礦山開采監(jiān)測中的測繪技術(shù)與方法

鄭國遷

摘要：采礦工程在正式動工前期需做好測繪工作，掌握區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的分布規(guī)律，為現(xiàn)場施工作業(yè)提供科學(xué)指導(dǎo)。礦山開采過程面臨諸多風險隱患，從安全生產(chǎn)角度考慮，必須構(gòu)建現(xiàn)代測繪操作平臺，及時安排人員進行現(xiàn)場調(diào)度與監(jiān)測。為了實現(xiàn)資源利用率的最大化，要保持測繪技術(shù)平臺的靈活應(yīng)用，實現(xiàn)礦山開采作業(yè)流程的一體化運行。鑒于此，本文主要分析探討了礦山開采監(jiān)測中的測繪技術(shù)與方法，以供參閱。

關(guān)鍵詞：礦山開采；監(jiān)測；測繪技術(shù)；方法

我國是能源消耗大國，而礦產(chǎn)是我國能源的主要來源，只有不斷保證礦產(chǎn)資源開采的合理性和安全性，才能促進其更好的為社會發(fā)展所服務(wù)。為了實現(xiàn)這個目標，在礦產(chǎn)開采過程中，必須形成一套完整、系統(tǒng)的礦山開采監(jiān)測與測繪的技術(shù)和方法，才能促進礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用的效率不斷提高，以及有效降低礦產(chǎn)資源開采浪費率和開采過程中的危險、災(zāi)害事故發(fā)生率。

1礦山開采監(jiān)測概述

（1）基本內(nèi)涵。謂礦山開采監(jiān)測，就是指一種方法和手段，專門針對礦產(chǎn)資源的開采、因礦產(chǎn)開采引起的地質(zhì)環(huán)境問題和礦山的開采安全性三個方面進行監(jiān)測，以便為政府和安全部門的礦山管理工作提供輔助監(jiān)控，對礦山開采的各種安全和環(huán)境問題進行有效預(yù)警[2]。（2）基本內(nèi)容。礦山開采監(jiān)測涉及面較廣，因此包含的內(nèi)容也較為豐富，概括而言，主要有以下兩個方面：①地質(zhì)環(huán)境方面：礦山的開采對地質(zhì)環(huán)境的影響顯而易見，也是難以回避的。露天的開采也有破壞性，緩坡和塌方就是最為常見的重力地質(zhì)災(zāi)害，不僅破壞了自然地質(zhì)的原貌，更是導(dǎo)致自然的生態(tài)功能趨于退化。因此，對于地質(zhì)環(huán)境的檢測主要集中在礦山開采可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的實時監(jiān)測，及其對生態(tài)環(huán)境的影響檢測兩個方面。②安全開采方面：經(jīng)濟的發(fā)展既是礦山開采業(yè)大發(fā)展的強大動力，也是各種開采事故的重要誘因。因為我國的礦山開采業(yè)在技術(shù)上較為落后，一直就存在非法采礦屢禁不止，同時采礦隱患頗多、環(huán)境惡化。綜上所述，在礦山的安全監(jiān)測上應(yīng)該采取系統(tǒng)化、全方位的監(jiān)測方法。目前，主要監(jiān)測集中在高邊坡的安全監(jiān)測、采空區(qū)存在情況及范圍的監(jiān)測、運載輸送線路的監(jiān)測以及尾礦壩、攔泥壩等各種壩體的監(jiān)測。

2礦山開采監(jiān)測中的測繪技術(shù)應(yīng)用

借助現(xiàn)代化的測繪技術(shù)動態(tài)監(jiān)測礦山山體、地質(zhì)環(huán)境等各類災(zāi)害事故，并做好相關(guān)的預(yù)警處理，不僅能有效提高測量監(jiān)測的準確性，同時還能促進礦山開采和測量監(jiān)測過程得以簡化。在實際的礦山開采監(jiān)測中，測繪技術(shù)主要有以下幾方面的應(yīng)用。

2.1滑坡監(jiān)測測繪

滑坡是礦山開采中經(jīng)常出現(xiàn)的災(zāi)害事故，對滑坡實施監(jiān)測就必須借助于現(xiàn)代測繪技術(shù)。目前能夠?qū)崿F(xiàn)滑坡監(jiān)測的測繪技術(shù)主要有大地測量法和GPS測量法。（1）大地測量法。大地測量法是利用高精度測角、測距的光學(xué)儀器和光電測量儀器、全站式電子速測儀等儀器儀表實現(xiàn)對大地絕對位移的測量，從而進行分析是否產(chǎn)生滑坡災(zāi)害，或者對滑坡災(zāi)害進行預(yù)警。（2）GPS測量法大地測量法最大的缺陷是其測量精度較低，必須借助于大地作為絕對參照物，因此近幾年發(fā)展了GPS測量法。GPS測量利用了GPS定位儀器能夠?qū)崿F(xiàn)高精度下的滑坡位移和滑坡速度，測量精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候動態(tài)監(jiān)測。

2.2地裂縫監(jiān)測測繪

地裂縫監(jiān)測是一項人力、物力耗費巨大的監(jiān)測內(nèi)容，進行該項工作監(jiān)測時需結(jié)合相關(guān)的地標沉降指標進行分析。因此，在實際測繪過程中通常是利用傳統(tǒng)測量法、遙感測繪技術(shù)、GPS測量技術(shù)相結(jié)合的方式進行監(jiān)測。首先，每隔一定周期采用傳統(tǒng)測量方法對大地的垂直與水平位移進行觀察和記錄，然后再利用GPS測量技術(shù)使固定參照物的三維空間定位、速度和位移得以實現(xiàn)，最后對被監(jiān)測區(qū)域的地標分層沉降采用遙感測繪技術(shù)進行標定，才能有助于監(jiān)測人員對地裂縫的走勢與發(fā)展進行綜合分析，進而實現(xiàn)實時、動態(tài)的測繪與監(jiān)測地裂縫。

2.3空區(qū)塌陷區(qū)監(jiān)測測繪

隨著礦山開采力度越來越大，礦山山體內(nèi)部難免會出現(xiàn)空區(qū)塌陷區(qū)，一旦發(fā)生塌陷則釀成慘痛事故，因此需要對礦山開采中的空區(qū)和塌陷區(qū)進行監(jiān)測測繪。目前主要應(yīng)用遙感測繪技術(shù)實現(xiàn)對山體內(nèi)部空區(qū)塌陷區(qū)的監(jiān)測。隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在也出現(xiàn)了利用激光探測技術(shù)實現(xiàn)對空區(qū)塌陷區(qū)的探測和研判，利用激光對礦山山體進行三維掃描，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)比對和三維模型的分析，能夠準確的提出空區(qū)和塌陷區(qū)研判模型，并給出適當?shù)谋O(jiān)測和補救措施依據(jù)。

2.4水土流失監(jiān)測測繪

無可避免地，礦石開采必然會導(dǎo)致周邊環(huán)境出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，對環(huán)境造成一定程度的破壞。因此，礦石開采過程中還必須對水土流失情況進行實時的監(jiān)測與測繪。最常用的對水土流失情況進行監(jiān)測與測繪的方法有遙感監(jiān)測技術(shù)與地面監(jiān)測法。遙感監(jiān)測技術(shù)可以對地面植物、泥土以及水源等物質(zhì)掃描成電子式地圖，再以此為根據(jù)構(gòu)建一個形象的三維數(shù)據(jù)庫，最后結(jié)合這些數(shù)據(jù)綜合分析該區(qū)域的水土流失情況。而地面監(jiān)測法，在水土流失情況不太嚴重的地區(qū)較為常見。

3礦山開采監(jiān)測中測繪技術(shù)的發(fā)展

礦山開采監(jiān)測中，測繪技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿?，其在未來?yīng)用中，表現(xiàn)出不可缺少的價值，體現(xiàn)出了測繪技術(shù)的實踐意義。未來發(fā)展中，測繪技術(shù)在礦山開采中朝向綜合化、自動化的方向發(fā)展，解決礦山開采監(jiān)測中的安全問題，加強礦山開采監(jiān)測的控制力度。自動化、綜合化的測繪技術(shù)，拓寬了礦山開采監(jiān)測的服務(wù)方式，有效指導(dǎo)礦山開采監(jiān)測的工作，更重要的是體現(xiàn)出測繪技術(shù)發(fā)展的必要性，根據(jù)礦山開采監(jiān)測的需求，落實測繪技術(shù)的發(fā)展工作，實現(xiàn)測繪的自動化、綜合化。

4結(jié)束語

礦山開采中，數(shù)據(jù)測量是安全的保障，在監(jiān)測中落實測繪技術(shù)，保障礦山開采的合理性，避免發(fā)生安全事故，同時防止開采中出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺陷。在礦山開采監(jiān)測中，積極推進測繪技術(shù)的發(fā)展，充分發(fā)揮監(jiān)測技術(shù)的作用，滿足礦山開采的運用，提高礦山開采監(jiān)測中測繪技術(shù)的應(yīng)用水平。

參考文獻：

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[2]徐曉萍.測繪技術(shù)在礦山開采監(jiān)測的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬.2018（01）.

[3]劉明書.礦山開采監(jiān)測中的測繪技術(shù)與方法研究[J].能源與環(huán)境.2017（08）.

（作者單位：四川省會東滿銀溝礦業(yè)集團有限公司）