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露天矿山工程测量技术的发展趋势

2015-08-19常苗慧弓国栋张秋兵闫伟玲山西壶化集团爆破有限公司山西长治047300

山东工业技术 2015年16期
关键词:露天矿矿山测量

常苗慧,弓国栋,张秋兵,闫伟玲(山西壶化集团爆破有限公司,山西 长治 047300)

露天矿山工程测量技术的发展趋势

常苗慧,弓国栋,张秋兵,闫伟玲
(山西壶化集团爆破有限公司,山西 长治 047300)

露天矿山工程测量是现代矿山工程施工的基础性工作,它不但为矿山的建设和设计提供有关地理、地貌的综合性信息,更是在日常矿山的生产安排、进度控制、工程量结算、安全管理等方面发挥着非常重要的作用。本文简要论述了当前我国露天矿山测量技术的发展和创新方向。

露天矿山; 工程测量; 发展趋势

1 前言

矿山测量是开发矿产资源过程中不可缺少的一项重要的基础性工作。露天矿山的测量技术主要包含了对地形测绘、矿产采集、地质勘测、变形监控、工程量结算等多种专业测量技术、方法及理论知识的综合应用,并以此为基础来完成矿山的生产经营、开发创建、设计规划及安全管理等活动,从而保证矿产资源的采掘[1]。

伴随着科学技术的飞速发展,露天矿山的测量技术也获得了高速的提升。想要在日常矿山的生产经营中不断应用新的测量技术来完善日常管理工作,就要求我们不断对测量技术进行研究创新,并积极应用在生产一线。

2 露天矿山测量技术的现状

伴随着我国经济迅速的发展,矿产资源的开采量连年增加,很多矿产资源在几十年的时间发生了数倍、数十倍的变化,为了满足日益增加的矿产开采量,需要更为精细、简单的工程测量技术来支撑。测量技术是露天矿山开采中重要工作,其测量结果的准确性、精确性、完整性、及时性直接影响着露天矿山的日常生产、经济效益及安全管理。

2.1 矿山测量设备

目前大多数露天矿山的测量设备主要以电子设备为主,如电子经纬仪、GPS测量仪、全站仪、RTK、地面及岩层移动检测设备,这些设备不但应用在地面测量和相关信息数据的采集过程中,也全面提高了矿山测量的精度和速度,对全面改善工作环境、降低测量工作强度有非常重要的作用。全站仪是当前应用最为广泛的测绘仪器,国际上先进的全站仪具有双路传输通信功能,利用内部存储器、储存卡等方式来记录数据,并由计算机输入和输出。

2.2 3S技术的应用

3S技术是全球定位系统、遥感、地理信息系统的简称。全球定位系统(GPS)是一种改变传统测量观念的技术,逐渐地成为了一种主流使用的大地测量技术方法,其在矿山测量、环境监控、工程测量、交通导航等领域,都有非常重要的作用。GPS在露天矿山的主要应用在矿区监控网的建立、露天矿边坡的稳定性监测、工程量的测量等,但由于受卫星信号的影响,目前GPS技术无法在地下矿井中使用。

遥感技术即TS技术,其主要通过航空航天遥感监测,利用露天矿周围的地理环境光谱的分析,来研究露天矿边坡稳定性,从而及时的采取合理的措施,防止边坡坍塌、滑坡、泥石流等自然灾害的发生。

地理信息系统为GIS,是一种以采集、管理、储存、分析和描述为一体的地球表面和空间的管理系统。主要用在露天矿山测量系统的建立,为资源的合理开发、生态效应及环境影响、社会效益、经济效益等进行预测的有效技术手段[2]。

2.3 RTK工程测量技术

RTK测量技术的工作原理是基于GPS工作,利用差分技术来完善其定位功能的,由2台或2台以上的GPS接收机同时接受卫星信号,其中一台作为固定位置已知坐标点的基准站,其他的作为可以自由变换位置的移动站,当移动站将未知点信息传输到基准站,基准站根据校正系数来校正未知点的坐标信息,并及时回传到移动站定位其结果。

RTK可以通过基准站、移动站的联合工作,实时求出待测点厘米级的动态位置信息,与传统的测量方法相比,RTK技术收到的通视条件、能见度、季节等外界因素的限制较小,只要测量区域满足电磁波传输的要求,就可以快速的、高精度的进行测量作业。而一般的露天矿山,选择合适的基准站架设位置,就完全可以满足RTK的使用要求进行工程测量[3]。

3 露天矿山工程测量的发展趋势

3.1 充分利用现代高新技术

矿山测量技术的发展主要依赖于这三个技术的发展:一是采矿技术及矿建技术的发展,二是测绘科学技术的发展,三是高精度设备仪器的发展,并依赖于一些其他辅助学科的发展如地质学、环境科学、计算机学、信息学等。因此,矿山测量要充分适应知识经济时代的要求,以3S技术为主体,创新发展空间信息技术,在计算机技术和通讯技术的支持下,结合矿区特点开展应用机理和应用模式的系统研究,建立实用的应用系统,形成有露天矿山特色的3S技术应用体系[4]。

3.2 露天矿山工程测量的数字化技术

数字化技术主要包含有资料处理数字化技术、三维可视化技术及数字化绘图技术。数字化的过程大致可以分为两个过程:一是对待测区域的数据采集、存储、处理和管理,待测区域获得的数据包含有文字、图像、表格及数字等类型,将这类数据通过仪器采集并传输进入计算机;二是将现场收集的数字信息在计算机中将其以图表、表格、三维立体图等形式对外展现出来,继而替代了过去靠人工绘图的超大工作量。

数字化技术的应用,不但会逐步取代传统的矿山测量技术,更会给露天矿山的生产安全性、矿山开采、科学生产等重要工作提高效率及准确性,促进矿山的可持续发展[5]。

4 结束语

露天矿山工程测量是一门交叉性的学科,其自身的发展同整个矿业工程的发展、仪器设备发展、信息技术发展等技术密切相关。目前,露天矿山建设的规模不断增大,对测量技术的要求也明显提高,因此现代露天矿山工程测量技术只有不断的结合测绘技术、矿业技术、自动化、智能化技术、信息传输等新技术,形成一整套含采集、管理、分析、传输、储存于一体的测量技术,才能为露天矿山的开采与管理提供重要的技术数据,促进整个露天矿山企业的安全绿色发展。

[1]凌文军.浅谈工程测量技术的应用[J].科技与生活,2011(07).

[2]赵正荣.测量技术在采矿工程中的应用[J].科技博览,2014(02).

[3]张玉良.浅议矿山工程测量中RTK技术的应用现状及发展[J].工程技术,2010(5).

[4]万法军.矿山测量发展趋势思考[J].中国科技纵横,2013(12).

[5]麻中云.矿山测量的数字化技术研究[J].科技风,2013(03).

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