量人員的培養(yǎng)，提升其技術水平，使其發(fā)揮更好的技術效益。