白保琦
(蘭州德克特信息技術(shù)有限公司,甘肅 蘭州 730060)
在采礦學(xué)中最為重要的內(nèi)容之一就是礦山測量,其中包含了很多相關(guān)學(xué)科內(nèi)容,像采礦、地質(zhì)及測量等學(xué)科知識。目前數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用大大的提高了礦山工作的進(jìn)程和效率,這是因?yàn)閿?shù)字化測量技術(shù)有效的排除了外部條件的干擾,能根據(jù)礦山所處的實(shí)際環(huán)境和地形進(jìn)行較為精確的測量。數(shù)字化測量技術(shù)就是通過現(xiàn)有的先進(jìn)數(shù)字化測量技術(shù)進(jìn)行礦山的測量,在測量的安全性、精確度以及人工成本方面都有很大的提高??梢哉f是科技的發(fā)展使得數(shù)字化測量水平得以快速發(fā)展,而且目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各類礦山測量項(xiàng)目之中。從本質(zhì)上而言,礦山測量的施工質(zhì)量和數(shù)字化測量息息相關(guān),精確的測量保障了礦山資源開采的效率,也保障了礦山相關(guān)工作的安全性。將數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用到礦山地質(zhì)工程的測量工作中,對于提升工程地質(zhì)勘測的能力和地質(zhì)測量水平都可以起到較好的幫助。
科技的發(fā)展推動了工程測量工作順利進(jìn)入數(shù)字化時代,目前很多工程測量工作已經(jīng)全面采用了數(shù)字化測量技術(shù),而且其工作服務(wù)領(lǐng)域也得以較大范圍的拓展和延伸,各類工程的測量工作在數(shù)字化測量技術(shù)的輔助下順利展開。就礦山測量工作而言,數(shù)字化測繪技術(shù)對于促進(jìn)礦山地質(zhì)工程在測量工作中的數(shù)據(jù)采集工作朝著智能化、實(shí)時化和自動化方向發(fā)展都可以起到重要作用[1]。目前在礦山測量過程中主要采用的是數(shù)字化測繪技術(shù)使數(shù)字化成圖和地圖數(shù)字化兩項(xiàng)技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)和方法,數(shù)字化測量技術(shù)能夠有效解決傳統(tǒng)測量無法解決的問題,讓礦山地質(zhì)工程的測量工作進(jìn)入到新的發(fā)展階段中。
在礦山測量中,數(shù)字化測量技術(shù)主要用于礦山外部的定位和礦井聯(lián)系測量。就礦山定位而言,數(shù)字化測量技術(shù)起到了關(guān)鍵作用,這是因?yàn)樵诘V山測量的過程中,礦山的地質(zhì)情況十分復(fù)雜,而且周圍的環(huán)境以及礦山本身的復(fù)雜性導(dǎo)致了測量結(jié)果的偏差,數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用可以增加測量結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。
(1)GPS測量技術(shù)的應(yīng)用。在礦山測量中為了保障測量過程和結(jié)果的準(zhǔn)確,同時也要滿足測量條件,在測量前需要無人機(jī)攝影測量技術(shù)取得航拍數(shù)字正射影像圖,該圖可以詳細(xì)全面直觀地反映礦山區(qū)域的地形情況、自然環(huán)境狀況、資源空間分布狀況等。這些測量活動的完成是借助于GPS測量技術(shù)進(jìn)行的,測量結(jié)果時根據(jù)GPS相關(guān)的參數(shù)設(shè)定而獲得的。測量技術(shù)人員根據(jù)GPS的定位獲得了礦山測量數(shù)據(jù),然后將獲取的信息進(jìn)行技術(shù)處理,這時候就獲得了被測量礦山整體區(qū)域測點(diǎn)的三維坐標(biāo),將這些信息輸入到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和繪圖系統(tǒng)中,礦山的定位工作就初步完成了,而且相關(guān)的動態(tài)資料也會被獲取,以幫助測量結(jié)果更加精確。傳統(tǒng)的礦山測量方法主要借助于經(jīng)緯儀,根據(jù)經(jīng)緯儀的安放位置進(jìn)行礦山全貌的測量并繪制相應(yīng)的地形圖。和GPS技術(shù)相比,這種測量技術(shù)在技術(shù)上已經(jīng)顯得相對滯后,而且測量結(jié)果也比較模糊。
(2)數(shù)字柵格測繪技術(shù)的應(yīng)用。目前數(shù)字測量技術(shù)中數(shù)字柵格測繪技術(shù)應(yīng)用的十分廣泛,這項(xiàng)測繪技術(shù)主要是用來繪制礦山所在位置的地形圖,但是其測繪基礎(chǔ)還是以目前的普通地圖為主。測量過程是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字測繪儀器的輔助下進(jìn)行的,首先是資源信息的整合,例如將礦山資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息結(jié)合起來,其目的是為了保證資源勘查在地理坐標(biāo)構(gòu)筑上的一致性。這樣測繪的結(jié)果其框架系統(tǒng)就會比較完整科學(xué),而且各類基礎(chǔ)性測量數(shù)據(jù)和信息也能得以有效保存。
很多礦山企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的輔助下查找和礦山測量相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)時,就不會受到時間和空間界限的限制,查找方便而且準(zhǔn)確。在測量礦井上下聯(lián)系的過程中數(shù)字柵格測繪技術(shù)非常重要。傳統(tǒng)的礦山控制及施工測量很大程度上受到人工和技術(shù)的干擾,直接導(dǎo)致了測量結(jié)果的失真和偏差。數(shù)字化測量技術(shù)的應(yīng)用則有效的避免了這些自然干擾因素,礦井聯(lián)系測量是將礦區(qū)平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下的測量。數(shù)字柵格測繪技術(shù)其主要優(yōu)點(diǎn)就是測繪到的地圖信息及數(shù)據(jù)儲存量大,科技含量很高,數(shù)據(jù)和信息的綜合性很強(qiáng),而且其智能化也較強(qiáng),在礦山測量中的使用范圍十分廣泛。數(shù)字柵格測繪技術(shù)的應(yīng)用離不開其他部門的配合和協(xié)調(diào),例如信息管理部門、設(shè)備技術(shù)部門、地質(zhì)科學(xué)部門,這些部門之間的配合和協(xié)調(diào)才能使得測繪到的數(shù)據(jù)更加完整精確,而且根據(jù)質(zhì)地學(xué)和信息學(xué)的內(nèi)容來完成礦山資源勘查能夠幫助完善礦山基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作,從而更好的保障了最終勘測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(3)陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)的應(yīng)用。陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)在礦山測量中主要是用于井下數(shù)據(jù)和信息的獲取,使用陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)能快速而有效的完成平面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到井下的測量。陀螺經(jīng)緯儀定向技術(shù)測量工作主要包含了以下內(nèi)容:測量地面立井向定向水平投點(diǎn)、井上、下與垂球線的連接距離,而井下的測量主要依靠陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行井下定位,由控制導(dǎo)線起始邊開始測量。測量的內(nèi)容主要是井下加測陀螺邊導(dǎo)線網(wǎng)的觀測值,從井下各個角度、邊長及陀螺方位角進(jìn)行定位測量,各個觀測值的平均差需要精確確認(rèn)。對于那些不確定因素要及時排除,否則就會直接影響井下測量結(jié)果的精確度。另外,加測陀螺定向邊的精度也會影響到整個井下導(dǎo)線網(wǎng)精度,所以使用陀螺經(jīng)緯儀定向時需要對陀螺定向邊構(gòu)成、方向和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行事先設(shè)計(jì)處理。
就新型數(shù)字化測量技術(shù)而言,這項(xiàng)技術(shù)對礦山測量數(shù)據(jù)和信息的精確度起到了至關(guān)重要的作用??梢哉f新型數(shù)字化測量使得礦山測量更加快捷便利,最重要的是數(shù)據(jù)和信息十分精準(zhǔn)。在礦山測量中,測量內(nèi)容中礦山測量計(jì)劃書很關(guān)鍵,測量工作者要提前編制測量計(jì)劃書并且保證其可行性。測量計(jì)劃書中要詳細(xì)列出采用的測量技術(shù),以科學(xué)準(zhǔn)確的文字來描述測量工作的要求和標(biāo)準(zhǔn)。這就要求測量計(jì)劃書的文字不僅要有專業(yè)性,而且要簡潔明確,切忌模棱兩可的內(nèi)容以及重復(fù)的內(nèi)容,同時礦山測量的施工期間的問題也要有一定的預(yù)測,將測量的重點(diǎn)和難點(diǎn)都要列舉出來。數(shù)字化測量技術(shù)初次使用時工作人員要論證測量計(jì)劃書的可行性,借助于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了解數(shù)字化測繪對測量結(jié)果精確度的影響,并根據(jù)測量結(jié)果制定一個試驗(yàn)研究報告或者是鑒定證書。在測量的過程中,信息和數(shù)據(jù)記錄要采用科學(xué)規(guī)范的文字進(jìn)行儲存,尤其是專業(yè)名詞、公式、計(jì)量單位、符號、術(shù)語、代號等要和國家規(guī)定的測量標(biāo)準(zhǔn)相一致。同時礦山測量工作要以工程整體實(shí)際情況進(jìn)行,要遵循礦山測量的規(guī)章制度和原則,在新型數(shù)字化測量技術(shù)的輔助下獲取相對精確的數(shù)據(jù)。