測量技術(shù)在采礦工程中的運(yùn)用分析

周克明

（樺甸市四道溝建龍礦業(yè)有限公司， 吉林 樺甸 132400）

0 引言

我國地域遼闊，不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形地貌、水文條件各不相同，這個(gè)采礦工程的生產(chǎn)和管理增加難度。由于采礦活動在地下進(jìn)行，地下環(huán)境十分復(fù)雜，增加了采礦工程的開采難度。測量是采礦工程的前提和基礎(chǔ)，關(guān)系到開采活動的順利進(jìn)行，如果采礦前沒有得出相對準(zhǔn)確的地質(zhì)、水文信息，不僅可能影響到正常的開采活動，而且可能造成重大安全事故，給采礦工程造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。測量工作作為采礦過程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，在采礦工程中發(fā)揮重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測量技術(shù)也在不斷進(jìn)步，為礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考[1]。

1 工程測量技術(shù)特點(diǎn)

測量技術(shù)指在采礦過程中，對地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘測、測量工具、測量理論和測量方法的總稱。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了工程測量技術(shù)的發(fā)展，工程測量已經(jīng)從過去單一的服務(wù)工程建設(shè)的目的發(fā)展到工程幾何動態(tài)、物理測量以及工程靜態(tài)模式等相關(guān)，并利用測量技術(shù)對工程發(fā)展進(jìn)行預(yù)測，提高采礦工作效率。工程測量技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

1.1 精確性

不同的測量工程對精度的要求不同，工程測量過程中，需要大量的高精度儀器進(jìn)行測量，從而確保測量的精度。工程測量精度越高，則測量結(jié)果越全面，為工程建設(shè)提供更加詳細(xì)的參考。由于采礦工程在地下生產(chǎn)施工，地下地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，一旦操作不當(dāng)，則可能導(dǎo)致地面塌陷、土體崩落等問題，嚴(yán)重威脅到采礦工人的生命安全。因此，采礦工程對測量精度要求比較高，如果采礦工程測量精度誤差很大，沒有發(fā)現(xiàn)巖溶裂隙發(fā)育地層，在開采過程中沒有采取有效的措施，則可能導(dǎo)致頂板冒落、地基失穩(wěn)等問題[2]。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造給采礦活動增加了一定的難度，直接影響到工程質(zhì)量和開采安全性。

1.2 時(shí)效性

普通工程對測量時(shí)間沒有限制，但是工程測量的實(shí)踐性比較強(qiáng)，比如基坑降水或者開挖，由于不同時(shí)間段，基坑降水變化差異比較大，需要對基坑降水進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，根據(jù)水位下降變化采取相對應(yīng)的措施。其測量結(jié)果具有明顯的時(shí)效性，如果沒有在一定的時(shí)間進(jìn)行測量，則失去了測量的意義。采礦工程測量過程中，需要其他技術(shù)工種人員進(jìn)行配合，從而實(shí)施監(jiān)測采礦過程中的地層壓力變化，如果超過限值，則必須采取有效的措施。

1.3 綜合性

工程測量是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的工作，需要根據(jù)采礦工程的實(shí)際情況，設(shè)置施工測量控制網(wǎng)、控制點(diǎn)、視角等內(nèi)容，從而確保測量工作順利開展。

2 測量技術(shù)在采礦工程中的運(yùn)用

2.1 3S 技術(shù)在采礦工程中的運(yùn)用

3S 技術(shù)指Global Position System（全球定位系統(tǒng)）、Geographic Information System（地理信息系統(tǒng)）以及Remote Sensing（遙感技術(shù)）的簡稱。3S 技術(shù)是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、空間技術(shù)、傳感技術(shù)、衛(wèi)星定位于導(dǎo)航技術(shù)以及通信技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的高度集成，從而實(shí)現(xiàn)空間信息的采集、存儲、傳輸、分析、處理以及管理等的總稱。全球定位系統(tǒng)是人造地球衛(wèi)星對點(diǎn)位進(jìn)行測量導(dǎo)航的一種技術(shù)，最早是用于美國軍方。由于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有全天候、不受任何天氣影響、覆蓋率高達(dá)98%、快速、高校、可移動定位等優(yōu)勢，因此逐漸從軍事領(lǐng)域面向社會工程測繪、汽車導(dǎo)航、市政規(guī)劃設(shè)計(jì)、礦產(chǎn)資源勘探等多個(gè)領(lǐng)域[3]。隨著GPS 技術(shù)的發(fā)展，在原來的基礎(chǔ)基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展了GPS—PTK 技術(shù)，GPS—PTK 技術(shù)又稱載波相位查分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測量站載波相位觀測量的查分方法，它將測量基準(zhǔn)站采集到的載波相位發(fā)給接收機(jī)，接收機(jī)收到載波信息以后將坐標(biāo)計(jì)算出來，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位[1]。這是一種新的衛(wèi)星定位測量方法，在戶外可以實(shí)現(xiàn)厘米級定位測量精度，是GPS 技術(shù)的重大突破，為工程測量、放樣提供了方便。遙感技術(shù)是利用電磁波的原理，將各種傳感設(shè)備對遠(yuǎn)距離目標(biāo)發(fā)出輻射和反輻射的電磁波信號，根據(jù)電磁波反射回來的信號，不同的物體輻射和反輻射的信息不同，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、處理并最終形成圖像，從而對地面建筑物、林木、礦產(chǎn)等進(jìn)行探測和識別的一種綜合技術(shù)。地理信息系統(tǒng)是一個(gè)專門管理地理信息的計(jì)算機(jī)軟件，它采用分門別類、分級分層管理數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行組合、分析、再組合、再分析，并將關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息提取，再現(xiàn)到地圖上，實(shí)現(xiàn)信息可視化管理。遙感技術(shù)對地面空間信息進(jìn)行遙測，GPS 實(shí)現(xiàn)空間信息的精準(zhǔn)地位，然后將采集的數(shù)據(jù)信息與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行集成，可以實(shí)現(xiàn)測量、定位導(dǎo)航和監(jiān)控功能[4]。

2.2 工程測量儀器在采礦工程中的應(yīng)用

采礦工程需要全站儀、水平儀、游標(biāo)卡尺、測距儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等儀器設(shè)備，才能完成工程測量工作。全站儀是一種集光、電、機(jī)為一體的測量技術(shù)，可以完成水平角、垂直角、斜距、平距、高差等測量工作，與光學(xué)經(jīng)緯儀相比，全站儀可以自動記錄并顯示測量數(shù)值，且測角操作非常簡單，并將測量的數(shù)據(jù)信息通過通訊接口或者通訊電纜傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，或者將計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺緝x，可以實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，是目前應(yīng)用最廣的測繪儀器。由于采礦工程對測量的精度要求比較高，采用全站儀，可以實(shí)現(xiàn)對三維坐標(biāo)、距離、角度以及高差的測量，在測量中自動對誤差進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)誤差以后，可以調(diào)整支架的相對位置，達(dá)到最佳的視角。

2.3 數(shù)字測量技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電力電子技術(shù)的發(fā)展，工程測量技術(shù)逐漸向自動化、數(shù)字化方向發(fā)展，測量技術(shù)在原有的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展成數(shù)字測量技術(shù)。數(shù)字測量技術(shù)集集成電路、數(shù)字技術(shù)、數(shù)字采集系統(tǒng)、顯示屏技術(shù)等為一體，利用數(shù)字技術(shù)，將野外采集的數(shù)據(jù)信息和計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起，形成了集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的系統(tǒng)，可以自動完成工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖等各類圖形的測繪，并將測繪的圖形直接生成圖紙或者輸出電子格式。與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，數(shù)字測量技術(shù)度數(shù)方便、直觀，測量誤差小，有利于是測量數(shù)據(jù)的輸入和輸出，可以實(shí)現(xiàn)測量的自動化作業(yè)[5]。數(shù)字測量技術(shù)大大提高了采礦工程測量的工作效率和測量精準(zhǔn)度。

3 結(jié)束語

綜上所述，測量技術(shù)是采礦工程建設(shè)的技術(shù)，只有做好采礦測量工作，才能為采礦工程的建設(shè)通過詳細(xì)、全面的地質(zhì)信息，為采礦建設(shè)提供參考建議。