探析数字测图在矿山井下测量中的应用

■李正雄（云南禄丰一平浪煤矿云南楚雄651217）

探析数字测图在矿山井下测量中的应用

■李正雄
（云南禄丰一平浪煤矿云南楚雄651217）

随着计算机技术与数字化技术的日益完善，矿山测量中充分利用了现代化科技手段，有效的推动了数字测图技术在矿山井下测量中的应用。数字化成图技术不但自动化水平高、稳定可靠性强，而且在管理、存储、更新、效率等方面具有显著优点。本文就是在介绍煤矿数字测量概述基础上，对其在矿井测量中重要性进行了分析，着重探索了数字测图技术在矿山井下测量中的实践应用。

数字测图矿山井下测量应用

矿山工作中一个不可或缺的工作就是矿山测量工作，其作为矿山采矿的基础性工作，对矿山生产进度具有指导性作用。在传统矿山测量中，测量仪器与图形绘制方法等过于陈旧，且在测量精度、效率等方面偏低，其在日益更新的矿山开采工作中弊端凸显。随着计算机技术与与数字化技术的日趋优化完善，数字成形技术逐渐替代了传统的白纸法成图方法，有效的提高了矿山测量技术的准确性、高效性和便捷性等。数字测量成图技术在矿山井下测量中的应用，极大的满足了现代矿山生产需求，保障了井下作业高效准确完成。

1　数字测量图概述

数字测量图主要指的是在矿山井下中，测量人员进行的实地测量，实现了对数据信息的汇总与收集，并利用CAD软件进行绘图和加工，形成具有具体数据和形象图案的“图纸”[1]。

（1）自动化程度高，适于采用计算机技术进行大规模的技术开发和生产。

（2）成图周期短，速度快效率高，精度好。

（3）产品内容丰富，图面美观，层次多，用途广。

（4）便于修改和更新，便于保存，便于开发和管理，便于综合应用集成地理信息系统。

（5）大大减轻了外业工作量和劳动强度。

2　矿山井下数字化测图必要性

随着现代科学技术的不断发展成熟，数字测量图技术应运而生，其已成为当前各种矿山采矿生产中不可或缺的重要组成部分。数字测量图技术在人工井下测量基础上，利用计算机绘图软件对测量数据进行分析、处理、成图，以便后期矿井作业提供依据。因此，数字化测图技术在矿山井下测量中应用具有一定的必要性，其主要表现有[2]：

首先，矿山企业生产创新技术的发展离不开数字测量图技术的应用。新时代下，企业的生存和发展离不开技术改革与创新，这是增强企业竞争力、提升企业管理水平、促进企业社会经济效益实现的根本保障。数字测图技术作为当前具有高科技水平的产物，其集计算机技术、测量技术、网络技术等于一体，有效的促进了矿山企业向着标准化、技术化及规范化方向发展。可见，数字测图企业改革传统经理念和创新生产技术的具体体现。

其次，矿山企业生产效率的提升，社会经济效益的实现离不开数字测量图技术的应用。在矿山资源开发与生产中，井下测量工作作为一项最基础工作，其贯穿于矿山勘探、矿山开发与利用、生产安全维护等工作之中，这就使得测量图成为井下测量工作重要体现。数字测量图技术在井下测量工作的应用，不但提升了井下测量自动化水平，而且在促进测量信息完整性与提高测量精度等方面具有积极作用。可见，数字测量图技术的应用，促进了矿山企业生产安全、高效与持续性，节约了大量生产成本，实现企业社会经济效益最大化。

3　数字测量技术在矿山测量中的应用

当前，数字测量技术在矿山测量中的实践应用主要包括全站仪的应用、RTK技术的应用、三维激光扫描技术的应用以及“3s”技术的应用，具体表现有[3]：

3.1全站仪的应用

全站仪，全称全站式电子速测仪，其工作原理主要是以测角、测距及危机处理三者结合为主，可进行自动水平距离计算、测角、测距、坐标增量计算等，进而自动完成数据记录、显示、输出及储存功能。

在矿山井下测量中全站仪主要应用于井下三架法导线测量、井下两架法导线测量、井下一架法导线测量等。其中，井下三架法导线测量，较传统的经纬仪测角和钢尺量边的测量方式，其有效提高了测量精度控制能力、降低了测量劳动强度以及促进了测量工作质量与效率的提高，可见该方法适合应用于工程量规模较大的导线测量工作；井下两架法导线测量，该测量方法与井下三架法导线测量方法相似，较三架法导线测量，减少了后视架腿。并改用了吊挂线绳，其适合应用于导线测量规模较小的工程；井下一架法导线测量，受井下巷道分期掘进开展，造成井下测量工作也分步开展，这就要求测量过程中仅需要用支导线布设测量方法，把全站仪作为经纬仪加测距仪使用，测量过程中，水平角测量误差具有传递性，因此瞄准吊挂线绳可以更好的保证水平角的观测精度，利用瞄准反光镜测量距离及垂直角时，反光镜虽会摆动，但仍可以达到井下导线初测的精度要求。

值得注意的是，应用全站仪对井下测量时，首先由于全站仪价格昂贵，精度要求高等，应加强全站仪安全保护措施；其次，在测量温度设置方面，受井下温差较大影响，在测量过程中采用取平均值的方法改正温差；此外，在光电测距过程中，应经常检查常数改正，使之时刻与使用的反光镜想匹配。

3.2RTK技术的应用

RTK技术在矿山测量中应用应与流动站接收机转换参数与参考站的接收机参数相同。测量前对流动站进行校验，以统一格式将测量数据进行整理。测量中需对中线位置进行确定，确定中折线坐标后，RTK技术可对接收机与中线间距离进行自动显示，从而实现了中线位置的确定。矿山地势、地形、地质等条件复杂多样，采用RTK技术测量较其他方法具有更高的精确性。采用RTK技术进行矿山测量时，需采用不同数据输出格式对测量数据进行整理，并对测量数据进行相应转换处理，测量误差以转换数据平均精度为准。可见，采用RTK技术进行矿山测量过程中，一方面应要求操作人员具有较为熟练的操作技能及理论知识，另一方面则应对矿山地形地质具有较为深刻的了解，从而确保矿山测量工作的高效性和测量结果的精确性。

3.3三维激光扫描技术的应用

三维激光扫描技术测量高密度云数据以体积为单位，其具有精度高、管理方便、成本低、实景复制实现以及安全系数水平高等特点。针对具有较高难度的矿山开采情况，三维激光扫描技术可以有效适用，且其测量精度较高。对于露天矿山测量工作，采用三维激光扫描技术可以形象直观地分析模型的数据，具有效率高、安全性优以及便捷性等特征。三维激光扫描技术已成为露天矿山测量中最为适宜技术方法，其对于实现矿山储量动态化监管和保障矿山资源不受侵害等具有重要的现实意义。

3.4“3s”技术的应用

“3s”技术指的是获取、分析、管理、储存空间信息的一项新技术系统，包括GPS、RS和GIS三种，其已广泛应用于各个行业领域之中，例如环境保护、地质、土地、资源管理以及灾害监测等领域。“3s”技术以GPS技术为基础，与现代通讯技术相结合，实现了对地球表层三维坐标的动态化测量、数据汇总与后处理。RS则利用传感器实现对电磁波信息的控制与搜集，实现对目标物的识别、分析与处理，进而对其物理性质与几何关系变化规律进行解析。RS技术广泛应用于地质、资源、水文、气象以及环境领域，其具有高效和先进性特点。GIS则以测绘功能为主，具有管理性强、决策性高等特点。“3s”技术作为一项自动化、实时化、智能化的集成观察系统，能实时又自动地采集数据、更新数据和处理数据，促进了测量工作的智能化。

4　小结

总而言之，随着科技水平的不断进步，数字测图技术日益完善，其在矿山测量中的应用日趋扩大.数字测量成图技术在矿山井下测量中的应用，极大的满足了现代矿山生产需求，保障了井下作业高效准确完成。

[1]赵俊伟，张杰，数字测图在矿山井下测量中的应用探究[J].技术应用，2014.05: 135-136.

[2]李世贵，张彤，浅析数字测图在矿山测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2009年10月，第32卷，第5期：189-191.

[3]郭同江，杨长滨，探析数字测图在矿山井下测量中的应用[J].工程技术，267.

F416.1[文献码]B

1000-405X（2016）-1-227-2