測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用研究

楊耀智 蒲明娟

摘 要：近年來(lái)，全球礦業(yè)資源競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越嚴(yán)重，智慧礦山建設(shè)能夠從本質(zhì)上改善我國(guó)煤礦企業(yè)傳統(tǒng)的粗放式發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。智慧礦山建設(shè)中離不開(kāi)測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用能夠全面高效提升礦山企業(yè)的開(kāi)采效率，因此本文首先系統(tǒng)分析了測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)，最后對(duì)測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用展開(kāi)探討，從而促進(jìn)礦業(yè)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪新技術(shù);智慧礦山;礦山測(cè)量

一、測(cè)繪新技術(shù)的種類(lèi)及在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）常見(jiàn)的測(cè)繪新技術(shù)種類(lèi)

1.全站儀測(cè)繪技術(shù)

全站儀是目前礦山測(cè)繪過(guò)程中最常用的電子經(jīng)緯測(cè)量?jī)x器，全站儀能夠?qū)⒐狻C(jī)和電三者集成在一起，精準(zhǔn)地進(jìn)行距離、高度、水平角度和垂直角度等的測(cè)量工作，并且能夠通過(guò)廣電掃描盤(pán)將測(cè)量得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確顯現(xiàn)。全站儀在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用比較廣泛，它能夠獨(dú)立進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的測(cè)量工作，在智慧礦山的建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用。

2.GPS測(cè)繪技術(shù)

GPS系統(tǒng)即為全球定位系統(tǒng)，GPS測(cè)繪系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)衛(wèi)星定位的技術(shù)對(duì)全球范圍內(nèi)各區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。將GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到智慧礦山的建設(shè)中，能夠?qū)ΦV山區(qū)域的地勢(shì)地貌進(jìn)行詳細(xì)地勘察，更高效精確地進(jìn)行對(duì)礦山的測(cè)繪工作，為智慧礦山建設(shè)提供巨大的便利，GPS測(cè)繪技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦山內(nèi)所有井下巷道的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山及周?chē)h(huán)境情況的全面控制，為礦山的開(kāi)采和利用工作提供詳細(xì)的勘測(cè)數(shù)據(jù)，保證礦山開(kāi)采的安全。

3.GIS測(cè)繪技術(shù)

GIS測(cè)繪就是地理信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)能夠?qū)⒌V山區(qū)域內(nèi)的地理信息通過(guò)圖形的形式展示出來(lái)，GIS測(cè)繪技術(shù)在智慧礦山建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用能夠及時(shí)有效地對(duì)礦山內(nèi)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)繪制成地理圖像，便于礦山開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。GIS測(cè)繪技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦山的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能夠?qū)⒌V山及周邊地區(qū)的地形地貌通過(guò)圖像展示出來(lái)，在開(kāi)采施工過(guò)程中還能夠?qū)ο嚓P(guān)的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和分析從而形成全新的地形圖像。

4.RTK技術(shù)

RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，能夠準(zhǔn)確地展示出測(cè)量區(qū)域內(nèi)制定坐標(biāo)系的三維結(jié)果，RTK技術(shù)的基礎(chǔ)是載波相位觀測(cè)值，因此具備高度的精準(zhǔn)度，所測(cè)量測(cè)站的坐標(biāo)信息和觀測(cè)值能夠以數(shù)據(jù)鏈的形式在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間傳輸，流動(dòng)站在接收到數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)GPS所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

（二）測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.測(cè)量的精度比較高。測(cè)繪新技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)同測(cè)繪技術(shù)的有效結(jié)合，是一種全新高效的測(cè)繪模式，在實(shí)際測(cè)量應(yīng)用中能夠極大程度上減少測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差，較傳統(tǒng)測(cè)繪方式相比更加高效快捷，提升了礦山數(shù)據(jù)測(cè)量的精度。傳統(tǒng)的測(cè)量方式受技術(shù)水平及器械設(shè)備的限制，測(cè)量的范圍較小，數(shù)據(jù)的精確程度較低，測(cè)量工作的難度比較大且過(guò)程比較復(fù)雜，測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用改變了這一局面，測(cè)繪新技術(shù)能夠提升測(cè)量的范圍，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，只需要對(duì)一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)繪，不需要同傳統(tǒng)測(cè)繪模式一樣設(shè)置多個(gè)輔助的測(cè)量點(diǎn)，測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用大大提升了測(cè)繪工作的效率，提高了測(cè)量的精度，一定程度上增加了礦山開(kāi)采工作的安全系數(shù)。

2.自動(dòng)化水平高。測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中使用的都是新型的電子設(shè)備，電子測(cè)繪設(shè)備都是由電腦進(jìn)行控制，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠直接對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和復(fù)查，降低了人工操作的誤差，降低了礦山建設(shè)過(guò)程中的人工成本，提升了工作效率，為相關(guān)企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.測(cè)繪新技術(shù)功能強(qiáng)大。測(cè)繪新技術(shù)具有較強(qiáng)的功能性，測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山的建設(shè)過(guò)程中不僅能夠?qū)λ钄?shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量分析還能夠?qū)y(cè)量出的數(shù)據(jù)繪制成二維的平面圖形，為測(cè)繪技術(shù)人員的工作提供了非常大的幫助，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，不少測(cè)繪設(shè)備能夠進(jìn)行三維立體圖像的繪制，將礦山的地形地勢(shì)全方位地展示給礦山開(kāi)采的技術(shù)人員，為礦山的開(kāi)采帶來(lái)更大的便利。

二、測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用

（一）全站儀測(cè)繪技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用

全站儀在礦山測(cè)量過(guò)程中的應(yīng)用比較廣泛，全站儀包括電子全站儀和全站型電子測(cè)速儀兩種類(lèi)型。通過(guò)全站儀對(duì)礦山進(jìn)行測(cè)繪能夠保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)匯總和計(jì)算。全站儀在實(shí)際礦山測(cè)量的應(yīng)用中在目標(biāo)測(cè)量和位移空間的測(cè)量上有比較大的優(yōu)勢(shì)。在智慧礦山建設(shè)過(guò)程中會(huì)應(yīng)用大量的信息化計(jì)算機(jī)設(shè)備，全站儀能夠同計(jì)算機(jī)設(shè)備連接將測(cè)量到的參數(shù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，對(duì)比其他的測(cè)量設(shè)備，全站儀具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性，全站儀測(cè)繪技術(shù)的使用能夠大大降低礦山測(cè)繪工作的人工成本，保證了測(cè)量數(shù)值的精準(zhǔn)程度，將繁瑣的測(cè)量計(jì)算步驟簡(jiǎn)化，優(yōu)化了測(cè)繪工作的過(guò)程，保證了測(cè)量參數(shù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確度。

（二）無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了多個(gè)領(lǐng)域，在智慧礦山建設(shè)過(guò)程中也會(huì)應(yīng)用到無(wú)人機(jī)技術(shù)，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)能夠通過(guò)紅外線掃面議、輕型光學(xué)相機(jī)磁儀器等航空應(yīng)用的高分辨率設(shè)備同遙感技術(shù)結(jié)合在一起，對(duì)礦山測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行拍攝和測(cè)量，將測(cè)量到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，通過(guò)強(qiáng)大的信息技術(shù)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的處理分析，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是設(shè)備成本低，測(cè)繪過(guò)程較為靈活，能夠?qū)Φ貏?shì)復(fù)雜、環(huán)境惡劣的礦山區(qū)域進(jìn)行有效的測(cè)繪，因此在智慧礦山建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

（三）GPS定位測(cè)繪技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用

GPS定位技術(shù)在我國(guó)的科學(xué)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等得到了廣泛的應(yīng)用，GPS定位技術(shù)為人們的生活帶來(lái)了巨大的便利，GPS定位技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中也起到了關(guān)鍵作用。在進(jìn)行礦山開(kāi)采過(guò)程中如果發(fā)生地下壓力變化等特殊情況，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，不僅會(huì)為煤礦企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失還會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的生命安全造成威脅，GPS定位技術(shù)能夠利用衛(wèi)星定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山區(qū)域內(nèi)的有效監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山開(kāi)采過(guò)程中的危險(xiǎn)，消除安全隱患，保證礦山開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。

（四）三維激光掃描技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)是一種通過(guò)高精度的掃描儀對(duì)需要測(cè)量的物體掃描后得出測(cè)量數(shù)據(jù)的專(zhuān)業(yè)測(cè)量技術(shù)。三維激光掃描技術(shù)在智慧礦山建設(shè)過(guò)程中能夠通過(guò)激光對(duì)礦山測(cè)量區(qū)域進(jìn)行不同方向的照射，并詳細(xì)計(jì)算光束反射后的行程，對(duì)反射距離進(jìn)行感光處理從而形成礦山測(cè)量區(qū)域的三維立體景象的過(guò)程，三維激光掃描技術(shù)能夠?qū)⒌V山整體的形態(tài)利用全息圖片呈現(xiàn)出來(lái)，當(dāng)激光再次對(duì)全系圖片進(jìn)行照射，并通過(guò)對(duì)角度的調(diào)整，就可以對(duì)整個(gè)礦山的全貌進(jìn)行詳細(xì)的觀察，對(duì)礦山的反射率、三維坐標(biāo)等進(jìn)行觀測(cè)，并快速對(duì)礦山實(shí)景進(jìn)行復(fù)建。三維激光掃描技術(shù)具有非常高的安全性和穩(wěn)定性，能夠保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。目前三維激光掃描技術(shù)是我國(guó)最先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)之一，在智慧礦山的建設(shè)中比較適合進(jìn)行遠(yuǎn)距離的礦山數(shù)據(jù)測(cè)量工作，能夠通過(guò)坐標(biāo)確定掃描的控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山的遠(yuǎn)距離測(cè)繪。三維激光掃描儀設(shè)備自身體積比較小，且計(jì)算的密度比較高，在進(jìn)行智慧礦山測(cè)量工作時(shí)能夠充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，提高對(duì)復(fù)雜地形礦山的測(cè)量效果，三維激光掃描技術(shù)的設(shè)備操作十分簡(jiǎn)單便捷，對(duì)三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)相關(guān)管理人員對(duì)礦山儲(chǔ)量的動(dòng)態(tài)化管理程度，降低了后期礦山開(kāi)采的難度。

（五）慣性測(cè)量技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用

慣性測(cè)量技術(shù)能夠通過(guò)衛(wèi)星定位技術(shù)對(duì)礦山區(qū)域地面的地勢(shì)地貌、區(qū)域環(huán)境等信息進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)測(cè)量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的整理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦山管線、地質(zhì)重力變化等數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，慣性測(cè)量技術(shù)同其他測(cè)量技術(shù)相比的操作優(yōu)勢(shì)是自主性強(qiáng)、更加的方便快捷。

結(jié)論：綜上所述，隨著科技的進(jìn)步，信息技術(shù)的快速發(fā)展，智慧礦山建設(shè)的總體水平也在不斷提高，礦產(chǎn)資源的開(kāi)采對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的提升起到了積極的促進(jìn)作用。測(cè)繪工作的質(zhì)量直接影響著智慧礦山建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性，測(cè)繪新技術(shù)在智慧礦山建設(shè)中的應(yīng)用為煤礦資源的開(kāi)采和利用提供了更多的安全保障，進(jìn)一步提高了工作效率和質(zhì)量，使得相關(guān)企業(yè)更好的進(jìn)行開(kāi)采工作，為國(guó)家的煤礦能源的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。