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[摘要]在矿山的生产过程中,矿山测量是非常重要的基础工作,运用测绘技术能够提高矿山测量的准确性。本文重点对测绘技术在矿山测量中的应用进行分析。
[关键词]测绘技术 矿山测量 应用 发展
[中图分类号] TD1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-213-2
1前言
随着科技水平的快速提高,测绘技术得到了深远发展,并贯穿矿山的勘探、开发和生产等环节,发挥着重要作用。
2测绘技术含义与发展情况
人们进行测绘的目的就是为了更好的掌握地面的信息,在信息掌握方面要做到全面,因此就采用了一些技术对指定的空间范围进行测量,然后将测量结果绘制成不同标准的地形图,这个过程就是测绘过程,在这个过程中应用的技术就是测绘技术。随着测绘技术的发展,测绘所测量的对象也越来越多,在对特定区域进行测量的时候,不仅可以对地面的情况进行掌握,同时对地下的水文、地质和矿产也能进行测量。在进行地形图绘制的时候,依照的标准是不同的,这主要是根据实际的测绘要求来进行确定的,在测绘中,测绘的要求不同,开展的工作也会有一定的差异,同时测量的重点也会不同。
测绘技术在我国的发展时间是比较久的,对经济和社会的发展也做出了很大的贡献。科学水平的不断提高,使得测绘技术也在不断的发展,在测绘技术中,导航定位系统的发展成果是比较明显的,这样就使得工程测绘水平也进入了新的时期。不同的时期对测绘技术的要求也是不同的,为了更好的促进经济和社会的发展,测绘技术一定要不断发展,是人们的生活环境更好。
3全站仪在矿山井下测量中的应用
一般而言,全站仪是电子技术和光学技术有机结合的一种光电测量仪器,是目前广泛应用的测绘仪器。与此同时,智能化的全站仪已经成为当前销量最大的测绘仪器,而且这也是今后发展的重要方向。智能型全站仪有机地融入了当前光、电、磁、机的科学技术成果,涵盖测距和测角的功能。当前,先进的全站仪通常都是采用存储卡或者内部存储器的方式记录数据,具备双路传输的功能,能够及时接收外部计算机所发出的指示,通过计算机对数据进行输入,同时也能够对外部的计算机输出数据。
3.1一般测量
使用全站仪在矿山井下测量时,可提前在内业计算好方位角、距离等数据,到工作面可以直接设置仪器的水平角和垂直角进行测量。在测量过程中全站仪可以直接显示角度和距离,能够更方便准确标定中腰线。在一般测量中,仪器所显示的距离、角度、相对坐标是不存入仪器内存的,测量人员可根据施工需要记录相关数据。
3.2角度测量
井下测角时,除了在测点下安好仪器外,还要在与测点相邻的前后视点上挂垂球线作为瞄准的标志。由于井下黑暗,必须将矿灯放在垂球线后面照亮垂球线绳。为了减少风流对垂球的影响,可用1—2kg重的大垂球,并将它放在小水桶内或用挡风布挡住。望远镜瞄准时,应尽量瞄准垂球线的上部。瞄准时,应先用望远镜大致瞄准照亮垂球线的灯光后再对光,才容易在视线内找到垂球线。因为井下巷道中灯光很多,为了避免找错目标,常用“灯语”与前后视人员联系。还要用灯光照亮十字丝,才能精确瞄准目標。需注意的是照明光源不能直对全站仪方向,避免光线刺眼使仪器操作者不能准确地寻找测量目标。水平角观测时,为了提高测量精度,常需要观测两个或更多的测回,以减弱度盘分划误差对观测方向值的影响。全站仪里面有内置程序左右角设置,避免来回转换正倒镜,在测角时利用此程序可以消除正倒镜的2次误差。
3.3距离测量
全站仪的测距原理一般分为脉冲式和相位式,目前大部分仪器采用脉冲式测距。脉冲式测距是利用光波在大气中的传播速度和往返时间进行计算所得,所以在测距时要注意棱镜后面不应有反光镜和其他强光源等干扰,以免影响测量数据。在测距前一定要在仪器内设置棱镜常数,一旦设置了棱镜常数,则关机后该常数仍被保存。不同的仪器配置的棱镜参数是不同的,所以在使用前一定要注意。特别是不同厂家的仪器和棱镜是有区别的。全站仪测距克服了钢尺测量的许多缺点,边长远远超过50m,减少了测站,提高了测量精度。测量规范要求当巷道掘一段距离时应该布设控制点,但是由于井下受潮湿、能见度、照明等影响比较大,所以在直线巷道中应不大于100m为宜。
3.4坐标测量
全站仪在井下使用最大的好处就是能够通过内部软件计算直接显示测量坐标。有两种方式:一是普通模式下根据仪器点得到的相对坐标;二是通过设置仪器点坐标和后视方向测量得到的坐标。通过第二种坐标测量可以随时检查施工的准确度,如果发现问题可以立即纠正。现在的全站仪都具有存储功能,可以在内业的时候将已知坐标输入仪器进行存储,作业时就可以在相应菜单调出使用,这样大大缩短了测站的架设时间,提高了工作效率。
3.5放样测量
使用全站仪进行放样有两种方法:一是利用已知坐标求出方位角和距离放样;二是利用全站仪自身放样程序进行放样。利用第二种放样方法比较快捷简单,在放样过程中仪器还会显示棱镜应该往前往后还是向左向右,并且能够测量出误差结果来提示操作人员。在矿山井下放样中通常会遇到像天井这样的大倾角工程放样,倾角过大会导致仪器无法测量,为了解决这个问题可以给全站仪配置弯管目镜。配置前应该全面了解所用仪器的厂家、型号,以免尺寸有误。
3.6高程测量
矿山井下高程测量一般选用水准仪进行,但是越来越多的单位开始利用全站仪三角高程代替水准仪测量。全站仪三角高程测量同经纬仪三角高程测量原理相同。最大的优点是在测定控制点的平面位数据,粘贴到EXCEL表格中,在对话框中选使用文本导入向导(下一步)在分割符号中选逗号完成。将地物代码列作为最后一列,增加0列为第一列。复制数据粘贴到DAT文件,点编辑,将空格替换为(,)并保存,修改文件格式为PTB,并检查数据。 4空间信息系统在矿山测量中的应用
一般而言,空间信息系统的核心是“3S”技术,也就是全球定位系统(GPS)、遥感(RS)以及地理信息系统(GIS)。具体来讲,GPS作为一项突破传统测绘观念的重大技术,当前已经发展成为大地测量的一种重要手段,同时也是具有发展前景的全能型技术,对于矿山测量、工程测量、监控测量、防震减灾等导航方面发挥关键作用。GPS既具有高精度、全天候以及较灵活的特点,同时与传统测量技术相比较,又没有严格的控制测量的等级划分,这样就不需要关注测点间的通视,也就不存在误差,而且能够同时具备三维定位的特点,对传统测绘观念有了革命性的转变;行业遥感涵盖了卫星遥感和航空遥感,由于航空遥感已经发展成为地形图测绘的一项重要手段,广泛应用在实践活动中,卫星遥感应用在测图中也已经取得了显著成效,立足于遥感资料的基础之上所建立起的数字地面模型在测绘工作中得到了广泛应用;而地理信息系统属于对空间地理分布相关的数据进行采集、处理、分析的计算机技术系统,对测绘科学技术的发展具有重要的作用和意义,同时也是现代测绘技术发展的重大突破。
依托于空间信息系统,极大程度上促进了测绘仪器以及测绘技术的发展。GPS技术在矿山测量中的应用通常是取代传统的地面测绘工作,例如通过GPS技术对矿区实行移动监测、水文观测高程监测等。当前,随着GPS接收机的性价比日益提高,应用在矿山测量中已经发展成为现代矿山测量的一项重要技术;而且遥感技术应用在矿山测量中已经有一段时间了,同时也积累了一定的经验。遥感技术应用在矿山测量属于矿山测量实现当前任务的重要保证。总而言之,空间信息技术属于矿山测量实现任务的重要技术支撑,通过3S技术和其他测量技术仪器应用在矿山测量中取得了综合性成果。
5矿山测量技术创新与发展研究
在矿山测量工作开展过程中应当与矿区的具体地质、水文条件、特点以及测量精度等肩机地联系在一起,以此来选择合适的测量技术、测量设备以及测量方式和方法;对于具有特殊要求的测量项目可以针对性的对测量工具、设备等进行加工、改造。未来国内矿山测量技术创新与发展过程中應当朝着以下几个方向开展。
5.1与高精度测量工具、设备相结合
在现有矿山测量技术和方式方法基础上应当与光学经纬仪以及水准仪等现代化高精度测量工具有机地结合在一起,以确保矿山测量的准确性和高效性。然而需要说明的是该种技术方法依然需要不断的创新和改进,虽然其精准度上有了较大程度的提升,测量灵活性也有了明显的提高,容易把握和操作,而且可以有效适应多样化的矿区地质条件与环境,在国内矿山测量工作中发挥着非常重要的作用,但是该种测量技术方法,同样也存在很多的问题与不足,比如操作过程中比较费时。当发射机信号一经发出后,接收机会准确跟踪靶向目标在地质条件比较复杂时依旧有效其探测深度可以达到1000m,是目前较为广泛使用的找矿方式。
5.2航空物探法
航空物探利用飞机或者卫星等设备,可以大规模、远距离地获取地址信息,涉及的人力比较少,在找矿的过程中能够很好地定向。在大规模的普查方面有一定的优势。
5.3地震勘探深部找矿
地震勘探法即勘探的方式,采用地震反射技术运用对岩石和矿物资源的物理特性来进行定位和研究。这种勘探方式利用了反射体的分布进行成像分析,矿产的反射界面会和周围的介质形成几何特征的差异,这些阻抗条件就成为判断矿产的基本依据。
6结束语
总之,随着测绘技术功能的不断完善,它的应用前景将更加广泛,在矿山测量中也将发挥更大的作用。
参考文献
[1]叶天竺金属矿床深部找矿中的地质研究[J〕中国地质,2007,34(5).
[2]丁莉东.测绘新技术在土地规划与管理中的应用[J].安徽农业科学,2010,38(24).
[关键词]测绘技术 矿山测量 应用 发展
[中图分类号] TD1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-213-2
1前言
随着科技水平的快速提高,测绘技术得到了深远发展,并贯穿矿山的勘探、开发和生产等环节,发挥着重要作用。
2测绘技术含义与发展情况
人们进行测绘的目的就是为了更好的掌握地面的信息,在信息掌握方面要做到全面,因此就采用了一些技术对指定的空间范围进行测量,然后将测量结果绘制成不同标准的地形图,这个过程就是测绘过程,在这个过程中应用的技术就是测绘技术。随着测绘技术的发展,测绘所测量的对象也越来越多,在对特定区域进行测量的时候,不仅可以对地面的情况进行掌握,同时对地下的水文、地质和矿产也能进行测量。在进行地形图绘制的时候,依照的标准是不同的,这主要是根据实际的测绘要求来进行确定的,在测绘中,测绘的要求不同,开展的工作也会有一定的差异,同时测量的重点也会不同。
测绘技术在我国的发展时间是比较久的,对经济和社会的发展也做出了很大的贡献。科学水平的不断提高,使得测绘技术也在不断的发展,在测绘技术中,导航定位系统的发展成果是比较明显的,这样就使得工程测绘水平也进入了新的时期。不同的时期对测绘技术的要求也是不同的,为了更好的促进经济和社会的发展,测绘技术一定要不断发展,是人们的生活环境更好。
3全站仪在矿山井下测量中的应用
一般而言,全站仪是电子技术和光学技术有机结合的一种光电测量仪器,是目前广泛应用的测绘仪器。与此同时,智能化的全站仪已经成为当前销量最大的测绘仪器,而且这也是今后发展的重要方向。智能型全站仪有机地融入了当前光、电、磁、机的科学技术成果,涵盖测距和测角的功能。当前,先进的全站仪通常都是采用存储卡或者内部存储器的方式记录数据,具备双路传输的功能,能够及时接收外部计算机所发出的指示,通过计算机对数据进行输入,同时也能够对外部的计算机输出数据。
3.1一般测量
使用全站仪在矿山井下测量时,可提前在内业计算好方位角、距离等数据,到工作面可以直接设置仪器的水平角和垂直角进行测量。在测量过程中全站仪可以直接显示角度和距离,能够更方便准确标定中腰线。在一般测量中,仪器所显示的距离、角度、相对坐标是不存入仪器内存的,测量人员可根据施工需要记录相关数据。
3.2角度测量
井下测角时,除了在测点下安好仪器外,还要在与测点相邻的前后视点上挂垂球线作为瞄准的标志。由于井下黑暗,必须将矿灯放在垂球线后面照亮垂球线绳。为了减少风流对垂球的影响,可用1—2kg重的大垂球,并将它放在小水桶内或用挡风布挡住。望远镜瞄准时,应尽量瞄准垂球线的上部。瞄准时,应先用望远镜大致瞄准照亮垂球线的灯光后再对光,才容易在视线内找到垂球线。因为井下巷道中灯光很多,为了避免找错目标,常用“灯语”与前后视人员联系。还要用灯光照亮十字丝,才能精确瞄准目標。需注意的是照明光源不能直对全站仪方向,避免光线刺眼使仪器操作者不能准确地寻找测量目标。水平角观测时,为了提高测量精度,常需要观测两个或更多的测回,以减弱度盘分划误差对观测方向值的影响。全站仪里面有内置程序左右角设置,避免来回转换正倒镜,在测角时利用此程序可以消除正倒镜的2次误差。
3.3距离测量
全站仪的测距原理一般分为脉冲式和相位式,目前大部分仪器采用脉冲式测距。脉冲式测距是利用光波在大气中的传播速度和往返时间进行计算所得,所以在测距时要注意棱镜后面不应有反光镜和其他强光源等干扰,以免影响测量数据。在测距前一定要在仪器内设置棱镜常数,一旦设置了棱镜常数,则关机后该常数仍被保存。不同的仪器配置的棱镜参数是不同的,所以在使用前一定要注意。特别是不同厂家的仪器和棱镜是有区别的。全站仪测距克服了钢尺测量的许多缺点,边长远远超过50m,减少了测站,提高了测量精度。测量规范要求当巷道掘一段距离时应该布设控制点,但是由于井下受潮湿、能见度、照明等影响比较大,所以在直线巷道中应不大于100m为宜。
3.4坐标测量
全站仪在井下使用最大的好处就是能够通过内部软件计算直接显示测量坐标。有两种方式:一是普通模式下根据仪器点得到的相对坐标;二是通过设置仪器点坐标和后视方向测量得到的坐标。通过第二种坐标测量可以随时检查施工的准确度,如果发现问题可以立即纠正。现在的全站仪都具有存储功能,可以在内业的时候将已知坐标输入仪器进行存储,作业时就可以在相应菜单调出使用,这样大大缩短了测站的架设时间,提高了工作效率。
3.5放样测量
使用全站仪进行放样有两种方法:一是利用已知坐标求出方位角和距离放样;二是利用全站仪自身放样程序进行放样。利用第二种放样方法比较快捷简单,在放样过程中仪器还会显示棱镜应该往前往后还是向左向右,并且能够测量出误差结果来提示操作人员。在矿山井下放样中通常会遇到像天井这样的大倾角工程放样,倾角过大会导致仪器无法测量,为了解决这个问题可以给全站仪配置弯管目镜。配置前应该全面了解所用仪器的厂家、型号,以免尺寸有误。
3.6高程测量
矿山井下高程测量一般选用水准仪进行,但是越来越多的单位开始利用全站仪三角高程代替水准仪测量。全站仪三角高程测量同经纬仪三角高程测量原理相同。最大的优点是在测定控制点的平面位数据,粘贴到EXCEL表格中,在对话框中选使用文本导入向导(下一步)在分割符号中选逗号完成。将地物代码列作为最后一列,增加0列为第一列。复制数据粘贴到DAT文件,点编辑,将空格替换为(,)并保存,修改文件格式为PTB,并检查数据。 4空间信息系统在矿山测量中的应用
一般而言,空间信息系统的核心是“3S”技术,也就是全球定位系统(GPS)、遥感(RS)以及地理信息系统(GIS)。具体来讲,GPS作为一项突破传统测绘观念的重大技术,当前已经发展成为大地测量的一种重要手段,同时也是具有发展前景的全能型技术,对于矿山测量、工程测量、监控测量、防震减灾等导航方面发挥关键作用。GPS既具有高精度、全天候以及较灵活的特点,同时与传统测量技术相比较,又没有严格的控制测量的等级划分,这样就不需要关注测点间的通视,也就不存在误差,而且能够同时具备三维定位的特点,对传统测绘观念有了革命性的转变;行业遥感涵盖了卫星遥感和航空遥感,由于航空遥感已经发展成为地形图测绘的一项重要手段,广泛应用在实践活动中,卫星遥感应用在测图中也已经取得了显著成效,立足于遥感资料的基础之上所建立起的数字地面模型在测绘工作中得到了广泛应用;而地理信息系统属于对空间地理分布相关的数据进行采集、处理、分析的计算机技术系统,对测绘科学技术的发展具有重要的作用和意义,同时也是现代测绘技术发展的重大突破。
依托于空间信息系统,极大程度上促进了测绘仪器以及测绘技术的发展。GPS技术在矿山测量中的应用通常是取代传统的地面测绘工作,例如通过GPS技术对矿区实行移动监测、水文观测高程监测等。当前,随着GPS接收机的性价比日益提高,应用在矿山测量中已经发展成为现代矿山测量的一项重要技术;而且遥感技术应用在矿山测量中已经有一段时间了,同时也积累了一定的经验。遥感技术应用在矿山测量属于矿山测量实现当前任务的重要保证。总而言之,空间信息技术属于矿山测量实现任务的重要技术支撑,通过3S技术和其他测量技术仪器应用在矿山测量中取得了综合性成果。
5矿山测量技术创新与发展研究
在矿山测量工作开展过程中应当与矿区的具体地质、水文条件、特点以及测量精度等肩机地联系在一起,以此来选择合适的测量技术、测量设备以及测量方式和方法;对于具有特殊要求的测量项目可以针对性的对测量工具、设备等进行加工、改造。未来国内矿山测量技术创新与发展过程中應当朝着以下几个方向开展。
5.1与高精度测量工具、设备相结合
在现有矿山测量技术和方式方法基础上应当与光学经纬仪以及水准仪等现代化高精度测量工具有机地结合在一起,以确保矿山测量的准确性和高效性。然而需要说明的是该种技术方法依然需要不断的创新和改进,虽然其精准度上有了较大程度的提升,测量灵活性也有了明显的提高,容易把握和操作,而且可以有效适应多样化的矿区地质条件与环境,在国内矿山测量工作中发挥着非常重要的作用,但是该种测量技术方法,同样也存在很多的问题与不足,比如操作过程中比较费时。当发射机信号一经发出后,接收机会准确跟踪靶向目标在地质条件比较复杂时依旧有效其探测深度可以达到1000m,是目前较为广泛使用的找矿方式。
5.2航空物探法
航空物探利用飞机或者卫星等设备,可以大规模、远距离地获取地址信息,涉及的人力比较少,在找矿的过程中能够很好地定向。在大规模的普查方面有一定的优势。
5.3地震勘探深部找矿
地震勘探法即勘探的方式,采用地震反射技术运用对岩石和矿物资源的物理特性来进行定位和研究。这种勘探方式利用了反射体的分布进行成像分析,矿产的反射界面会和周围的介质形成几何特征的差异,这些阻抗条件就成为判断矿产的基本依据。
6结束语
总之,随着测绘技术功能的不断完善,它的应用前景将更加广泛,在矿山测量中也将发挥更大的作用。
参考文献
[1]叶天竺金属矿床深部找矿中的地质研究[J〕中国地质,2007,34(5).
[2]丁莉东.测绘新技术在土地规划与管理中的应用[J].安徽农业科学,2010,38(24).