礦山測量數(shù)據(jù)處理與三維巷道測量方法的研究

唐煥慶

（山東黃金礦業(yè)（玲瓏）有限公司，山東 招遠 265400）

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，礦山開采呈現(xiàn)出科技化和現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢，礦山行業(yè)的整體發(fā)展呈現(xiàn)出逐漸增長的趨勢。礦山的測量技術日新月異，人們對于礦山測量數(shù)據(jù)處理提出了更高的要求，礦山測量數(shù)據(jù)的精準度將直接關系到整個工程的質量，因此，探索礦山測量數(shù)據(jù)處理與三維相互導測量方法之間的關聯(lián)性，將實現(xiàn)礦山工程整體質量，按計劃推進相關工作的進程，使得測量數(shù)據(jù)的精準度滿足合理的范圍需求[1]。

1 礦山測量與數(shù)據(jù)處理技術

1.1 礦山測量技術

礦山測量工作是指在礦山采礦和建設過程中，為了礦山的規(guī)劃設計和勘探進行測繪工作，礦山的測繪可能會包括勘探建設、生產、運營等，其涉及的內容有很多具體的分支:地表移動沉降觀測、礦體幾何圖繪制和制作、礦體區(qū)域地形圖的測繪，以及礦山的施工質量等等，這些測繪內容都能有效的保證礦山測量工作和精準度，加強礦區(qū)地區(qū)控制網絡的建設，并且為礦區(qū)其他測量工作提供準確的依據(jù)。為了能夠使礦區(qū)的測量工作更加準確，我國在礦山測量技術的應用過程中加入了控制點技術，通過控制點的設置和礦區(qū)內的多種形式布置，往往設立獨立的網絡區(qū)域。礦山的測量技術可以通過插鎖、插網等形式，對地面實行嚴格的控制，并使用加密網的設置，探究礦區(qū)的實際面積和礦區(qū)測量的等級。根據(jù)會計測量等級的不同，將會使礦區(qū)的實際測量面積和測量儀器有所區(qū)分，相關人員根據(jù)儀器的精準度才能夠采集可靠的數(shù)據(jù)信息。

1.2 設置一整套科學合理的數(shù)據(jù)平差計算系統(tǒng)

設置一整套科學合理的數(shù)據(jù)平差測量系統(tǒng)，根據(jù)采集數(shù)據(jù)的目的采集更為準確可靠的數(shù)據(jù)信息，并且利用平差處理、計算所有的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)科學合理的數(shù)據(jù)平差計算對數(shù)據(jù)的保存和記錄功能。由于目前礦山測量和數(shù)據(jù)處理工作都需要非?？焖俚恼{取結果，因此，數(shù)據(jù)記錄的過程應有所規(guī)范，地面測量和控制網絡的數(shù)據(jù)分析應由專人負責，平差計算系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的記錄能夠完善不同層次的礦區(qū)測量需求，利用儀器分析測量等級的數(shù)據(jù)，將會因為觀測數(shù)據(jù)的差異而形成極具差異性的測量分析效果。預測數(shù)據(jù)結果并形成科學模型，做好數(shù)據(jù)的保存工作，并且要求將所有的數(shù)據(jù)記錄電腦之內，能夠快捷的調取和入庫。

2 巷道貫通測量新技術

在現(xiàn)代社會中，金礦開采業(yè)不斷地發(fā)展，一些新型的技術在金礦的開采中被廣泛的應用，而在金礦的開采過程中，對金礦巷道的貫通測量是其重要內容，貫通測量的工作范圍涉及到了很多的方面，不僅是在地面上進行測量，而且還要延伸到井下，不僅要建設完善的礦山生產服務系統(tǒng)，而且還要提供更加詳細的安全信息[2]。

2.1 GPS 全球定位系統(tǒng)

GPS 是全球定位系統(tǒng)，是一種以人造衛(wèi)星為基礎的高精度無線電導航定位系統(tǒng)，這種定位系統(tǒng)能夠就近得知地球上空間的準確地理位置，車型速度和精確的時間信息，GPS 全球定位系統(tǒng)問世以來，受到了人們的青睞以及高精度全天候的服務，為人們的使用帶來了方便，而在這種工業(yè)生產的過程中，GPS 就等于是救命的神器，能夠實現(xiàn)很多次精準的衛(wèi)星導航與定位。在貫通測量發(fā)展的過程中，新的技術層出不窮，GPS 全球定位系統(tǒng)也被應用在巷道貫通測量的范圍之內，新的技術促使工作更加具有精準度，巷道測量的水平也越來越高。一般而言，貫通測量的新技術是為了測量人員能夠更加充分的得到測量環(huán)境內的各類資料，利用全球定位系統(tǒng)能夠建立起有效的控制網絡，在巷道貫通中如果出現(xiàn)危險，也能及時有效的預警。全球定位系統(tǒng)是在巷道貫通過程中進行密切監(jiān)測的系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)向道貫通過程中的問題，并且依托于有效的內部控制網絡，記錄風險的實際情況和處置情況，這是一種智能化的自動定位及記錄系統(tǒng)，對于巷道貫通的測量工作具有非常積極的應用意義。

2.2 礦山測量全站儀

礦山測量全站儀是一種全站型的電子測距儀，在電子計算和分析的過程中，數(shù)據(jù)儲存、電子測距、電子測角的功能都要求非常完備，全站儀能夠完善地將礦山測量與處理過程一體化，減輕測量人員的勞動強度并提高工作效率。在傳統(tǒng)地下礦山的測量工作中，使用傳統(tǒng)的經緯儀和水準儀來進行輔助測量，這樣做是為了能夠使得數(shù)據(jù)更加精準，使得礦山測量工作和礦山地面測量工作存在一致性。但是其缺點是需要測量人員使用外部業(yè)務與內部業(yè)務融合的方式工作，在礦山測量工作中，礦山地面測量與井下測量的區(qū)別非常大。也正是因為如此，才可能會在礦山的測量過程中出現(xiàn)誤差。礦山測量全站儀能夠很大程度上減少工作人員的勞動強度，在自然條件安全的情況之下，礦山全站測量儀能夠保證測量結果穩(wěn)定有效，而在苛刻的地質條件之下，在實際巷道測量工作中，全站儀仍然能夠減少測量工作的勞動強度，而且，也盡可能地保證工作人員的勞動強度和測量精度。有關人員反映，在礦山測量過程中使用了新型全站儀之后，明顯使整個工作顯著提高，并且使得測量精度和測量布局也變得更加科學合理。

2.3 三維激光的廣泛應用

在以往傳統(tǒng)的測量技術和實際相到測量工作有著一定的局限性，為了能夠精準測量并控制工人的勞動強度，可以采用三維激光掃描測量技術解決以上問題，對實際測量工作中的測量問題和測量弊端應該全面考量，從而應用三維激光掃描技術解決礦道測量中的難題，并在實際測量工作中將三維激光作為顯示巷道內的測量細節(jié)。目前在礦井測量過程中，研究人員要求三維激光的應用能夠顯示更加立體而全面的細節(jié)，將整個礦山完整的顯現(xiàn)出，來使得三維礦山模型能夠真實的反映礦山的開拓實際情況，并且能夠根據(jù)開拓情況實現(xiàn)實時的更新，這對于開展人員和工作人員來說是一個福音，能夠完善地將整個礦山的結構精準的顯示在人們眼前。結合國內外三維技術的優(yōu)勢，專注于三維測量機械的視覺檢測技術，通過研發(fā)和推廣使得三維檢測技術與藍光高精度檢測系統(tǒng)相結合，從而能夠實現(xiàn)多項產品的應用需求，將三維檢測、仿真模擬、逆向工程、產品改造、進度模擬，實證探究等融為一體，從而能夠實現(xiàn)高精度的視覺測試。近幾年來，三維激光測量儀器日益小型化輕變化，這對于礦山測量工作人員來說是一個利好消息，工作人員可以借助高精度的便攜式儀器開展更加精密的測量，并且使三維巷道模擬實驗日臻成熟。

2.4 巷道及回采工作面的測量

處理好巷道回采工作面的測量任務，主要是指在巷道的回采工作面內控制平面測量量和高程測量量，并且在其基礎之上實現(xiàn)測量人員的嚴格維護。如果發(fā)現(xiàn)有需要糾錯的地方，要及時糾錯，一旦出現(xiàn)問題、應準確測量。數(shù)值測定到巷道的實際位置，就可確定巷道位置時的質量平均值，根據(jù)巷道的實際位置會添在工作途中，按照測繪回采工作面實際位置統(tǒng)計產量，有效記錄已經測繪的巷道，經常性的對巷道進行檢查和糾正，控制點糾正測定方向，隨著新巷道的不斷向前掘進和延伸，測量人員需要對于已經給定的腰線和中線進行延長，才能夠保證數(shù)據(jù)的動態(tài)變化。測量人員對于巷道及回采工作面測量任務直接影響到巷道的穩(wěn)定性和下一步開采工作能否順利進行，因此對于設計圖紙應進行反復檢查，查看設計圖紙上向到的長度和角度是否與標注數(shù)字相符，另外還要根據(jù)實際的工作需求和現(xiàn)場已有的測量儀器多次測量和監(jiān)督，強調特殊的測量機檢測方法，強調檢查工作的正確性和合理性[3-5]。

3 結論

綜上所述，隨著我們國民經濟的快速發(fā)展，對于礦山的自然要求越來越高，礦山測量工作應與新技術密切結合,測量人員也應該根據(jù)礦山的實際測量需求實現(xiàn)技術的革新，通過合理選擇測量方法，提升礦山工作的整體測量可靠性，促進礦山開采事業(yè)的全面發(fā)展。必須要保證測量數(shù)據(jù)的精準度，而且要考慮到測量地形的復雜性，對于所要標設的礦道附近可靠控制點應進行多次計算和預判，測繪已具備測量條件的巷道，并經常性地對其進行檢查和糾錯，才能夠使得礦山測繪技術走上一個新的臺階。