測(cè)繪新技術(shù)在礦山工程測(cè)量中的應(yīng)用探究

易常波

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊(duì)，湖南 株洲 412000）

礦山工程施工與礦山工程測(cè)量密不可分，而礦山工程測(cè)量離不開(kāi)測(cè)繪技術(shù)的有效應(yīng)用，由于以往的礦山工程測(cè)量技術(shù)存在局限性，測(cè)量精度低，導(dǎo)致測(cè)量精度無(wú)法得到有效保障。而測(cè)繪新技術(shù)的出現(xiàn)與普及，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的不足和缺陷，提升礦山測(cè)繪測(cè)量精度，縮小測(cè)繪測(cè)量數(shù)據(jù)誤差，在礦山工程測(cè)繪中有效融入測(cè)繪新技術(shù)，對(duì)提高礦山工程測(cè)量效果具有重要意義。

1 礦山工程測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

由于國(guó)內(nèi)有關(guān)測(cè)繪技術(shù)研究起步階段較晚，和多元的信息化、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)存在明顯差距，而測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，有效降低工作人員的工作量，提升測(cè)繪測(cè)量的時(shí)效性與精確性，實(shí)現(xiàn)保質(zhì)保量，為國(guó)內(nèi)地理與交通領(lǐng)域穩(wěn)定發(fā)展提供技術(shù)支撐同時(shí)，對(duì)促進(jìn)國(guó)家礦山工程建設(shè)打下基礎(chǔ)。并且世界上各國(guó)家也在積極探索、嘗試其他測(cè)繪新技術(shù)，希望能夠提升礦山工程測(cè)量質(zhì)量，進(jìn)一步促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展?？梢?jiàn)在日漸競(jìng)爭(zhēng)激烈的背景下，我國(guó)必須注重科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，走科技強(qiáng)國(guó)之路，嘗試創(chuàng)新，追求更加精準(zhǔn)、可靠的信息測(cè)量測(cè)繪技術(shù)，從而增強(qiáng)國(guó)內(nèi)綜合國(guó)力[1]。

2 測(cè)繪新技術(shù)在礦山工程測(cè)繪測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 地籍測(cè)量

地籍測(cè)量中應(yīng)用GPS-RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，對(duì)每一宗基地測(cè)繪礦山工程加以測(cè)繪，具有測(cè)繪精度高的優(yōu)勢(shì)，在采集全部測(cè)量數(shù)據(jù)后，能夠通過(guò)GPS將采集的全部測(cè)繪數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)可中，準(zhǔn)確繪制出地籍圖。然后在進(jìn)行用地勘測(cè)定界測(cè)量中，借助RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)對(duì)界樁位置進(jìn)行測(cè)量，劃定土地應(yīng)用邊界范疇，對(duì)用地面積進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。礦山區(qū)域介于工業(yè)區(qū)邊緣，礦山建筑較為極為密集，街道兩旁樹(shù)木茂盛，無(wú)線電信號(hào)較為不便，測(cè)量地塊遍布整個(gè)區(qū)域，測(cè)量總面積達(dá)到110km2，因此為了快速測(cè)量，達(dá)到宗地權(quán)屬界址點(diǎn)測(cè)量的要求，本次測(cè)量以GPS-RTK技術(shù)為實(shí)測(cè)技術(shù)手段，通過(guò)南方RTK（1+1）儀器采集得移動(dòng)站間距為10km，確定國(guó)家C級(jí)控制點(diǎn)二維控制網(wǎng)點(diǎn)為7個(gè)，形成基準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)，并將RTK基準(zhǔn)站架設(shè)于其中的基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)，對(duì)城市5"級(jí)控制點(diǎn)、宗地權(quán)屬界址點(diǎn)與C級(jí)GPSRTK控制點(diǎn)等19點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，然后借助本次設(shè)定的7個(gè)控制點(diǎn)中WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換系數(shù)加以計(jì)算，確定互差在0.3cm～1.8cm內(nèi)，平均互差為1.12cm。表明該測(cè)繪技術(shù)測(cè)量結(jié)構(gòu)的點(diǎn)位精度精確到厘米級(jí)，各個(gè)點(diǎn)位無(wú)誤差累積，滿足測(cè)量精度要求。

2.2 礦山給排水

我國(guó)當(dāng)前大中型礦山中都是通過(guò)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)和全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)來(lái)建立礦山工程數(shù)字，而全站儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀是礦山排水管道施工和礦山改造重要設(shè)備，為了避開(kāi)礦山地面的開(kāi)挖，需要通過(guò)有效技術(shù)安裝各種排水管道，因此為滿足這一要求，在礦山地下排水施工的過(guò)程中，需要通過(guò)自動(dòng)跟蹤全站儀開(kāi)發(fā)出自動(dòng)引導(dǎo)測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)頂管掘進(jìn)的位置與方向嚴(yán)加控制，從而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)的自動(dòng)化[2]。例如以某礦山下排水管道為例，由于管道漏水引起的礦體質(zhì)量，根據(jù)礦山單位委托要求，通過(guò)X5管道機(jī)器人測(cè)量項(xiàng)目范圍內(nèi)管徑為400mm的500m礦山工業(yè)水管道，通過(guò)MP5將播放預(yù)覽、添加判讀描述、測(cè)量信息和截取缺陷圖像等管道內(nèi)部影像錄制保存為視頻文件，并通過(guò)測(cè)繪軟件形成完整的測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)告，本次總共有6除缺陷：障礙物、變形、腐蝕各1處，3處（PL）破裂。破裂缺陷達(dá)到50%，是引起漏水的主要因素。

3 測(cè)繪新技術(shù)在礦山工程測(cè)繪測(cè)量中的成果應(yīng)用——以礦山工程為例

某地區(qū)地勢(shì)平緩。視野寬廣，方便使用GPS全球定位系統(tǒng)測(cè)量，輔助單雙頻GPS接收機(jī)與廣策數(shù)據(jù)處理軟件，在施工區(qū)域內(nèi)先布設(shè)13各施工控制網(wǎng)點(diǎn)來(lái)測(cè)量，但是考慮到礦山工程開(kāi)挖施工的特殊情況，需要根據(jù)提供的1∶25000地形圖、1∶10000地形圖、1∶500地形圖和采集的相關(guān)國(guó)家級(jí)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等三角點(diǎn)控制成果，將這些網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)在視野寬廣、兩岸地勢(shì)較高的位置，并根據(jù)觀測(cè)需要合理布設(shè)足夠點(diǎn)數(shù)的施工控制網(wǎng)點(diǎn)，確定1954北京坐標(biāo)系和WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，結(jié)合實(shí)際衛(wèi)星狀況所觀測(cè)時(shí)段來(lái)采集測(cè)量控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，與此同時(shí)在該礦山工程施工區(qū)域外，距離施工31km太平料場(chǎng)、10km骨料輸送線上設(shè)置移動(dòng)站，形成完善的施工控制網(wǎng)，借助GPS全球定位系統(tǒng)連測(cè)有關(guān)施工位置的待測(cè)控制點(diǎn)，獲取未知點(diǎn)坐標(biāo)的平差。對(duì)于整個(gè)紅線區(qū)域邊線距離施工區(qū)域較遠(yuǎn)的區(qū)域，由于部分地區(qū)的施工控制點(diǎn)不足，加大了施工區(qū)域攝影像圖制作和施工區(qū)域航線內(nèi)地形圖的測(cè)繪難度，因此需要選擇施工控制網(wǎng)點(diǎn)中1～2個(gè)控制點(diǎn)為起算點(diǎn)，與待測(cè)像控點(diǎn)形成觀測(cè)圖形，利用GPS專用軟件計(jì)算像控點(diǎn)坐標(biāo)。此外，考慮到該地區(qū)可能會(huì)持續(xù)降雨的可能性，會(huì)引起邊坡失穩(wěn)與大面積滑移等問(wèn)題，特別是骨料加工旁的山坡，一旦進(jìn)入雨季，周邊就是大霧，滑移面積和范圍高差較大，增加測(cè)量難度，導(dǎo)致測(cè)量精度無(wú)法得到保障，這時(shí)必須選擇該區(qū)域2～3個(gè)施工控制網(wǎng)點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)GPS定位系統(tǒng)來(lái)觀測(cè)，測(cè)量結(jié)果顯示平面精度與高程精度分別是±0.18m、±0.11m，滿足測(cè)量要求，有效彌補(bǔ)了測(cè)量不足，同時(shí)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提升測(cè)量精確度，從而確保高等級(jí)水利測(cè)設(shè)質(zhì)量[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用到礦山工程測(cè)繪測(cè)量中，對(duì)促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展起到積極作用。因此在礦山工程測(cè)繪測(cè)量中應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)新型測(cè)繪技術(shù)的重視力度，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)和現(xiàn)代管理為依托，對(duì)測(cè)繪新技術(shù)加以改進(jìn)，然后應(yīng)用到地籍測(cè)量、水利礦山工程和城市給排水等礦山工程建設(shè)中，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)綜合實(shí)力的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]張應(yīng)平.3S技術(shù)在現(xiàn)代礦山測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2017,43(7)：62-64.

[2]范曉東.低應(yīng)變反射波法在礦山樁基巖土工程勘察中的應(yīng)用[J].中國(guó)礦業(yè),2018(1)：170-173.

[3]趙小虎,鄧園芳,慕燈聰.壓縮感知技術(shù)在礦山物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2016,44(7)：69-72.