论文部分内容阅读
【摘 要】矿山测量技术是矿山开发生产中一项必不可少的技术工作，它的准确性直接影响煤矿的安全生产。本文从我国矿山测量技术现状出发，从矿山测量技术存在的问题以及矿山测量技术的创新两个方面，对我国的矿山测量技术做了详细阐述，值得同行参考。
【关键词】测量技术;矿山测量;问题及创新
0.引言
矿山测量是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法，研究矿产资源勘查、规划设计、建设开发和生产经营过程，从地面到井下，从矿体(煤层)到围岩，从静态到动态的空间信息采集、处理、表达、利用，据此解决资源合理开发与资源环境保护问题的一门科学技术。我国是一个矿业大国，可持续发展及利用信息技术改造传统产业的要求给本学科的发展带来了机遇与挑战，使其研究领域及重要性不断得到扩展与增强。
1.矿山测量技术现状分析
矿山测量技术从发展初期到现在经历了很大的发展过程，在仪器和方法方面进行了很大的变革，主要用的仪器有水准仪、经纬仪、全站仪以及GPS RTK。由于篇幅有限不能详细阐述，以下仅介绍目前矿山测量常用的一些测量方法。
1.1露天矿测量的方法
以前使用方法普遍是用水准仪和经纬仪。水准仪主要是用矿区地形图中的水准测量，按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪。本世纪初电脑型水准仪也己经应用于实践。电子经纬仪采用光栅增量式数字角度测量系统，使用微型计算机技术进行测量、计算、显示、存储等多项功能，可广泛应用于国家和城市的三角控制测量、铁路、公路、桥梁、水利、矿山等方面的工程测量，以及建筑、大型设备安装和地籍、地形等多种工程测量。
露天矿测量的方法现在发展到了效率高、工作量大、精度高的摄影测量方法和声波定位法。
1.2矿井定向测量方法
传统的方法采用的是经纬仪定向，并且用钢尺量距，全站仪的发展使得定向、测距一气呵成。
矿区的地形图测绘、控制网的布设以及井下的联系测量和贯通测量都离不开全站仪。全站仪的发展经历了从组合式到整体式的发展过程，随着计算机技术的不断发展与应用，全站仪拥有了全新的发展方向一电脑型全站仪。
1.3礦井高程测量方法
矿井高程测量方法是长钢尺法和长钢丝法，技术的发展使得测深仪得到了很好的使用。
1.4井巷掘进测量方法
近年来竖井及巷道的掘进速度不断提高，这要求测量人员能够及时给出掘进方向以指导施工，超声波测量法、偏光法、竖向水准测量法和摄影方法给井巷掘进测量提高了进度。矿山测量仪器和矿山测量方法是相辅相成的，仪器的发展推动了矿山测量技术的发展，矿山测量技术的改革反过来又推动了仪器的发展。
2.矿山测量技术存在的问题分析
虽然我国矿山测量技术得到了发展和进步，但是仍然存在不足和问题，主要体现在以下几个方面：
2.1对矿山测量基础的重要性认识不足
矿山测量作为矿山生产建设中不可或缺的一项重要技术工作，其成果不仅要服务于矿山的生产建设，而且是矿山安全生产的重要保障。然而，由于之前我国矿山企业受到市场经济的冲击，普遍将“最大化追求利润”作为企业的根本目标。这种社会背景使得矿山行业忽视了基础工作的重要性，尤其作为辅助作用的矿山测量技术力量受到严重影响，矿山测量工作者的权力和地位大大降低。
2.2矿山测量人才流失严重
矿山测量工作条件艰苦，危险性高，再加上有的地区待遇差，使得大量的测量人员流失到其它岗位，使我国的矿山测量技术力量受到严重削弱。
2.3相关技术支撑不足
对于卫星空间定位技术、地理信息技术、遥感技术以及计算机技术等，这些技术不仅仅作为整个测绘学科的核心力量，并且也作为在矿山测量领域中十分关键的核心技术，这些技术在我国矿山测量中的实际应用与理论的研究还不够完善，计算机数据处理和电子速测仪、机助制图、卫星定位技术、数字矿山的摄影测量以及遥感技术等已经用到了但还没有广泛应用。
3.矿山测量技术的创新
我国矿山测量仪器正向着多功能、小型化、数字化和全自动化方向发展，可以预见，智能化全站仪将迅速取代测距仪和电子经纬仪，成为矿山测量的常规仪器。数字化水准仪和自动化陀螺仪从根本上解决了水准测量和陀螺观测的全自动化问题，它不仅降低了测量人员的劳动强度，提高了测量精度，而且输出数字化测量成果，为全面实现矿山测量自动化系统提供了硬件设施。
我国的矿山测量工作必须与国际先进的测绘技术接轨，必须实现从矿山地理信息系统的采集、存储、处理、变换、交换、管理以及内业成图等全部自动化过程。因此，必须研制开发地面、井下通用的防爆型电子仪器。由于全国各煤矿的生产规模，现代化水平和经济效益各不相同，目前应针对全国矿山测量的现状，开发和生产多种类型的防爆测绘仪器，以适应现场的不同需求，为此，根据笔者的分析，在近几年内矿山测量仪器的开发方向有如下几个方面：
(1)测距仪和电子经纬仪均属过渡性产品，智能化全站仪将是我国矿山测量仪器开发的热点，客观上讲我国在全站仪的开发上与国际先进水平相差很大，国内全站仪刚刚推出，其性能和可靠性尚需得到进一步的检验，因此开发完全国产化的防爆全站仪在现阶段还很困难，目前应先走防爆改装的道路，以满足目前煤矿生产的需求。待时机成熟时，再生产全部国产化的防爆型全站仪和相应的矿山测量软件。
(2)对于经济效益较差的煤矿而言，防爆测距仪仍是近期选择的主要仪器，如配备手工记录的防爆型电子手簿，亦能实现井下测量数据采集的自动化，因此应生产质量稳定可靠、精度适中、体积小、重量轻的国产防爆测距仪，以满足现阶段中、小型煤矿对防爆测距仪的需求和部分煤矿老防爆测距仪的更新换代。此外，应加快开发不用反射棱镜、测程在100m左右、分米级精度、价格适宜的便携式测距仪，用于采区测量和验收测量中，以提高工效。
(3)我国自行生产的陀螺仪自动化程度较低，应在原防爆陀螺仪的基础上，开发相应的数据记录、计算的硬件和软件，构成自动化陀螺仪。磁罗盘因受矿物和金属支架的干扰，其使用范围受到很大的限制，研制精度较低、体积小、重量轻、定向时间短、携带方便的陀螺罗盘代替磁罗盘，用于采区测量，是今后陀螺仪发展的另一个方向。
(4)完善和开发各类新型的半导体激光指向系列产品，形成规模化和产业化。我国在激光指向类产品上品种单一，应加快开发满足各类生产需要的专用指向产品，特别是长距离的竖井自动铅垂仪。此外，应加速开发自动化的竖井变形检测仪器，用于测量各种因素造成的巷道变形，以代替手工方式进行竖井变形监测。
(5)加速开发适合于煤矿井下条件、便于瞄准的反射棱镜系统以及井下防爆无线电通讯系统等测量附属设备，以提高工作效率和精度。
4.结论
我国的矿山测量技术的发展是与社会的需求和科学技术的发展、进步密切相关的，并且显示出不同的时代特点和内涵。现在，矿山测量技术己经在矿山形成和采矿、地质、环保、计算机技术与应用等相互独立，又彼此渗透、交融的态势。为了完善和发展矿山测量技术的科技体系，需要不断创新，揭示和研究学科的新概念。(1)加强矿山测量技术的多元性、系统性和综合性。(2)高新技术与传统技术相结合。
【参考文献】
［１］崔竹梅，王友库.论现在代测绘技术在矿山测量中的应用.黑龙江科技信息，2010,(23).
［２］王诚.浅谈矿山测量中的测绘新技术[J].中国科技纵横，2010,05.
【关键词】测量技术;矿山测量;问题及创新
0.引言
矿山测量是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法，研究矿产资源勘查、规划设计、建设开发和生产经营过程，从地面到井下，从矿体(煤层)到围岩，从静态到动态的空间信息采集、处理、表达、利用，据此解决资源合理开发与资源环境保护问题的一门科学技术。我国是一个矿业大国，可持续发展及利用信息技术改造传统产业的要求给本学科的发展带来了机遇与挑战，使其研究领域及重要性不断得到扩展与增强。
1.矿山测量技术现状分析
矿山测量技术从发展初期到现在经历了很大的发展过程，在仪器和方法方面进行了很大的变革，主要用的仪器有水准仪、经纬仪、全站仪以及GPS RTK。由于篇幅有限不能详细阐述，以下仅介绍目前矿山测量常用的一些测量方法。
1.1露天矿测量的方法
以前使用方法普遍是用水准仪和经纬仪。水准仪主要是用矿区地形图中的水准测量，按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪。本世纪初电脑型水准仪也己经应用于实践。电子经纬仪采用光栅增量式数字角度测量系统，使用微型计算机技术进行测量、计算、显示、存储等多项功能，可广泛应用于国家和城市的三角控制测量、铁路、公路、桥梁、水利、矿山等方面的工程测量，以及建筑、大型设备安装和地籍、地形等多种工程测量。
露天矿测量的方法现在发展到了效率高、工作量大、精度高的摄影测量方法和声波定位法。
1.2矿井定向测量方法
传统的方法采用的是经纬仪定向，并且用钢尺量距，全站仪的发展使得定向、测距一气呵成。
矿区的地形图测绘、控制网的布设以及井下的联系测量和贯通测量都离不开全站仪。全站仪的发展经历了从组合式到整体式的发展过程，随着计算机技术的不断发展与应用，全站仪拥有了全新的发展方向一电脑型全站仪。
1.3礦井高程测量方法
矿井高程测量方法是长钢尺法和长钢丝法，技术的发展使得测深仪得到了很好的使用。
1.4井巷掘进测量方法
近年来竖井及巷道的掘进速度不断提高，这要求测量人员能够及时给出掘进方向以指导施工，超声波测量法、偏光法、竖向水准测量法和摄影方法给井巷掘进测量提高了进度。矿山测量仪器和矿山测量方法是相辅相成的，仪器的发展推动了矿山测量技术的发展，矿山测量技术的改革反过来又推动了仪器的发展。
2.矿山测量技术存在的问题分析
虽然我国矿山测量技术得到了发展和进步，但是仍然存在不足和问题，主要体现在以下几个方面：
2.1对矿山测量基础的重要性认识不足
矿山测量作为矿山生产建设中不可或缺的一项重要技术工作，其成果不仅要服务于矿山的生产建设，而且是矿山安全生产的重要保障。然而，由于之前我国矿山企业受到市场经济的冲击，普遍将“最大化追求利润”作为企业的根本目标。这种社会背景使得矿山行业忽视了基础工作的重要性，尤其作为辅助作用的矿山测量技术力量受到严重影响，矿山测量工作者的权力和地位大大降低。
2.2矿山测量人才流失严重
矿山测量工作条件艰苦，危险性高，再加上有的地区待遇差，使得大量的测量人员流失到其它岗位，使我国的矿山测量技术力量受到严重削弱。
2.3相关技术支撑不足
对于卫星空间定位技术、地理信息技术、遥感技术以及计算机技术等，这些技术不仅仅作为整个测绘学科的核心力量，并且也作为在矿山测量领域中十分关键的核心技术，这些技术在我国矿山测量中的实际应用与理论的研究还不够完善，计算机数据处理和电子速测仪、机助制图、卫星定位技术、数字矿山的摄影测量以及遥感技术等已经用到了但还没有广泛应用。
3.矿山测量技术的创新
我国矿山测量仪器正向着多功能、小型化、数字化和全自动化方向发展，可以预见，智能化全站仪将迅速取代测距仪和电子经纬仪，成为矿山测量的常规仪器。数字化水准仪和自动化陀螺仪从根本上解决了水准测量和陀螺观测的全自动化问题，它不仅降低了测量人员的劳动强度，提高了测量精度，而且输出数字化测量成果，为全面实现矿山测量自动化系统提供了硬件设施。
我国的矿山测量工作必须与国际先进的测绘技术接轨，必须实现从矿山地理信息系统的采集、存储、处理、变换、交换、管理以及内业成图等全部自动化过程。因此，必须研制开发地面、井下通用的防爆型电子仪器。由于全国各煤矿的生产规模，现代化水平和经济效益各不相同，目前应针对全国矿山测量的现状，开发和生产多种类型的防爆测绘仪器，以适应现场的不同需求，为此，根据笔者的分析，在近几年内矿山测量仪器的开发方向有如下几个方面：
(1)测距仪和电子经纬仪均属过渡性产品，智能化全站仪将是我国矿山测量仪器开发的热点，客观上讲我国在全站仪的开发上与国际先进水平相差很大，国内全站仪刚刚推出，其性能和可靠性尚需得到进一步的检验，因此开发完全国产化的防爆全站仪在现阶段还很困难，目前应先走防爆改装的道路，以满足目前煤矿生产的需求。待时机成熟时，再生产全部国产化的防爆型全站仪和相应的矿山测量软件。
(2)对于经济效益较差的煤矿而言，防爆测距仪仍是近期选择的主要仪器，如配备手工记录的防爆型电子手簿，亦能实现井下测量数据采集的自动化，因此应生产质量稳定可靠、精度适中、体积小、重量轻的国产防爆测距仪，以满足现阶段中、小型煤矿对防爆测距仪的需求和部分煤矿老防爆测距仪的更新换代。此外，应加快开发不用反射棱镜、测程在100m左右、分米级精度、价格适宜的便携式测距仪，用于采区测量和验收测量中，以提高工效。
(3)我国自行生产的陀螺仪自动化程度较低，应在原防爆陀螺仪的基础上，开发相应的数据记录、计算的硬件和软件，构成自动化陀螺仪。磁罗盘因受矿物和金属支架的干扰，其使用范围受到很大的限制，研制精度较低、体积小、重量轻、定向时间短、携带方便的陀螺罗盘代替磁罗盘，用于采区测量，是今后陀螺仪发展的另一个方向。
(4)完善和开发各类新型的半导体激光指向系列产品，形成规模化和产业化。我国在激光指向类产品上品种单一，应加快开发满足各类生产需要的专用指向产品，特别是长距离的竖井自动铅垂仪。此外，应加速开发自动化的竖井变形检测仪器，用于测量各种因素造成的巷道变形，以代替手工方式进行竖井变形监测。
(5)加速开发适合于煤矿井下条件、便于瞄准的反射棱镜系统以及井下防爆无线电通讯系统等测量附属设备，以提高工作效率和精度。
4.结论
我国的矿山测量技术的发展是与社会的需求和科学技术的发展、进步密切相关的，并且显示出不同的时代特点和内涵。现在，矿山测量技术己经在矿山形成和采矿、地质、环保、计算机技术与应用等相互独立，又彼此渗透、交融的态势。为了完善和发展矿山测量技术的科技体系，需要不断创新，揭示和研究学科的新概念。(1)加强矿山测量技术的多元性、系统性和综合性。(2)高新技术与传统技术相结合。
【参考文献】
［１］崔竹梅，王友库.论现在代测绘技术在矿山测量中的应用.黑龙江科技信息，2010,(23).
［２］王诚.浅谈矿山测量中的测绘新技术[J].中国科技纵横，2010,05.