礦山測(cè)繪技術(shù)現(xiàn)狀與質(zhì)量控制措施分析

張永鋒

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）雙柳煤礦，山西 柳林033300）

相對(duì)于礦山傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)效率、精準(zhǔn)度得以顯著提升，其主要依靠互聯(lián)網(wǎng)、信息通信技術(shù)并采用新型測(cè)繪設(shè)備對(duì)礦山進(jìn)行科學(xué)測(cè)量，測(cè)繪結(jié)果為礦山后續(xù)生產(chǎn)提供可靠數(shù)據(jù)支撐。為了更好了解礦山現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，文中就對(duì)礦山測(cè)繪技術(shù)各框架內(nèi)容進(jìn)行分析探討。

1 礦山測(cè)繪結(jié)構(gòu)框架

礦山測(cè)繪的主要目的是掌握礦山開采情況，為后續(xù)礦山資源開采、利用提供可靠數(shù)據(jù)支撐。礦山測(cè)繪工作的主要內(nèi)容可細(xì)分為測(cè)量數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用服務(wù)以及數(shù)據(jù)加工三個(gè)方面。

1.1 數(shù)據(jù)采集

該內(nèi)容為礦山測(cè)繪的基礎(chǔ)性目標(biāo)工作，礦山測(cè)繪人員通過運(yùn)行自身基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)礦山周邊環(huán)境及其他情況進(jìn)行分析測(cè)量，可以通過攝影測(cè)量技術(shù)掌握礦山開采情況從而便于采集礦山開采后引起的地表巖層移動(dòng)數(shù)據(jù)，以便為后續(xù)的工作開展提供數(shù)據(jù)支撐。

1.2 服務(wù)應(yīng)用

該內(nèi)容為獲取礦山測(cè)量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上并得到相關(guān)測(cè)繪結(jié)果后，專業(yè)技術(shù)人員依據(jù)測(cè)繪結(jié)果繪制成果圖并對(duì)分析測(cè)繪數(shù)據(jù)。礦山有關(guān)技術(shù)人員通過測(cè)繪結(jié)果開展地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、開采環(huán)境監(jiān)測(cè)以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等，以便更好地服務(wù)礦山開采，同時(shí)便于提高礦山管理以及調(diào)度工作開展。

1.3 數(shù)據(jù)加工

待完成礦山測(cè)繪數(shù)據(jù)收集后，專業(yè)技術(shù)人員對(duì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而確保最后的數(shù)據(jù)可以滿足使用需要。同時(shí)對(duì)獲取到的地質(zhì)圖進(jìn)行編輯分析后，對(duì)整體地質(zhì)情況進(jìn)行綜合評(píng)估、分析，并及時(shí)更新測(cè)繪數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山開采情況，確保整個(gè)礦山測(cè)繪數(shù)據(jù)完整性，以便為后續(xù)的礦山開采工作提供更為專業(yè)、精準(zhǔn)的測(cè)繪數(shù)據(jù)。

2 礦山測(cè)繪現(xiàn)狀分析

礦山測(cè)繪工作是礦山開采基礎(chǔ)，同時(shí)測(cè)繪工作是一項(xiàng)綜合性技術(shù)工作，需要各方面進(jìn)行配合，若在測(cè)繪工作開展時(shí)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，勢(shì)必會(huì)影響測(cè)繪工作的高效開展并影響礦山后續(xù)開采。經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，礦山測(cè)量開始逐漸向多樣化、自動(dòng)化方向發(fā)展，然而現(xiàn)階段礦山測(cè)量工作中最為常用的測(cè)繪方式仍為傳統(tǒng)的“坐標(biāo)測(cè)繪”方式。采用上述方式測(cè)繪時(shí)需要先在礦山內(nèi)部布置控制點(diǎn)及檢測(cè)點(diǎn)，并采用全站儀等測(cè)量設(shè)備對(duì)礦山各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。通過采用全站儀獲取對(duì)各個(gè)測(cè)點(diǎn)水平、高程數(shù)據(jù)，但是值得注意的是該項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)仍存在一定的局限性，主要表現(xiàn)為在山區(qū)測(cè)量時(shí)測(cè)量誤差較大。在此類區(qū)域測(cè)量時(shí)GIS技術(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，將GIS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到礦山測(cè)繪工作中可解決一些測(cè)量技術(shù)在實(shí)踐過程中存在的局限性問題，提高測(cè)繪精度。

就現(xiàn)階段礦山測(cè)繪工作而言，先進(jìn)的礦山測(cè)繪技術(shù)仍有較大的推廣應(yīng)用空間。同時(shí)測(cè)繪人員專業(yè)技術(shù)水平、測(cè)繪設(shè)備的現(xiàn)代化水平等方面仍有不足，設(shè)備、人員等方便直接會(huì)給測(cè)繪精度造成影響，因此應(yīng)針對(duì)礦山測(cè)繪中存在問題針對(duì)性的進(jìn)行改善，從而提升礦山測(cè)繪效果。

3 礦山測(cè)繪質(zhì)量提高措施

3.1 加強(qiáng)測(cè)繪設(shè)備管理

現(xiàn)階段礦山測(cè)繪工作開展存在問題主要體現(xiàn)在測(cè)繪人員專業(yè)技術(shù)水平以及測(cè)繪設(shè)備兩個(gè)方面，因此強(qiáng)化設(shè)備管理是提高測(cè)繪質(zhì)量的一個(gè)重要方面。管理人員應(yīng)明確測(cè)繪設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)要求，并根據(jù)設(shè)備類型對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行判別、維修。同時(shí)還應(yīng)根據(jù)礦山實(shí)際情況制定設(shè)備管理制度，明確設(shè)備管理職責(zé)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪設(shè)備的高質(zhì)量管理及保養(yǎng)維護(hù)，有效避免測(cè)繪設(shè)備對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的不利影響。

3.2 提升測(cè)繪人員綜合素養(yǎng)

測(cè)繪人員綜合素養(yǎng)對(duì)測(cè)繪結(jié)果精度有顯著影響，礦山企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化對(duì)測(cè)繪專業(yè)技術(shù)人員專業(yè)技能以及綜合能力的培養(yǎng)，通過組織人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)或者進(jìn)修等途徑，來提高測(cè)繪人員的綜合素養(yǎng)。為了提升測(cè)繪人員積極性，礦山企業(yè)應(yīng)制定專門的考核辦法，對(duì)學(xué)習(xí)優(yōu)異者提出獎(jiǎng)勵(lì)、懈怠者則給予一定的懲處，為礦山測(cè)繪人員整體綜合素養(yǎng)的提供奠定基礎(chǔ)。

3.3 科學(xué)使用全站儀等設(shè)備

以往測(cè)繪人員采用人工方式記錄測(cè)繪數(shù)據(jù)、人工技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用人工方式會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，同時(shí)當(dāng)計(jì)算工程量大時(shí)也會(huì)明顯增加測(cè)繪人員工作量。通過科學(xué)的使用全站儀時(shí)可以解決傳統(tǒng)測(cè)繪工作中存在的一些問題，精準(zhǔn)完成采空區(qū)等巖移測(cè)量。

全站儀可以實(shí)現(xiàn)測(cè)距、測(cè)角測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算水平、坐標(biāo)增量以及高差等數(shù)據(jù)，并顯示測(cè)量結(jié)果，在空間點(diǎn)以及移動(dòng)目標(biāo)表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性，在適宜于礦山測(cè)繪工作。全站儀內(nèi)部有豐富的測(cè)繪軟件同時(shí)測(cè)量程序使用較為簡(jiǎn)單，可顯著提升測(cè)繪效率。

3.4 完善測(cè)繪設(shè)備使用制度

真正發(fā)揮測(cè)繪設(shè)備在礦山測(cè)繪中的功能，不僅需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理同時(shí)還應(yīng)合理制定測(cè)繪設(shè)備使用制度。礦山企業(yè)在原有測(cè)繪設(shè)備使用制度基礎(chǔ)上，應(yīng)針對(duì)制度進(jìn)行分析審視存在的弊端，對(duì)設(shè)備管理制度進(jìn)行必要的更新。對(duì)礦山測(cè)繪設(shè)備生產(chǎn)商、使用方式、維護(hù)保養(yǎng)等全面了解，并依據(jù)測(cè)繪設(shè)備使用頻率及其他因素，對(duì)設(shè)備使用制度進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。在設(shè)備使用前對(duì)使用人信息進(jìn)行登記，以便設(shè)備后續(xù)出問題時(shí)追責(zé)；明確測(cè)繪設(shè)備校核方式，確保設(shè)備在使用時(shí)滿足礦山測(cè)繪要求；要了解并掌握測(cè)繪設(shè)備的性能參數(shù)，卻把其可以滿足礦山測(cè)繪相關(guān)要求，確保測(cè)量精度。

3.5 測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用

3.5.1 三維激光掃描技術(shù)

該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取并按照預(yù)先設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)實(shí)景復(fù)制，具有測(cè)繪效率高、綜合成本適中等優(yōu)點(diǎn)，可以顯著提升礦山測(cè)繪的便捷性及安全性提升礦山測(cè)繪精度。同時(shí)也對(duì)測(cè)量進(jìn)行進(jìn)行可視化建模處理，從而確保測(cè)量數(shù)據(jù)可以直觀、全面的反應(yīng)測(cè)繪結(jié)果，以便礦山管理者及時(shí)掌握礦山開采情況?，F(xiàn)階段三維激光掃描技術(shù)在金屬礦山、煤炭采空區(qū)地表巖層移動(dòng)、部分井工巷道圍巖變形等方面具有應(yīng)用，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

3.5.2 “3S”技術(shù)

該技術(shù)是將全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)三種技術(shù)總稱，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取空間信息并存儲(chǔ)、分析，在礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、監(jiān)測(cè)或者獲取外界環(huán)境資源等方面具有廣泛應(yīng)用前景，具有較高的社會(huì)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

GPS與現(xiàn)代通信技術(shù)結(jié)合后可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地表目標(biāo)進(jìn)行三維坐標(biāo)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，并對(duì)獲取到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，從而對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行定位?，F(xiàn)階段該技術(shù)在工程測(cè)量、礦山測(cè)量以及地籍測(cè)量等領(lǐng)域中均有應(yīng)用。在礦山測(cè)繪中主要用于礦區(qū)地表塌陷測(cè)繪，通過構(gòu)建控制網(wǎng)分析礦山開采造成的地面塌陷影響。

遙感技術(shù)時(shí)通過航空攝影獲取監(jiān)測(cè)目標(biāo)電磁波信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，從而識(shí)別監(jiān)測(cè)目標(biāo)，對(duì)其幾何性質(zhì)及后續(xù)變化規(guī)律等內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)繪、水文分析等領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山資源以及礦區(qū)地表變化情況等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

GIS該技術(shù)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過綜合運(yùn)用系統(tǒng)工程理論、地理空間數(shù)據(jù)以及信息科學(xué)理論對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、管理，從而為決策者提供可靠數(shù)據(jù)支撐。GIS以測(cè)繪為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中已有數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，從而對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)。GIS技術(shù)在測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取、更新方面有明顯不足，將GIS與全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ)。將“3S”技術(shù)應(yīng)用到礦山測(cè)繪中，可以顯著的提高測(cè)繪質(zhì)量水平。

4 結(jié)語(yǔ)

文中對(duì)礦山測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行分析，以期更好地掌握礦山測(cè)繪實(shí)時(shí)現(xiàn)狀以及測(cè)繪質(zhì)量控制方式。各礦山開采企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)階段礦山測(cè)繪工作中存在的問題，通過借鑒先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)、完善人員、管理以及設(shè)備等，不斷提升礦山測(cè)繪效率及測(cè)繪質(zhì)量，從而提升礦山開采經(jīng)濟(jì)效益。