数字化测量技术在智能化矿山建设中的运用

摘要：数字化测量技术在智能化矿山建设中的发挥的作用越来越重要。随着无人机、三维扫描仪、RTK、Dimine、Micromine等仪器和软件在数字化测量工作中被广泛应用，为更好地建设智能化矿山，数字化测量技术的应用将会越来越广泛，为矿山行业的发展带来更多的机遇。

关键词：数字化；测量技术；智能化；矿山建设

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.057

中图分类号：TD 17；TP 3 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2024）07-0-03

The Application of Digital Measurement Technology in the Construction

of Intelligent Mines

LONG Anshi

（Wengfu （Group） Co.， Ltd.， Guiyang 550508， China）

Abstract： The role of digital measurement technology in the construction of intelligent mines is becoming increasingly important. With the widespread application of instruments and software such as drones， 3D scanners， RTK， Dimine， and Micromine in digital measurement work， the application of digital measurement technology will become more and more widespread to better build intelligent mines， bringing more opportunities for the development of the mining industry.

Keywords： digitization; measurement technology; intsbAO8E6Mc4fBluxL3IsT6KSONa1Z19aP2TFWT3Ux9bw=elligence; mine construction

0 引言

“信息化与工业化的融合，有效地促进了工业企业由大变强。在智能化矿山建设中，数字化测量技术的运用很好地提升了矿山建设的工作效率，降低了生产环节中的人身安全风险。本文主要阐述数字化测量技术的优势及数字化测量技术在智能化矿山建设中的应用，以期为相关工作C1z/lhT8wznpT+P4Aw4C+7VQGDDSSbR8EplF9r9vfbo=人员提供参考。

1 数字化测量技术

数字化测量技术是指利用计算机和先进的测量仪器设备将实现世界的物理量转换为数字形式的测量数据，并且通过数字化技术进行处理和分析，从而实现对各种事物和现象进行精确测量、数据采集、分析和可视化展示的技术。

现代矿山工程中，无人机、三维扫描仪、RTK等仪器被广泛应用，而Dimine、Micromine等三维软件也在内业工作中得到广泛使用，如图1所示。其中，三维扫描仪能够以数字化的方式记录下矿山周围的场景，并且可以提供高精度的地理数据。这些数据可以用于矿山规划、设计和监测，有助于工程师更好地了解地质情况，从而可以提升工作的安全性和效率。另外，无人机技术也被广泛应用于矿山的巡检和监测工作中。无人机可以快速地获取大范围的图像数据，通过图像处理技术得出详细的地形图和地貌图，为矿山管理和决策提供重要的依据。在智能化矿山建设中，RTK技术也起到了重要的作用。RTK全称为实时运动定位系统，它通过接收到的卫星信号来确定接收器的位置，能够提供高精度的位置信息。在矿藏勘探中，RTK技术可以提供定位功能，有助于工作人员准确地找到目标区域。而在内业工作中，RTK技术可以用于快速确定已经建立的测量控制点的位置，并且提供精确的基准信息。数字化测量技术在智能化矿山建设中应用越来越广泛，为矿山企业带来了诸多的好处。其中，无人机、三维扫描仪和RTK等仪器的运用为矿山工程提供了高效快捷又准确的数据采集手段。通过使用数字化测量技术，矿区能够更好地监控和管理工作流程，提高工作效率，实现更高水平的生产安全。在未来的智能化矿山建设过程中，数字化测量技术的应用将会进一步发展和拓展，为矿山行业的发展带来更多的机遇[1]。

2 数字化测量技术的优势

2.1 高精度测量

数字化测量技术在矿山测量中的应用主要表现为提供高精度的测量数据，以及确保测量结果的准确性。在矿山管理中，准确的数据对于矿石储量计算、采矿设计等决策非常关键。通过使用数字化测量设备，如图1所示，可以实时监测矿山各个环节的数据，如矿石储量、爆破量、挖填方量、挖掘距离等，确保测量结果的准确性。这些精确的数据可以为矿山管理者提供准确的信息，帮助其做出最优决策与规划，确保矿山的高效运营。

2.2 快速测量

数字化测量技术的自动化特性能够大大缩短矿山测量的时间。传统的矿山测量需要手工进行，耗时且烦琐，而采用数字化测量技术可以自动采集和处理数据，提高了测量的效率。尤其在需要测量大面积地形的情况下，数字化测量技术的高效率能够节约大量的时间和人力成本。

2.3 安全性

数字化测量技术的应用增加了矿山建设工作的安全性，通过遥感和无人机测量，可以有效地避免人员进入危险区域进行测量，从而减少伤亡风险。通过远程操作和自动化测量设备，可以有效地获取准确的矿山数据无需让人员暴露于危险环境。这种数字化测量的优势不仅提高了测量的效率和作业安全性，还为矿山管理者提供了更全面和准确的数据，有助于他们做出更科学的决策。

2.4 可视化结果

数字化测量技术可以将测量数据转化为数字形式，并通过图表、图像等方式进行可视化展示，这种可视化展示使得矿山测量结果更加直观、易于理解和分析，如图2所示。通过形象直观的图表和图像，决策者可以更快速地了解矿山的地形、坡度等情况，并通过对数据的分析和比较，获取更多的信息，从而做出更科学的决策。数字化测量技术的可视化展示还能够有效地共享和传播测量结果，促进团队合作和沟通，从而提高工作效率和决策的准确性[2]。

图2 处理后的矿山模型

2.5 数据处理和分析

数字化测量技术可以通过计算机进行数据处理和分析，应用各种算法和模型来提取更多有价值的信息。在矿山测量中，这种技术可用于矿石储量计算、采矿设计等复杂数据处理和分析工作。通过数字化测量技术，测量数据可以与地理信息系统（GIS）相结合，进行三维建模和分析，从而精确评估矿石储量和分布。此外，数字化测量技术还能应用于地质勘探、地壳变形监测等领域，为矿山管理者提供更精准的数据，帮助他们做出更科学可行的决策，提高矿山的综合效益和安全水平。

3 数字化测量技术在智能化矿山建设中

的应用

3.1 智能化采矿设计

数字化测量技术在智能化矿山建设中的应用十分广泛。通过采集矿山的地质和地形数据，数字化测量技术可以生成高精度的数字地图和模型，帮助相关人员进行智能化采矿设计，如图3井下采矿巷道模型所示。

图3 井下采矿巷道模型

（1）采矿设计与优化。矿藏分布、岩层倾角、地表起伏以及矿区的地质结构和地形特征等这此数据信息，可以通过数字化测量技术进行采集分析，并且可以针对这些信息制定采矿方案，提高矿山的资源利用效率。

（2）实现矿山的智能化管理。通过采集大量的实时数据，如岩层位移、地表沉降等，数字化测量技术可以实现对矿山的监测和分析，可以及时发现风险隐患，提前采取措施进行干预和调整。这种智能化管理可以提高矿山的安全性和生产效率，最大限度地发挥矿山的资源价值[3]。

3.2 精细化监测

无人机、三维扫描仪和RTK等设备是常见的精细化测量工具，在矿山实时监测和数据采集中发挥着重要作用。

图4 无人机航拍助力矿区高边坡位移监测

如图4所示，无人机在矿山中进行高空航拍，通过高分辨率的图像和视频采集工具，实时获取矿区的地质结构和地形特征数据。远程航拍可以提供全景视角，在大范围内高效地进行矿山的监测和数据采集。三维扫描仪是另一种常用的数字化测量工具。它可以通过扫描和测量物体表面的点云数据，实现对矿山的精细化监测。

三维扫描仪可以提供高精度和全面的信息，可以监测岩层变形、地表沉降等问题，及时发现和预警地质灾害风险。

RTK是一种实时动态测量技术，通过GPS和无线电通信，可以实现对矿山地形和设备位置的精确测量。RTK技术可以提供高精度的定位和导航数据，从而帮助矿山工作人员准确分析和处理数据，及时采取措施预防和应对潜在的安全风险。

无人机、三维扫描仪和RTK等数字化测量工具在矿山的实时监测和数据采集中扮演重要角色。通过这些工具的应用，可以实现矿山的精细化监测，提前发现和预防潜在的安全风险，保障矿山的安全生产。

3.3 智能化导航与导引

数字化测量技术在矿山中的应用不仅可以提供精确的地理信息和导航数据，还能实现智能化的导航和导引，以提高矿山的运营效率和安全性。通过使用无人机、三维扫描仪等设备进行地形测绘和数据采集，获取高分辨率图像和视频数据，结合三维扫描仪的架式扫描，可以实时获取矿山区域的精准地理信息。这些数据可以用于生成数字化地图，包括地形、道路、区域划分等细节，为操作设备提供了科学依据，也为人员提供了精确的导航辅助。其次，数字化测量技术也可以与定位系统相结合，实现对设备和人员的智能导航与导引，让导航过程更加智能化及高效化。通过在设备和人员身上安装定位器，可以实时追踪和监控其位置和移动轨迹。结合数字化地图和导航系统，可以为设备和人员提供精确的导航指引，快速找到目标区域或路径，提高工作效率，并确保安全运行。数字化测量技术的应用还可以结合Dimine、Micromine等内业辅助软件，对采集的数据进行处理和分析，生成更加准确和细致的地图和导航信息，为矿山的运营和管理提供更全面的支持。

3.4 数据分析与决策支持

数字化测量技术在矿山管理中可以进行数据分析和决策支持，可以帮助矿山管理者做出更科学的决策。首先，运用数字化测量技术可以对矿山的大数据进行采集、存储、处理和分析。通过使用传感器和监测设备，可以采集矿山各个环节产生的数据，如生产数据、设备数据、能耗数据等。这些数据会被存储在数据库中，并进行预处理和清洗，以保证数据的准确性和完整性。接着，通过数据挖掘、模型建立和算法分析等技术手段，可以从海量数据中发现隐藏的规律和趋势，提取有价值的信息。其次，数字化测量技术可以为矿山管理者提供数据支持和决策参考。通过对挖掘出的规律和模式的分析，可以获得一些重要的数据信息，如生产趋势、设备性能、能源消耗等。这些数据和信息可以帮助管理者了解矿山的运行状况，预测和防范潜在问题，优化生产计划和资源配置。同时，数字化测量技术还可以通过可视化呈现数据和信息，为管理者提供直观的决策参考，加强决策的科学性和准确性。

4 结束语

综上所述，数字化测量技术在矿山测量中具有高精度、高效率、低风险、可视化析等优势。数字化测量技术在智能化矿山建设中得到广泛的应用，包括智能化采矿设计、精细化监测、智能化导航与导引、智能化设备管理和数据分析与决策支持等方面。这些应用可以显著提高矿山的生产效率和安全性，从而推动了矿业的智能化和可持续发展。

参考文献

[1] 谢志敏．数字化测量技术在矿山测量中的应用[J]．冶金与材料，2023，43（8）：97-99．

[2] 赵龙．数字化测量技术在矿山测量中的应用方法[J]．世界有色金属，2023（15）：34-36．

[3] 焦杨．矿山测量中的数字化测量技术整合运用[J]．世界有色金属，2023（14）：20-22．