礦山測(cè)量數(shù)據(jù)庫及其處理系統(tǒng)的建立與技術(shù)改進(jìn)

毛振國

（山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里堠煤業(yè)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

礦山測(cè)量數(shù)據(jù)庫及其處理系統(tǒng)的建立與技術(shù)改進(jìn)

毛振國

（山西潞安集團(tuán)左權(quán)五里堠煤業(yè)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

本文首先對(duì)礦山測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了綜合性比較，然后在對(duì)徠卡TPS800設(shè)計(jì)思路闡述的基礎(chǔ)上，詳細(xì)的對(duì)實(shí)施方案和實(shí)施效果進(jìn)行深入分析，優(yōu)化我國礦山測(cè)量數(shù)據(jù)庫以及精度。

礦山測(cè)量；徠卡TPS800；精度

礦山測(cè)量是采礦科學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，是采礦學(xué)的重要組成部分。傳統(tǒng)測(cè)量模式下，使用DJ6經(jīng)緯儀與鋼尺量邊測(cè)量，雖然測(cè)量精度可以達(dá)到相關(guān)規(guī)定，但是在主要大巷放線時(shí)，受到井下條件的限制，對(duì)井下延伸測(cè)量的精度下降會(huì)造成了安全隱患，急需采取相應(yīng)措施。

1 測(cè)量技術(shù)的綜合比較

目前，我國一些主要礦區(qū)先后將攝影測(cè)量、陀螺定向、激光指向和計(jì)算機(jī)技術(shù)用于礦區(qū)地面及井下控制測(cè)量、地形測(cè)量、施工測(cè)量和貫通測(cè)量工作中，有的發(fā)了計(jì)算機(jī)繪制采掘工程平面圖技術(shù)，建立了礦山測(cè)量數(shù)據(jù)庫及處理系統(tǒng)。還有的建立全站儀和全球定位系統(tǒng)（GPS），這些都極大地改變了傳統(tǒng)測(cè)量方法，并朝著數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算和繪圖自動(dòng)化的方向發(fā)展。

本文采用的是徠卡TPS800，它適用于在煤塵和甲烷爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中的作業(yè)，它通過使用激光指向和計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)繪制采掘工程平面圖，建立了礦山測(cè)量數(shù)據(jù)庫及處理系統(tǒng)，應(yīng)用了全站儀技術(shù)，改變了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的效率低，精度不高等缺點(diǎn)。

2 總體設(shè)計(jì)思路

利用徠卡TPS800礦用防爆全站儀的先進(jìn)功能，設(shè)計(jì)出一個(gè)高效的測(cè)量方案：

第一，距離測(cè)量：利用激光測(cè)距技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量，并且可以提高精度。第二，方向定位：利用全站儀的放射激光指向，可以極快的放設(shè)中線及腰線。利用AutoCAD與Excel軟件構(gòu)建礦山測(cè)量數(shù)據(jù)庫及處理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算自動(dòng)化及繪圖自動(dòng)化，為礦井各種圖紙?zhí)峁┚_的坐標(biāo)。

3 實(shí)施方案與實(shí)施效果

3.1 實(shí)施方案

1）首先對(duì)徠卡TPS800礦用防爆全站儀的性能進(jìn)行了檢驗(yàn)。對(duì)儀器測(cè)量的高程、距離、角度進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試項(xiàng)目均符合規(guī)定。

2）井下測(cè)距：以前井下測(cè)距使用鋼尺丈量邊長(zhǎng)。在前、后視所掛錘球線上用鋼釘作為標(biāo)志，丈量邊長(zhǎng)時(shí)，鋼尺一端刻劃對(duì)準(zhǔn)經(jīng)緯儀的鏡上中心或微軸中心，另一端對(duì)準(zhǔn)錘球線上的鋼釘處在剛吃上度數(shù)，每次讀到毫米且進(jìn)行三次，當(dāng)邊長(zhǎng)超過尺長(zhǎng)時(shí)，進(jìn)行分段丈量，用經(jīng)緯儀定線，使中間加點(diǎn)1,2位于望遠(yuǎn)鏡視線上，并在1,2點(diǎn)的錘球繩與十字絲水平中絲交點(diǎn)處插上大頭針，然后分段丈量距離。

利用全站儀激光測(cè)距可以很方便的測(cè)出距離，具體方法是：使用相應(yīng)螺絲擰入小棱鏡的插槽里，螺母上方焊制一個(gè)掛鉤已掛線繩和重錘物，使用全站儀瞄準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)距。在全站儀讀數(shù)視窗中直接讀取測(cè)量的平距、斜距和傾角。見圖1所示：

3）井下測(cè)角：測(cè)角時(shí)利用全站儀激光可方便快速的找到測(cè)繩。前視（后視）人員根據(jù)激光束通知儀器操作人員轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡水平角及豎直角，使激光打在線繩上，然后在通過望遠(yuǎn)鏡微調(diào)以使線繩位于望遠(yuǎn)鏡十字絲中心以測(cè)量角度。

4）井下放設(shè)腰線：井下使用偽傾角法放設(shè)腰線時(shí)，利用計(jì)算出的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，使讀數(shù)視窗中的讀數(shù)與計(jì)算出的數(shù)據(jù)相同，然后打開激光可直接快速的標(biāo)定腰線，見圖2所示：

圖1 測(cè)距小棱鏡改進(jìn)及井下施測(cè)

圖2 井下激光放設(shè)腰線

3.2 實(shí)施效果

1）利用Excel軟件編寫數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算表格。根據(jù)Excel軟件里強(qiáng)大的數(shù)學(xué)公式編輯功能和數(shù)據(jù)計(jì)算的數(shù)學(xué)公式的聯(lián)系，編寫了數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算表格，避免了由于認(rèn)為計(jì)算失誤所造成的誤差，使用Adobe Acrobat 9 Pro軟件對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫長(zhǎng)期保存，以避免誤改造成的數(shù)據(jù)的不真實(shí)。

2）同時(shí)根據(jù)AutoCAD中笛卡爾坐標(biāo)系與普通測(cè)量坐標(biāo)系的關(guān)系，經(jīng)過平移、旋轉(zhuǎn)等操作與AutoCAD中的坐標(biāo)相吻合，這就實(shí)現(xiàn)了從AutoCAD中用ID命令直接讀取坐標(biāo)。另外，井下測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)可以用PO命令在圖紙上定位，實(shí)時(shí)、直觀的反映了井下巷道的掘進(jìn)情況，實(shí)現(xiàn)了繪圖自動(dòng)化。

4 結(jié)束語

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦山測(cè)量技術(shù)也會(huì)跟著不斷改進(jìn)，積極研究新技術(shù)、新裝備的作用是開發(fā)礦業(yè)過程中不可缺少的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù)工作。

[1]王進(jìn)選.數(shù)字礦山建設(shè)中的礦山測(cè)量[J].技術(shù)與創(chuàng)新管理.2009(05)

[2]閆功力,孟凡超.測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].北京測(cè)繪.2012(04)