徐龍濱

黑龍江龍煤雙鴨山礦業(yè)有限責(zé)任公司集賢煤礦生產(chǎn)科

測(cè)繪技術(shù)在礦山開(kāi)采沉陷中的運(yùn)用

徐龍濱

黑龍江龍煤雙鴨山礦業(yè)有限責(zé)任公司集賢煤礦生產(chǎn)科

全球化進(jìn)程日益加快，科學(xué)技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)代礦山的開(kāi)采中扮演著很重要的角色，對(duì)其開(kāi)采施工的影響很大。目前應(yīng)用最廣泛的測(cè)繪技術(shù)就是GPS技術(shù)，這種全球定位系統(tǒng)技術(shù)的使用極大地方便了開(kāi)采工作量，為后期的開(kāi)采作業(yè)提供了很有效的可靠參考數(shù)據(jù)。文章主要研究了這種技術(shù)的在開(kāi)采中的優(yōu)勢(shì)以及實(shí)際應(yīng)用，在最后提出了測(cè)繪技術(shù)在礦山開(kāi)采中對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用有哪些。旨在通過(guò)本文的簡(jiǎn)單介紹，希望給有關(guān)方面提供些參考性的有研究?jī)r(jià)值的建議。

測(cè)繪技術(shù)；GPS技術(shù)優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用；環(huán)境保護(hù)

一、GPS技術(shù)及其在礦山開(kāi)采沉陷測(cè)量中的優(yōu)越性

1.礦山的開(kāi)發(fā)大多都是在環(huán)境惡劣的外部進(jìn)行操作，因此開(kāi)采的難易很大程度上卻取決于開(kāi)采區(qū)域的環(huán)境條件狀況、地形和地質(zhì)的具體復(fù)雜程度等。如果沒(méi)有先進(jìn)的技術(shù)，那么可想而知，在開(kāi)采的過(guò)程中對(duì)實(shí)際情況的把握和對(duì)煤炭層的信息數(shù)據(jù)的搜索等都會(huì)有一定的困難。但是GPS技術(shù)的廣泛使用在根本上很好地解決了這些難題，為開(kāi)采的順利進(jìn)行奠定了可靠的技術(shù)條件。

2.因?yàn)镚PS是根據(jù)全球衛(wèi)星進(jìn)行定位，所以不會(huì)受到其他外界因素的干擾，采集的信息和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)度都比較高，即使在自然環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，其測(cè)量效果也可以滿足礦山測(cè)量的實(shí)際需求而且不需要重復(fù)進(jìn)行，一次性就可以，不管工作量的多少或者困難程度。

3.GPS的技術(shù)應(yīng)用也是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，多以工作人員只要在計(jì)算機(jī)中輸入GPS的初次測(cè)量數(shù)據(jù)，然后利用相關(guān)的技術(shù)軟件就可以將輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，很快就能得出相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)果。因此，GPS技術(shù)依靠和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的連用，強(qiáng)化了自身的智能化和自動(dòng)化水平。

二、GPS技術(shù)在礦山開(kāi)采沉陷測(cè)量中的運(yùn)用

1.GPS礦區(qū)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的創(chuàng)建

要想有效的使用GPS礦區(qū)監(jiān)測(cè)網(wǎng),其中第一點(diǎn)必須要?jiǎng)?chuàng)建計(jì)算地表沉陷和巖層移動(dòng)的基準(zhǔn)點(diǎn),所以,以上基準(zhǔn)點(diǎn)就必須安置在采動(dòng)影響范圍之外的相對(duì)平穩(wěn)的地方,而且通常需要三到四個(gè)永久控制點(diǎn)組合而成。以礦山測(cè)量的規(guī)范為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),再與測(cè)量地區(qū)地形地物等特點(diǎn)相結(jié)合,構(gòu)建科學(xué)合理的GPS布網(wǎng)策略。以創(chuàng)建好的控制網(wǎng)為前提,向沉陷區(qū)不斷發(fā)送布置觀測(cè)站的測(cè)量點(diǎn),上述觀測(cè)點(diǎn)一定要實(shí)時(shí)反映出沉陷區(qū)域整體的變形特特點(diǎn)。

2.GPS數(shù)據(jù)處理

進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)的處理是開(kāi)始以觀測(cè)的數(shù)據(jù)出發(fā)，然后得到最后的開(kāi)采沉陷數(shù)值，這是工作的最終目的。具體的數(shù)據(jù)處理方法就是，首先記錄初次測(cè)量的數(shù)據(jù)，然后再利用相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸軟件把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，在進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，需要轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的格式模式，當(dāng)然也是要利用相關(guān)的格式轉(zhuǎn)換軟件才能進(jìn)行操作，然后進(jìn)一步通過(guò)使用基線解算軟件，得出GPS的基線向量結(jié)果數(shù)據(jù)，在最后在利用GPS的網(wǎng)平差系統(tǒng)來(lái)獲得想要的數(shù)據(jù)。通過(guò)上述的分析，我們可以簡(jiǎn)單地了解到，在GPS數(shù)據(jù)的處理中最主要的操作過(guò)程是從極限結(jié)算的轉(zhuǎn)化再到GPS網(wǎng)平差的整個(gè)過(guò)程,在這里的基本平差程序過(guò)程為：

(1)取基線向量,創(chuàng)建GPS的基線向量網(wǎng),做到以下幾點(diǎn)要求：

①使用各自獨(dú)立的基線,如果選用了不相互獨(dú)立的基線,那么平差結(jié)果將和真實(shí)的情況不一致;

②使用的基線需要以閉合的幾何圖形的方式呈現(xiàn)出來(lái);

③應(yīng)該使用優(yōu)質(zhì)的基線向量,基線的優(yōu)質(zhì)程度,可以依據(jù)同步環(huán)閉和差異步環(huán)閉和差和重復(fù)基線較差來(lái)進(jìn)行判定;

④使用能構(gòu)成邊數(shù)較少的異步環(huán)的基線向量;

⑤盡量使用邊長(zhǎng)相對(duì)比較短的基線向量。

(2)三維無(wú)約束平差。創(chuàng)建GPS基線向量網(wǎng)之后,下一步應(yīng)該進(jìn)行GPS網(wǎng)的三維無(wú)約束平差,其目的主要是通過(guò)無(wú)約束平差檢測(cè)出的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)定構(gòu)成的GPS網(wǎng)中有沒(méi)有粗差基線狀況發(fā)生,如果出現(xiàn)粗差基線,則應(yīng)該第一時(shí)間加以解決。

三、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦山環(huán)境保護(hù)中的作用

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)和礦山的環(huán)境保護(hù)之間也有著不可分割的關(guān)系，從整體上來(lái)說(shuō)能夠有效的降低礦山周圍的環(huán)境污染現(xiàn)象，其主要原因是通過(guò)地理信息系統(tǒng)的模擬對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行科學(xué)勘測(cè)，其勘測(cè)數(shù)據(jù)并不是一成不變的而是在環(huán)境的不斷變動(dòng)中進(jìn)行的。所以數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。同時(shí)測(cè)繪技術(shù)的數(shù)據(jù)是基于準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)后期的礦山環(huán)境進(jìn)行科學(xué)化的預(yù)測(cè)，然后將所得到的結(jié)果事前采取相應(yīng)的具體措施進(jìn)行預(yù)防，這可以很好地預(yù)防礦山在出現(xiàn)突發(fā)事件的時(shí)候，比如環(huán)境污染或者生態(tài)環(huán)境的破壞等做到提前預(yù)防，實(shí)施好預(yù)防措施，減小經(jīng)濟(jì)的損失率，提高了施工的工作效率。同時(shí)在具體的操作和使用中，測(cè)繪技術(shù)是將地理的具體信息數(shù)據(jù)和三維空間分析、預(yù)測(cè)模型三者之間進(jìn)行了有效地整合，極大地提升了功能模塊的使用率，并且在此基礎(chǔ)上能夠有效地將各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，很好地完善地理信息系統(tǒng)。

1.指導(dǎo)礦山的生產(chǎn)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)有了大跨步的進(jìn)步，通過(guò)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑺玫牡V山數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化的對(duì)比，同時(shí)分析出真實(shí)數(shù)據(jù)，可以及時(shí)的判斷出地面是否存在塌陷的可能，將數(shù)據(jù)制定成更加直觀的圖表形式，并以文字形式做相關(guān)的備注，保證數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。同時(shí)，仔細(xì)分析研究出相關(guān)規(guī)律，更好的指導(dǎo)我國(guó)的礦山生產(chǎn)。

2.恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源消耗日益增大，我國(guó)可用地?cái)?shù)量在逐漸減少，因此，在礦山開(kāi)發(fā)時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)地表活動(dòng)的控制和監(jiān)督，降低破壞現(xiàn)象，通過(guò)先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)提高我國(guó)礦區(qū)生態(tài)重建的步伐。

四、結(jié)語(yǔ)

礦山煤炭開(kāi)采是我國(guó)目前礦產(chǎn)資源中開(kāi)采量非常大的一項(xiàng)工程，由于各種因素的原因，礦山開(kāi)發(fā)不論是對(duì)社會(huì)的發(fā)展還是對(duì)資源的合理利用上都有著重大關(guān)系，特別是和開(kāi)采場(chǎng)地的周圍環(huán)境的關(guān)系。最近這幾年我國(guó)一直早提倡走可持續(xù)發(fā)展道路，提倡人與自然的和諧相處和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)和協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，礦山的開(kāi)發(fā)務(wù)必要做到既合理開(kāi)發(fā)和有效利用現(xiàn)有煤炭資源，不浪費(fèi)，同時(shí)也要注意周圍環(huán)境的保護(hù)，尤其是測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)帶來(lái)了很好的便捷條件，要充分利用先進(jìn)技術(shù)，培養(yǎng)先進(jìn)的科技人才，做到資源的利用和環(huán)境保護(hù)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展，同時(shí)又能夠很好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益地提高。

[1]左成,麻鳳海,侯劍華.礦山開(kāi)采沉陷研究代表人物的可視化探析[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014(06)

[2]曹振,丁文博.遼寧省礦山開(kāi)采損毀土地現(xiàn)狀與復(fù)墾措施研究[J].國(guó)土資源.2010(11)