測量技術(shù)在露天礦山生產(chǎn)和安全中的應用

唐匡仁

礦山的地下開采過程中，整體生產(chǎn)系統(tǒng)相對來說會比較復雜，同時生產(chǎn)的環(huán)節(jié)有比較特殊地質(zhì)條件的變化是客觀存在的現(xiàn)象。而隨著現(xiàn)如今采礦工作的發(fā)展和工作面的增大，對井下生產(chǎn)工作帶來了很多的不安全因素，使井下工人的生命安全受到了嚴重的威脅。在這個過程中，要將這些不安全因素控制在合理的范圍，就需要結(jié)合實際情況，使用先進的礦山生產(chǎn)和測量技術(shù)方法，運用先進的測量工具，從而獲得礦山生產(chǎn)過程中各種數(shù)據(jù)資料，對其加以分析之后進行應用，使這些數(shù)據(jù)資料反映在具體的礦山生產(chǎn)圖紙中。因此在礦山的安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)測量技術(shù)是一項基礎(chǔ)性的工作，更是礦山安全生產(chǎn)的重要保障。

1 測量技術(shù)在露天礦山安全生產(chǎn)中應用價值

1.1 有利于優(yōu)化礦山開采的整體環(huán)境

礦山開采的工作本身比較復雜，整體流程也并不單一，實際中礦山開采的環(huán)境相對來說比較差，地質(zhì)特點的變化會比較明顯，經(jīng)常會出現(xiàn)還有水資源的區(qū)域，使礦山開產(chǎn)的進程受到相應的影響，甚至還容易出現(xiàn)礦山采掘的安全事故。因此，在實際生產(chǎn)的過程中，要結(jié)合實際情況去關(guān)注防水處理方面的問題和內(nèi)容，使礦山開采的整體環(huán)境基礎(chǔ)得到進一步的優(yōu)化，保障礦山開采的實際效果，通過測量技術(shù)的有效應用，可以順利地解決這個問題。在測量的過程中，可以了解礦山中的含水層以及其他的一些溶洞，還有特殊的地質(zhì)特性，為后續(xù)礦山開采工作的順利開展提供數(shù)據(jù)方面的基礎(chǔ)支撐，使礦山開采的工作人員真正了解礦山地下的特殊結(jié)構(gòu)和問題所在，結(jié)合實際采取科學、具體的措施和方法，有效地減少在礦山開采過程中涉水的安全事故問題。另外，礦山測量工作中要重視對于水文觀測系統(tǒng)的了解，以及對于地質(zhì)資料的合理性收集，這樣才能夠讓礦山的開采工作人員更加準確地掌握地下蓄水層的特點以及湖泊、河流的具體位置，為后續(xù)礦山開采環(huán)節(jié)的防水工作開展奠定良好的基礎(chǔ)，使礦山安全生產(chǎn)效果得到保障，優(yōu)化整體礦山開采的環(huán)境。

1.2 有利于提高礦山開產(chǎn)資源的利用率

測量工作在礦山開采中的應用能夠更好地提高礦山生產(chǎn)中的采購率。具體來說，通過組織測量工作，明確了在礦山生產(chǎn)過程中需要使用到的各種先進的工具以及材料，還有專業(yè)性的設(shè)備，這樣就能夠為后續(xù)的采購工作提供重要的參考依據(jù)，防止在礦山開采的過程中產(chǎn)生不必要的資源消耗的問題。在礦山開采工作的開展過程中，包括深度以及炮孔的位置不明確等問題，都有可能會導致很多的廢石進而其中，直接影響到礦石生產(chǎn)的質(zhì)量。而運用先進的礦山測量技術(shù)時，就能夠更好地了解到礦井下的地表情況，對其進行專業(yè)性的測量，并判斷地表下巖石的特殊變化情況，采取科學合理的方法組織開展礦山的開采工作，防止在開采的過程中產(chǎn)生不必要的資源浪費問題，最終提高資源的利用率。

1.3 有利于對巷道的開采方位進行明確

實際中，露天采礦工作開展時，礦山開采巷道的方位以及具體的距離和坡度會直接影響到礦山開采工作的實際效率以及礦山生產(chǎn)中產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。但是實際中礦山巷道的定位本身就是影響到礦山生產(chǎn)效果的重要因素，礦山測量工作的開展，能夠為巷道的掘進方向提供準確的定位，而施工放樣等工作也可以從中獲得一些專業(yè)的技術(shù)支持，以便于測算出更加準確的巷道位置，為礦山開采工作的順利進行提供正確的路線指導，使后續(xù)安全生產(chǎn)工作同樣能夠順利展開，讓露天采礦工作的實際成效更加理想。另外，通過測量技術(shù)在礦山開采過程中的有效應用，能夠更好地對礦山巷道路線的斷層進行準確、詳細的測量，分析礦山巷道路線的節(jié)理，以便于讓相關(guān)的工作人員了解到數(shù)據(jù)信息之后，結(jié)合實際情況，去制定出更加科學合理的安全生產(chǎn)措施，防止在礦山生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)了一些不必要的安全事故問題。

1.4 有利于提高安全生產(chǎn)水平

測量技術(shù)在露天礦山生產(chǎn)過程中的有效應用能夠使工作人員結(jié)合各種礦山測量的軟件和數(shù)量，對整個礦區(qū)的地形和地質(zhì)情況進行全面的分析，發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢，指導安全施工工作的順利開展。在礦井的施工過程中盡量避開地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破碎帶，從而保證井下工作的運輸安全性和通風的安全性，同時還可以指導其他的采掘巷道不要進入危險區(qū)，使露天礦山采掘過程中的安全生產(chǎn)水平得到了提高。

1.5 有利于提供更加準確、詳細的礦山測繪資料內(nèi)容

礦山測量工作需要涉及到礦井的上部和下部，尤其是在礦井下的所有巷道以及采空區(qū)的測繪工作，要對采礦的條件產(chǎn)生深入全面的了解。因此在礦山的采掘過程中，測量工作的開展效果直接影響到整體的安全生產(chǎn)質(zhì)量，而在測量的過程中獲得準確的數(shù)據(jù)，能夠為礦山安全生產(chǎn)工作的進行提供相應的保障和堅實的基礎(chǔ)。這就要求礦山的測量人員可以及時提供反映出生產(chǎn)狀況的不同圖紙資料，了解各部分數(shù)據(jù)情況，對采礦設(shè)計的編制結(jié)果進行分析和指導。比如說針對井下導線點以及高程點的控制，往往會成為地質(zhì)部門獲得地質(zhì)條件的重要參考依據(jù)，而如果導線點不夠精準，就會導致地質(zhì)預報工作的結(jié)果也不夠準確。測量技術(shù)應用在露天礦山安全生產(chǎn)的過程中，能夠提供更加準確詳細的礦山測繪資料內(nèi)容，讓后續(xù)地質(zhì)條件的復雜多變問題也能夠得到解決。

2 露天礦山測量的作用

2.1 地質(zhì)測量是露天礦安全生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)

露天礦開發(fā)的前提和物質(zhì)基礎(chǔ)是穩(wěn)定生產(chǎn)，地質(zhì)技術(shù)測量員需要做好準備工作，保證測定的準確性。露天礦開發(fā)主要是地上活動，但又需要對開采點的巖石及其地表層變形狀況做出精確的測定和勘察，一旦測定不準確將會引發(fā)各種危險事件，會給開采工人造成極大的危險。地質(zhì)技術(shù)測定能夠?qū)β短斓V安全運行過程中的所有不確定因素進行測定，而這也直接關(guān)乎到是否能安全運行。但如果在測定過程中，所獲取的精度信息達不到一定標準就會造成偏差變大，會給安全運行造成不可預知的損失。所以，地質(zhì)測量在露天礦安全性生產(chǎn)中產(chǎn)生的影響相當大，是露天礦安全管理的前提和基石。

2.2 礦山監(jiān)測工作，是國家資源綜合利用的基礎(chǔ)前提

水泥制造的主要原材料石灰?guī)r資源是難以再生的，而且石灰?guī)r保有儲量是很有限的，因此一個大國每年消耗石灰?guī)r資源的總量巨大。隨著中國社會經(jīng)濟的日益發(fā)達，對水泥的需要量也愈來愈大，而石灰石資源將越來越少，加上許多資源因條件限制不能開采。這就需要企業(yè)必須提高資源的綜合使用，節(jié)約資源，以延長礦山的使用壽命。為合理使用礦井資料，還需要做好監(jiān)測工作，除礦井的地物地貌特點之外，還需要與地質(zhì)勘探工作緊密聯(lián)系，以全面控制礦體的形態(tài)特征和分布規(guī)律，包括各夾層的分布狀況等。為礦井的工程設(shè)計和開發(fā)工作提供詳實的圖紙資料，以便于合理使用資源，并盡量減少廢、夾石的剝離率。

2.3 計量工作是礦山均衡生產(chǎn)的最主要保障

隨著計量科學技術(shù)的日益發(fā)達，特別是全站儀的廣泛發(fā)展與使用，對計量成果的管理與利用效率也越來越現(xiàn)代化與數(shù)字化，并采用電子計算機管理，可以精確了解工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的實際情況，從而進行有效控制、均衡生產(chǎn)活動。①制定礦井產(chǎn)品質(zhì)量目標。根據(jù)生產(chǎn)質(zhì)量目標，確定出來各個時間所產(chǎn)出的礦物的品級、種類和儲備，并對各種爆堆期間的資料對比，事先采用方法得到確定的石灰石品質(zhì)目標。②測算規(guī)劃區(qū)域內(nèi)礦石的一般地質(zhì)技術(shù)價值。根據(jù)監(jiān)測工作放樣、確定開采時間線和開采量，并按設(shè)計圖上礦物種類、狀態(tài)及爆破區(qū)計算出礦物的一般價值。③測算預計貧化量。根據(jù)地質(zhì)勘探資料，對生產(chǎn)計劃段內(nèi)的巖石層的嵌入程度和級外礦的分布、厚薄、產(chǎn)狀等的狀況標定到工作表面，以研究分采分爆的可行性和需求，從而測算預計貧化量。這樣就可以調(diào)節(jié)生產(chǎn)規(guī)劃。此外，還要符合配料要求，以增加個人廠礦石的貧化量，對進一步提高自然資源綜合利用率也是很有利的。

2.4 測量對爆破作業(yè)有指導作用

①中深孔爆裂從布孔到爆堆高度的測定，均要以測定材料為依據(jù)來進行。由于測定材料為整個爆裂工程提出了最科學、最可靠的基本資料，所以測定對中深孔爆破工作起著重要的作用。②對硐室的爆破作業(yè)必須認識到測量工作。首先必須有詳盡的開爆區(qū)位置圖，在地貌圖上設(shè)計藥包大小和硐室位置，按設(shè)計測算并放樣到實地上。在硐室開挖過程中要隨時跟蹤觀測，了解和指導硐室的建設(shè)過程，最后將硐室情況測繪在位置圖上，并計算出正確的開挖爆破參數(shù)，為開挖爆破設(shè)計施工提出了正確的數(shù)據(jù)資料，才能使爆破作業(yè)獲得最佳效益。

3 測量技術(shù)在露天礦山生產(chǎn)與安全中的應用要求

3.1 使用更加先進和專業(yè)的礦山測量技術(shù)

先進科學技術(shù)的應用是提高礦山測量工作質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，也是具體的保障，因此在礦山生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的過程中，要結(jié)合實際情況以及先進的測量技術(shù)方法，使整體礦山測量結(jié)果的數(shù)據(jù)準確性更高，讓后續(xù)生產(chǎn)的安全性也得到保障。比如說使用先進的3S技術(shù)以及全站儀技術(shù)，使生產(chǎn)的準確性更高，讓礦山測量的精準度為礦山生產(chǎn)的安全性提供相應的技術(shù)支持。

3.2 提高負責和從事測量工作人員的綜合技術(shù)水平

通常來說，礦山測量工作結(jié)果的準確性會直接影響到礦山生產(chǎn)工作的安全性，同時礦山測量工作結(jié)果的準確性會和礦山測量工作人員的素養(yǎng)之間存在密切的聯(lián)系，要提高礦山測量的準確性，就需要加強工作人員的重視，采取更加科學合理的方法保障工作人員的專業(yè)素養(yǎng)以及測量技術(shù)的效果。對此，需要礦山生產(chǎn)企業(yè)結(jié)合工作人員的情況，對其進行定期的培訓和指導，適當聘請專業(yè)的礦山測量工作人員到企業(yè)內(nèi)部，對礦山測量工作人員進行培訓，使他們了解在工作過程中的一些先進技術(shù)和方法，保障相關(guān)工作的質(zhì)量效果。而針對沒有參加崗前培訓的技術(shù)人員，則需要拒絕他們上崗，使整體礦山測量工作人員的綜合素質(zhì)水平得到提高，保障露天礦山生產(chǎn)工作的順利穩(wěn)定進行。

3.3 完善露天礦山安全生產(chǎn)責任制度體系

安全生產(chǎn)管理制度體系的建立，能夠有效地提高礦產(chǎn)生產(chǎn)的安全性效果，需要在制度的建立過程中，加強對安全隱患的排查，減少安全事故發(fā)生的概率，同時也需要將礦山測量工作歸結(jié)到安全生產(chǎn)管理制度體系中，避免違規(guī)開采以及違規(guī)生產(chǎn)管理工作的存在，保障礦山生產(chǎn)的安全性效果。

3.4 做好安全生產(chǎn)的宣傳教育

先進的礦山測量技術(shù)，要引進露天礦山的開采過程中，使其滲透在每一個環(huán)節(jié)。在這個過程中，要讓工作人員充分了解安全生產(chǎn)的重要性，加強安全生產(chǎn)的宣傳教育和培訓工作，使礦山生產(chǎn)工作人員的安全意識水平進一步提高。要關(guān)注礦山測量工作開展的重要結(jié)果，及時發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的安全隱患問題，使工作人員對其產(chǎn)生了解之后，結(jié)合實際情況提出更加科學有效的安全問題解決和處理的方法，保障露天礦山生產(chǎn)的安全性效果。

4 現(xiàn)代測量技術(shù)在露天礦山生產(chǎn)和安全中的應用

4.1 全站儀的應用

全站儀是一種應用廣泛的測繪儀器，它主要是使用先進的電子技術(shù)以及光學技術(shù)相互融合所形成的一種專業(yè)的光電測量儀器，與此同時也是結(jié)合測距以及電子經(jīng)緯儀的優(yōu)勢為一體的智能化全站儀，在未來，以全站儀為代表的智能化儀器是露天礦山測量工作中使用的重要儀器，同時也是具體的發(fā)展方向。通過全站儀的使用，結(jié)合現(xiàn)代先進的計算機技術(shù)方法，構(gòu)建形成露天礦山的三維數(shù)據(jù)自動采集和傳輸處理的模型以及系統(tǒng)，使傳統(tǒng)的礦山測量過程中繁瑣的工作內(nèi)容得到了簡化，降低了工作人員的工作壓力，實際各項工作順利開展，同時也能夠獲得更加準確的信息，保障露天礦山生產(chǎn)安全效果。

4.2 靜態(tài)測量技術(shù)的應用

所謂GPS靜態(tài)檢測技術(shù)，是在各個檢測站使用多個接收器實現(xiàn)同時的監(jiān)測，以便得到相應的數(shù)據(jù)，在檢測處理過程中，使用相應的檢測儀表來接收相應的數(shù)據(jù)，通常都會使用接收機的測量型GPS接收器，并利用這一類接收器來進行定位檢測的處理。首先，建立測控網(wǎng)絡，但是因為測控網(wǎng)絡形式較多，所以各個測控網(wǎng)絡之間還具有差異，對于部分簡單的檢測區(qū)僅需不到1h時間就能夠?qū)崿F(xiàn)，而對于針對個別的復雜地區(qū)，其就需要長達數(shù)時間的測試。所以最為簡便的利用一些GPS接收器，就能夠達到最實際的需求。在具體觀測環(huán)節(jié)，可以通過在觀測點上簡單的安裝，或者建立相應的簡單接收設(shè)備，但是同步的觀測工作還需要相應的時間，通常，在1h～2h左右，然后用邊連接的模式建立測控網(wǎng)絡，再搭配上專業(yè)的軟件系統(tǒng)來解算并建筑基線，就能夠得到相應的坐標值。

4.3 RTK的技術(shù)的應用

實時的動態(tài)位置技術(shù)，也成為了RTK系統(tǒng)因為自身位置的正確，而及時被廣泛使用。RTK也能夠通過載波相位觀測進行差分。他的原理是把一個收集機安裝在接收站起來，而把其他一個或多個收集機安裝在RTK上是載波相位監(jiān)測，基于實時差分RTK監(jiān)測的實時動態(tài)定位信息技術(shù)，這個技術(shù)原理是在基礎(chǔ)站上設(shè)置一個收集機，在流動站上設(shè)置其余的幾臺，盡管它們安裝的地點有所不同，但它們都能夠在同樣的時刻接觸到由同樣的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信息，而得到的觀測值也就是能夠通過在基礎(chǔ)站上的那臺儀器接觸到的。將這些觀察值與我們的已有位置信號放到一起作對比，他們中間的差就稱為GPS差分改正值，共視衛(wèi)星的流動站可以將從無線電數(shù)據(jù)鏈電臺傳輸出去的經(jīng)差分精確化，并轉(zhuǎn)換成利用GPS所觀察的數(shù)據(jù)信息，然后利用一定的技術(shù)手段，將所獲取的經(jīng)差分修正后可以得到流動站更精確的實際定位結(jié)果，使得它的觀察精確度能夠很快的到達厘米級或者僅僅在1.25s時間內(nèi)，利用以上步驟可以隨時調(diào)整測算出的實際定位結(jié)果，由此可以推測，根據(jù)用戶站與基準臺站所觀察的質(zhì)量和解算結(jié)果，我們可以根據(jù)綜合這兩個方面的結(jié)果，來判斷能否獲得我們所需要的預算成果，這也就能夠大大減少了觀察的次數(shù)從而避免浪費了我們的精力與時間。所以，由于RTK檢測的精度高，準確性和效率，在工程檢測領(lǐng)域中獲得了普遍的運用。

4.4 空間信息技術(shù)的應用

空間信息技術(shù)的應用主要是來自于先進的3S技術(shù)系統(tǒng)，也就是說遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)以及地理信息技術(shù)系統(tǒng)，其中基于先進的遙感技術(shù)系統(tǒng)獲得的測圖數(shù)據(jù)會更加準確，能夠基于遙感數(shù)據(jù)資料構(gòu)建形成地面的數(shù)據(jù)信息模型，用于測繪工作中發(fā)揮相應的效果。而全球定位系統(tǒng)則是最具潛力的全能型技術(shù)，它能夠用于礦山的測量以及工程測量和環(huán)境等多個方面發(fā)揮重要的作用，在應用的過程中，GPS技術(shù)可以沒有嚴格的控制測量等級的區(qū)別，也不用考慮測點之間的通視性效果，不會存在太大的誤差，同時也可以進行三維的定位，這是和傳統(tǒng)測繪觀念體現(xiàn)出極大差異性的一種技術(shù)方法。地理信息技術(shù)系統(tǒng)能夠更好地對空間地理分布的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進行采集和處理，他的發(fā)展對于現(xiàn)代測繪科學發(fā)展來說意義重大。現(xiàn)代空間信息技術(shù)應用在露天礦山生產(chǎn)過程中發(fā)揮出了明顯的優(yōu)勢。

5 結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代測繪技術(shù)應用在露天礦山生產(chǎn)的過程中體現(xiàn)出了重要的價值，可以使露天礦山測量工作順利開展，保障了生產(chǎn)的安全性，滿足了相關(guān)工作的具體要求，因此對其進行研究具有重要的作用。