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前言:礦山測量是研究和處理礦山地質(zhì)勘探建設(shè)和采礦過程中由礦體到圍巖,從井下到地面在表態(tài)和動(dòng)態(tài)下各種空間幾何問題的一門科學(xué)它是由測繪采礦地質(zhì)等學(xué)科交叉而成的邊緣性學(xué)科學(xué)科的綜合性內(nèi)容的實(shí)踐性和生產(chǎn)的應(yīng)用性是其最主要的特點(diǎn)礦山工程測量是礦山工程建設(shè)中一項(xiàng)必不可少的技術(shù)工作,測量成果不但要為礦山采掘 地質(zhì)等專業(yè)提供基礎(chǔ)型數(shù)據(jù),服務(wù)于生產(chǎn)建設(shè),也要為礦山安全如地質(zhì)災(zāi)害邊坡監(jiān)測掘進(jìn)工程提供準(zhǔn)確穩(wěn)定
的信息,為決策者提供礦山工程項(xiàng)目規(guī)模技術(shù)論證基本建設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)等的基礎(chǔ)資料礦山測量在礦山工程中的應(yīng)用已成為礦山建設(shè)和生產(chǎn)時(shí)期的重要一環(huán),它為礦山開發(fā)建設(shè)和生產(chǎn)管理提供與地理位置有關(guān)的各種綜合性的基礎(chǔ)信息隨著測繪技術(shù)的迅速發(fā)展,礦山工程測量也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展礦山測量對礦山發(fā)展過程中的環(huán)境監(jiān)測礦山交通水利重大災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)等礦山工程項(xiàng)目中的安全保證起著重要的作用
一.礦山測繪新發(fā)展
礦山測量學(xué)科的發(fā)展是與社會的需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)的并且顯示出不同的時(shí)代
特點(diǎn)和內(nèi)涵。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用,測量學(xué)科有了革命性的發(fā)展.地理信息系統(tǒng)( GIS ) 遙感 (S R)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GP(S) 的發(fā)展,帶動(dòng)了礦山測量學(xué)科的發(fā)展全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GSP ) 技術(shù)被廠’泛應(yīng)用于礦區(qū)控制及地面測量還被集中應(yīng)用在礦山變形監(jiān)測、卜車調(diào)度等方面。我國一些大型金屬礦山和露天煤礦運(yùn)用無線通信和GSP 技術(shù)調(diào)度系統(tǒng),較好地解決了車鏟設(shè)備的最佳配合和設(shè)備中途出故障后的動(dòng)態(tài)重組等問題,提高了設(shè)備的臺時(shí)效率,實(shí)現(xiàn)了爆破孔的自動(dòng)定位。在礦料場的體積測量與重量計(jì)算工作中,有關(guān)單位針對f 程測區(qū)范圍大、礦料種類多、分布廣等特點(diǎn),采用GSP 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分測量技術(shù),多快好省地完成了這項(xiàng)工作。
遙感( RS) 近年來已發(fā)展成為礦區(qū)生態(tài)環(huán)境受采礦影響的監(jiān)測、調(diào)查與分析的重要手段。中國與荷蘭合作項(xiàng)目“中國北方煤田自嫩環(huán)境監(jiān)測”應(yīng)用遙感技術(shù)首次全面系統(tǒng)地掌握了中國北方煤田自嫩災(zāi)害分布、區(qū)劃、等級及危害程度,提出了煤田火區(qū)遙感技術(shù)探側(cè)方法和工作程序,建立了中國北方煤田火區(qū)計(jì)算信息系統(tǒng),并將圖像處理技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,為各級政府對煤火的防治決策、滅火工程設(shè)計(jì)施工、監(jiān)測提供了現(xiàn)代方法和手段?!暗V產(chǎn)資源開發(fā)遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)側(cè)”項(xiàng)目利用不同分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)對試驗(yàn)區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)及其引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,取得了成功,使我國延續(xù)多年的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用狀況逐級統(tǒng)計(jì)上報(bào)制度逐步被遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測所替代
地理信息系統(tǒng)( GI )S 在礦業(yè)界出現(xiàn)了應(yīng)用推廣與理論研究并重的局面。應(yīng)用研究涉及礦山地測信息系統(tǒng)、礦山安全、工況監(jiān)側(cè)及生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)等專業(yè)信息系統(tǒng)的開發(fā)研制。墓于Gis 的礦區(qū)資源評價(jià)、開采沉陷環(huán)境影響評價(jià)、土地復(fù)墾規(guī)劃、煤巖煤質(zhì)資料分析、礦井地質(zhì)構(gòu)造及煤礦底板突水預(yù)測、煤礦通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)表達(dá)、礦體實(shí)體模型建立等方面,已有一些專業(yè)性的礦山地理信息系統(tǒng)投入應(yīng)用,帶動(dòng)了礦山地測信息數(shù)字化管理、礦圖自動(dòng)維護(hù)與網(wǎng)絡(luò)共享、礦山開采損害可視化評估等技術(shù)的發(fā)展.
21世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)的世紀(jì),是信息社會的世紀(jì)。測繪科學(xué)技術(shù)涉及的領(lǐng)域不斷增加,測繪儀器的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大,正朝著綜合化的方向發(fā)展。不僅它本身的幾個(gè)學(xué)科相互滲透和交叉,同時(shí)也在向外延伸,同他相互融合;在解決生產(chǎn)中遇到問題時(shí),勢必出現(xiàn)大t 能減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率的專用測繪儀器或儀器系統(tǒng)、致力于數(shù)字測繪化的現(xiàn)代側(cè)繪技術(shù),都已為或?yàn)閭?cè)繪數(shù)字化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).數(shù)字側(cè)繪提供的是整體解決方案,數(shù)字成圖,數(shù)字管線,數(shù)字控制。他們分別為測圖、管線測量、導(dǎo)線、水準(zhǔn)等常規(guī)化工程任務(wù)提供完整解決方案,大力促進(jìn)側(cè)t 技術(shù)和手段的更新?lián)Q代.積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用,是測繪技術(shù)向電子化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn).
礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用
現(xiàn)代高新空間技術(shù)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展也影響著測繪技術(shù)的發(fā)展,并不斷賦予礦山測量專業(yè)新的內(nèi)涵;各種新型測量儀器 測量手段的出現(xiàn)及服務(wù)對象的變化,也對傳統(tǒng)測繪技術(shù)形成了巨大沖擊這些都對測繪工程專業(yè)技術(shù)人員提出了更高的要求因此,礦山測繪工作中,要不斷學(xué)習(xí)更新信息技術(shù),了解技術(shù)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),礦山測量是一門發(fā)展的科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域隨社會發(fā)展礦山生產(chǎn)的發(fā)展而處在動(dòng)態(tài)的變化之中,礦山測量既要鞏固傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,又要不斷開拓新的 有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域,這就要求在其應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用體系應(yīng)用模式上進(jìn)行創(chuàng)新只有通過不斷創(chuàng)新,礦山測量才能處在不斷的發(fā)展與進(jìn)步之中
譬如,在礦山測量中,利用GPSRTK測量技術(shù)加強(qiáng)對地下資源開采的監(jiān)督和積極開展礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測和土地復(fù)墾研究;在測量方法 儀器等開發(fā)與應(yīng)用研究方面推廣攝影測量技術(shù)尤其是大比例尺圖的繪制縮短成圖周期加快礦圖更新實(shí)現(xiàn)礦圖繪制自動(dòng)化;已開展于井下的礦用輕便經(jīng)緯儀和自動(dòng)跟蹤數(shù)字顯示的防爆陀螺經(jīng)緯儀等研究
在礦山現(xiàn)狀與地形測量 現(xiàn)在采用RTK ,在一般的地形地勢下,設(shè)站一次即可測完10km 為半徑的測區(qū),大大減少傳統(tǒng)測量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的搬站次數(shù),僅需一個(gè)操作,在地形地貌碎部點(diǎn)上待 1-2小時(shí),可以得到該點(diǎn)的三維坐標(biāo)值 同時(shí)輸入地物編碼,在測量過程中實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度,這樣使作業(yè)速度加快,節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用,也提高了勞動(dòng)效率 RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級,并且誤差沒有累加,數(shù)據(jù)安全可靠,當(dāng)一個(gè)測區(qū)測完后回到室內(nèi),由成圖軟件通過接口,就可以繪制輸出所需求的地形圖
針對鉆孔征地邊界境界線等工程放樣,把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地標(biāo)定出來,采用 RTK技術(shù)放樣時(shí),放樣效率會大大提高,一個(gè)人僅需把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手薄中,手薄動(dòng)態(tài)直觀顯示會自動(dòng)提醒你走到要放樣的位置,既迅速又方便,它可以設(shè)置給出兩點(diǎn)不通視的放樣線上的點(diǎn)不足之處是不能像全站儀在現(xiàn)場就能給定角度和方向
針對土方工程量驗(yàn)收測量 ,利用GPS 配合成圖軟件形成管理一體化數(shù)據(jù)鏈,減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄 輸入等中間環(huán)節(jié)并實(shí)現(xiàn) CAD化 月底采集碎部點(diǎn)位超過5000測點(diǎn) 采用傳統(tǒng)的方法,現(xiàn)有人員采用測量儀器是無法實(shí)現(xiàn)大型露天礦月工程量的驗(yàn)收
結(jié)束語
隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的提高測繪新技術(shù)的不斷成熟測繪技術(shù)也在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用現(xiàn)代礦山工程測量必將朝著測量數(shù)字工程化的方向發(fā)展開展數(shù)字化礦山建設(shè)已成為礦山企業(yè)提升自身競爭實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的重要手段
在這種時(shí)代背景下,礦山測繪工作者除了具備礦山測量專業(yè)知識外,還需要具備地質(zhì) 采礦及環(huán)保等學(xué)科的知識
1)全方面掌握測量方面的基本知識的 如地形圖測繪礦區(qū)控制測量及 衛(wèi)星定位技術(shù)測量
誤差及平差礦山測量及礦圖繪制大地測量儀器學(xué)攝影測量等
(2)掌握地質(zhì)基本理論及礦井地質(zhì) 礦體幾何等知識,以便研究礦體的形狀性質(zhì)及斌存規(guī)律和計(jì)算儲量損失貧化及確定合理的回采率等
3)了解采礦知識 主要是通過學(xué)習(xí)采礦方法來了解采礦的全過程,以便更好地參加采礦計(jì)劃的編制并進(jìn)行監(jiān)督檢查和研究巖層與地表移動(dòng)等問題
(4)了解遙感與地理信息系統(tǒng)和礦區(qū)土地復(fù)耕知識,以便對采礦引起的環(huán)境問題進(jìn)行監(jiān)測,對開采沉陷造成的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行綜合治理在人才培養(yǎng)上,注重加強(qiáng)基礎(chǔ)理論拓寬專業(yè)知
識面,培養(yǎng)開拓型人才
關(guān)鍵詞:Surpac軟件;礦山設(shè)計(jì);地質(zhì)勘查
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.120
1 引言
Surpac軟件是GEMCOM國際礦業(yè)軟件公司研制的一款采礦工程應(yīng)用軟件,被廣泛應(yīng)用于許多國家的礦山勘測與開采中[1]。不同于以往普通功能單一的礦業(yè)測量軟件或繪圖軟件,Surpac為礦山開采提供了一整套的服務(wù)軟件包,全面集成了地質(zhì)勘探信息管理、礦體資源模型建立、礦山生產(chǎn)規(guī)劃及設(shè)計(jì)、礦山測量及工程量驗(yàn)算、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制等功能。
當(dāng)前,我國大部分礦產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)管理信息化水平不高,突出表現(xiàn)在資料和數(shù)據(jù)種類繁多、格式復(fù)雜,完整性、連續(xù)性、繼承性差,不方便查詢與利用,數(shù)據(jù)資料綜合分析能力與運(yùn)用能力不高等方面。因此,引入和推廣諸如Surpac的先進(jìn)專業(yè)礦山工程軟件,對提高礦產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平,具有十分重要的意義。
2 Surpac軟件簡介
2.1 軟件主要功能
Surpac軟件的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,主要包括有勘探和地質(zhì)模型、地表和地下采礦設(shè)計(jì)、礦山工程測量、生產(chǎn)計(jì)劃和開采進(jìn)度計(jì)劃、尾礦和復(fù)墾設(shè)計(jì)、鉆孔編錄等。其主要功能模塊有:
a.三維圖形系統(tǒng):用于地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)和礦體資源模型三維顯示和編輯;
b.地質(zhì)數(shù)據(jù)庫:用于存儲和操作地質(zhì)信息,兼容各種主流商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件,可操作多種數(shù)據(jù)類型;
c.測量數(shù)據(jù)庫:包括地下和地面測量模塊,集成有測鏈和支距測量功能、破面測鏈功能等;
d.塊模型:用于對塊屬性進(jìn)行量化和描述,方便記錄和統(tǒng)計(jì)各類地質(zhì)或生產(chǎn)信息;
e.露天規(guī)劃:通過境界優(yōu)化,進(jìn)行露天采礦設(shè)計(jì);
f.地下采礦設(shè)計(jì):充分利用三維設(shè)計(jì)工具,對井下采礦斷面進(jìn)行測量、設(shè)計(jì)井下巷道等;可根據(jù)塊體模型中的地質(zhì)信息,快速生成最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃;
2.2 軟件主要特點(diǎn)
Surpac軟件擁有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢,具有易用性、專業(yè)性、開放性、靈活性等特點(diǎn):
(1)易用性:Surpac軟件根據(jù)采礦和勘探技術(shù)人員的工作流程和工作習(xí)慣,設(shè)計(jì)了友好的人機(jī)交互界面,功能結(jié)構(gòu)層次分明,專業(yè)人員經(jīng)過簡單培訓(xùn)或通過自學(xué),即可掌握該軟件的的使用;
(2)專業(yè)性:Surpac軟件針對用戶實(shí)際需要,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),由礦業(yè)專家和計(jì)算機(jī)專家共同開發(fā)而成,功能模塊針對性強(qiáng),具備強(qiáng)大的專業(yè)分析和數(shù)據(jù)處理功能;
(3)開放性:Surpac軟件具有多種數(shù)據(jù)接口,可以直接導(dǎo)入或輸出多種格式的數(shù)據(jù)文件,可連接目前市場上常見的各種數(shù)據(jù)庫軟件,兼容性強(qiáng)。此外,Surpac還具備多種測量儀器接口,可以將測量儀器測得的數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入Surpac的測量數(shù)據(jù)庫中;
(4)靈活性:Surpac軟件提供了簡單易學(xué)、功能強(qiáng)大的二次開發(fā)工具,使得用戶可以針對其自身的特殊需求,自行開發(fā)功能或模塊,具有很強(qiáng)的靈活性,最大限度滿足用戶需求。
3 基于Surpac軟件的采礦設(shè)計(jì)與管理
3.1 建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫
地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立是利用Surpac進(jìn)行礦山開采設(shè)計(jì)和管理的基礎(chǔ)工作。數(shù)據(jù)庫由“表”和“字段”兩個(gè)基本要素構(gòu)成。一個(gè)數(shù)據(jù)庫包含有若干個(gè)“表”,每個(gè)表又由若干個(gè)字段組成,其中每個(gè)字段的數(shù)據(jù)格式事先已定義好。由于Surpac開放性強(qiáng)的特點(diǎn),Surpac可與Access、Oracle、SQL Server等主流商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件直接連接,因此可以通過這些軟件儲存和整理所收集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)資料,然后導(dǎo)入到Surpac軟件中。同時(shí),Surpac軟件可快速查詢和編輯這些數(shù)據(jù)信息。
3.2 構(gòu)建三維模型
利用Surpac軟件的實(shí)體模型與塊模型功能,用戶可以方便快捷地構(gòu)建三維模型,直觀反映礦山的三維空間關(guān)系。其中實(shí)體模型又稱為外框圖,它是定義底層帶、礦體和采場的通用技術(shù)方法[2]。Surpac向用戶提供了三種實(shí)體模型的構(gòu)建方法,分別為剖面線法、合并法以及相連斷法[3]。而在塊模型構(gòu)建中,用戶在實(shí)體模型的基礎(chǔ)上,對每一個(gè)塊各自的屬性進(jìn)行設(shè)置,這些屬性可以是礦的品位、開采成本、廢料比重等生產(chǎn)信息,也可以是巖性、斷層、風(fēng)化層等地質(zhì)信息。
3.3 進(jìn)行采礦設(shè)計(jì)
在三維模型的基礎(chǔ)上,用戶可以直觀方便地進(jìn)行采礦設(shè)計(jì),整個(gè)設(shè)計(jì)過程都是交互式的,包括自下而上和自上而下兩種設(shè)計(jì)順序。Surpac軟件可進(jìn)行露天采礦設(shè)計(jì)和地下采礦設(shè)計(jì)。
3.4 開展礦產(chǎn)儲量動(dòng)態(tài)管理
掌握礦產(chǎn)資源儲量是礦山企業(yè)進(jìn)行有效管理和經(jīng)營的基本前提條件。由于礦山企業(yè)特別是大型礦山企業(yè)的生產(chǎn)要素復(fù)雜、生產(chǎn)條件多變,用手工的方式無法及時(shí)處理這些快速動(dòng)態(tài)變化條件下礦山可采資源的動(dòng)態(tài)狀況。
3.5 提供采礦安全預(yù)警
安全生產(chǎn)一直以來都是礦山企業(yè)非常重視的問題。Surpac軟件向用戶提供了采礦安全預(yù)警服務(wù)。Surpac應(yīng)用該功能時(shí),需與礦山的地壓監(jiān)測系統(tǒng)對接,將監(jiān)測系統(tǒng)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)輸入Surpac軟件中,Surpac綜合分析開采活動(dòng)與地壓變化之間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上預(yù)測可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害,并告知災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域及其危險(xiǎn)程度,為企業(yè)安全生產(chǎn)提供保證。
4 結(jié)論
礦山數(shù)字化和信息化是礦山企業(yè)發(fā)展的必然趨勢[4],Surpac作為一套國際領(lǐng)先的大型礦山工程應(yīng)用軟件,具備有強(qiáng)大的三維可視化實(shí)體工具和超強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析工具,易學(xué)易用,為采礦設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員和礦山生產(chǎn)管理人員提供了直觀方便的分析工具,適合在礦山企業(yè)、礦山設(shè)計(jì)與研究院所以及地質(zhì)勘查單位中推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:礦山工程;測量;繪圖;技術(shù)
前言:礦山工程測量為重要的礦山專業(yè)技術(shù)之一,但在測量的時(shí)候受很多因素制約,進(jìn)而影響測量的精確度,比如:施工條件、測量的時(shí)候所處的環(huán)境等。對此本文介紹了幾種能解決礦山測量常見問題,減少測量誤差,提高其測量的精確度、工作效率,所采用的新測繪技術(shù)、測量方法。其次,礦山測量中的繪圖新技術(shù)也發(fā)揮了重要的作用,不但提高測量的精確度和效率而且可以進(jìn)行礦山開采輔助設(shè)計(jì),保障礦山安全的生產(chǎn)。針對繪圖技術(shù)講述一些新的方法及新軟件的應(yīng)用。
1針對測量方法的研究
1.1測量工作的重要性
作為一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng),并且需要不止一個(gè)人來完成的測量工作,一個(gè)小的細(xì)節(jié)問題都可能導(dǎo)致整個(gè)測量工作的失敗。其需要一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y量過程,要與設(shè)計(jì),施工等緊密相連。是礦井開拓生產(chǎn)的主要組成部分,貫穿礦山工程的始終。
1.2礦山測量過程包括以下六個(gè)方面::
(1)在礦山區(qū)建立一個(gè)可以作為礦區(qū)地形測繪,礦區(qū)各項(xiàng)勘察工程測量基礎(chǔ)的測量控制網(wǎng)——地面控制網(wǎng)的建立。
(2)在建立測量控制網(wǎng)之后,可進(jìn)行礦區(qū)地形圖的測量。為工程勘察設(shè)計(jì),地質(zhì)地形圖等提供所需資料——1:500~1:5000地形圖的測繪。
(3)根據(jù)各級控制點(diǎn),進(jìn)行礦區(qū)地面與井下各種工程的施工測量和竣工驗(yàn)收測量;
(4)測繪和編制井上下對照圖、采掘工程平面圖及各種礦體幾何圖;
(5)進(jìn)行巖層與地表移動(dòng)的觀測及研究——地表移動(dòng)沉降觀測;為留設(shè)保護(hù)礦柱和安全開采提供資料;
(6)參加采礦計(jì)劃的編制,并對資源利用及生產(chǎn)情況進(jìn)行檢查和監(jiān)督
礦山測量是所有礦山工程項(xiàng)目能夠進(jìn)行的基礎(chǔ),包括:中、腰線的給定、地面之上的土建工程測量,施工測量,井下的控制測量,豎井的聯(lián)系測量及貫通測量等。
1.3測量的創(chuàng)新技術(shù)
礦山工程的測繪技術(shù)深受現(xiàn)代高新技術(shù)、儀器設(shè)備、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)等的影響,其也被賦予了新的內(nèi)涵。與此同時(shí)隨著新型的儀器,測量方法的出臺,服務(wù)對象的不斷變化,對于專業(yè)測繪工程技術(shù)人員的要求來說有了很大的提高。因此專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該不斷的提升自己,在測量方法上也要不斷的創(chuàng)新。接下來我們將探討幾種針對不同情況下應(yīng)該采取的測量方法。
礦山的全站儀三角高程測量新方法代替水準(zhǔn)測量的應(yīng)用研究:
由于以前采用經(jīng)緯儀進(jìn)行三角高程測量,其精度不能滿足重要礦山工程的需要,如以前貫通工程高程測量一般只采用水準(zhǔn)測量。但水準(zhǔn)測量是與平面控制測量分開進(jìn)行的,且受傾角限制,而三角高程測量可與導(dǎo)線測量同時(shí)進(jìn)行,具有靈活性和簡便性,不受巷道傾角的限制。
《規(guī)程》要求三角高程測量閉合限差不得大于±100mm(L為閉合線路的長度,單位為km),生產(chǎn)中對高程測量要求最高的應(yīng)是貫通工程,通常情況下,為滿足生產(chǎn)需要,主要貫通中腰線偏差應(yīng)小于200mm,要滿足貫通的高程閉合差小于200mm, 即100mm
隨著全站儀在礦山測量中廣泛應(yīng)用,邊長、角度的觀測值精度得以很大提高,加上采用全站儀三角高程測量的中間觀測法和對向觀測法等新方法,通過減弱大氣折光影響、消除覘標(biāo)高、儀器高測量誤差,三角高程測量的精度已得到很大提高。經(jīng)驗(yàn)證跟蹤桿配合全站儀三角高程測量新方法可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水準(zhǔn)測量進(jìn)行四等高程控制測量或貫通路線長度4km以上的貫通工程高程測量。
對此已有許多測繪工作者已對采用全站儀三角高程測量新方法測量的三角高程精度進(jìn)行了分析研究,如張智韜 等著的《全站儀三角高程測量方法及精度分析》一文已作了分析論述,本文不再贅述。
(2)GPS定位系統(tǒng)測量方法
GPS導(dǎo)航由美國國防部陸海空三軍聯(lián)手研制的定位系統(tǒng),由三部分組成:空間部分的衛(wèi)星人,地面部分的地面控制系統(tǒng),用戶設(shè)置部分的接收機(jī)。GPS定位系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在世界各地,多個(gè)行業(yè)。我國先后交付了國家A級和B級高精度GPS大地控制網(wǎng)分別由30和800個(gè)點(diǎn)構(gòu)成。GPS定位分靜態(tài)定位、動(dòng)態(tài)定位。
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)RTK由三個(gè)部分組成:衛(wèi)星信號接收系統(tǒng);數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng);軟件解算系統(tǒng)。GPS RTK系統(tǒng)的軟件解算系統(tǒng)決定了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量結(jié)果的精確度和可靠性。RTK測量是工程的控制測量非常有效的新技術(shù)。
隨著GPS測量技術(shù)的發(fā)展,工程測量的作業(yè)方法更是發(fā)生了歷史性的變革,GPS具有操作簡便、測站無須通視、觀測時(shí)間短、定位精度高、可隨時(shí)隨地全天候作業(yè)等優(yōu)點(diǎn),在大地測量、工程測量、地形測量以及礦山控制測量等多方面中已得到廣泛應(yīng)用。
目前定遠(yuǎn)縣雙龍礦業(yè)有限公司正在利用GPS靜態(tài)相對定位技術(shù)、GPS-RTK技術(shù)用于礦區(qū)地面形變測量,實(shí)時(shí)監(jiān)測觀測點(diǎn)的下沉和位移。按照《煤礦測量規(guī)程》的規(guī)定,平面精度按點(diǎn)位精度
2工程測量中的繪圖技術(shù)的探討:
礦山工程繪圖技術(shù)越來越多樣,在此主要簡單探討一下AutoCAD技術(shù)和數(shù)字制圖技術(shù)
2.1AutoCAD技術(shù)在繪圖中的應(yīng)用
AutoCAD是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的一個(gè)通用輔助繪制軟件,其具有完全開放的結(jié)構(gòu),用戶可以對其進(jìn)行二次開發(fā),以滿足其特殊需要,可以廣泛應(yīng)用到繪制各種礦圖以及數(shù)據(jù)處理中。
(1)礦山輔助設(shè)計(jì):AutoCAD具有強(qiáng)大的圖形編輯功能,廣泛應(yīng)用于礦山的基建、開采輔助設(shè)計(jì),使礦山圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變得便捷、精確、美觀,且圖紙完全電子化也便于長期保存、查閱。
(2)地質(zhì)方面的應(yīng)用:對各種地質(zhì)勘探,各種資料數(shù)據(jù)的處理,對各種地質(zhì)圖件的繪制,還有建立礦山地質(zhì)模型。可用AutoCAD自定義出各種地質(zhì)巖性的填充圖案。
(3)礦圖標(biāo)準(zhǔn)符號庫開發(fā)與應(yīng)用:可以利用AutoCAD的形文件,嚴(yán)格按照《煤礦測量圖例》,二次開發(fā)出煤礦礦圖標(biāo)準(zhǔn)符號庫、測量線型等。
(4)Autolisp語言編程應(yīng)用:可以利用AutoCAD的內(nèi)嵌的Autolisp語言,進(jìn)行測量程序的編程,實(shí)現(xiàn)其特定的測量應(yīng)用功能。如:利用Autolisp編程實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線自動(dòng)平差、導(dǎo)線圖自動(dòng)繪制、等高線自動(dòng)繪制、地質(zhì)剖面圖自動(dòng)繪制等。
2.2數(shù)字制圖技術(shù)在測繪中的應(yīng)用
數(shù)字制圖技術(shù)為測繪技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)還有信息技術(shù)三者結(jié)合的產(chǎn)物。
a:數(shù)字化成圖的過程:數(shù)據(jù)的采集;對數(shù)據(jù)的處理;圖形編輯;圖形輸出。
b:數(shù)字制圖的優(yōu)點(diǎn)包括:方便快捷;精度高;測站覆蓋范圍大,計(jì)算機(jī)成圖可以相對減少人為誤差;其勞動(dòng)的強(qiáng)度比較小,工作效率較高;便于存儲應(yīng)用。
c:數(shù)字化測圖充分利用計(jì)算機(jī)輔助制圖軟件及一些新儀器優(yōu)點(diǎn),如南方CASS7·0地籍地形測量成圖軟件可自動(dòng)批量展繪高程點(diǎn)、等高線自動(dòng)生成、軟件中的點(diǎn)狀、線狀、面狀地物的符號庫、線型完全符合規(guī)范的地形圖圖示的要求、可以查詢各種地物的實(shí)體編碼等地籍屬性,可以和全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,為數(shù)字化測圖應(yīng)用廣泛的軟件之一。新儀器如南方NTS962全站儀等的應(yīng)用。
2010年10月定遠(yuǎn)縣雙龍礦業(yè)有限公司測量隊(duì)采用南方NTS962全站儀與CASS7·0地籍測量成圖軟件配合,采用內(nèi)外業(yè)一體化的方法僅用不到1個(gè)月的時(shí)間,1個(gè)作業(yè)組(3個(gè)人)完成了該公司壽陳礦區(qū)2 km2的1/1000比例尺數(shù)字化測圖任務(wù)。由于南方NTS962全站儀內(nèi)置有測圖精靈軟件,加之與CASS7·0配合,經(jīng)實(shí)踐證明,其具有測圖方便、操作簡單、速度快、點(diǎn)位精度高、測繪圖形比較直觀等優(yōu)點(diǎn)。
3 結(jié)語
面對高科技技術(shù)的不斷引進(jìn),測量儀器的不斷更新進(jìn)步,工程測量需要專業(yè)人員不斷地提升自身的業(yè)務(wù)水平,研究測繪新技術(shù),改進(jìn)測量方法,推進(jìn)測繪技術(shù)進(jìn)步。而測量繪圖技術(shù)是工程的關(guān)健環(huán)節(jié),因而測繪專業(yè)人士也應(yīng)對其要進(jìn)行深入探討。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】礦山;機(jī)電設(shè)備;故障診斷技術(shù);安全生產(chǎn)
1礦山機(jī)電設(shè)備維修中運(yùn)用故障診斷技術(shù)的意義
1.1運(yùn)用故障診斷技術(shù)能夠有效延長機(jī)電設(shè)備的使用壽命
通常情況下,故障診斷技術(shù)包括兩個(gè)方面,事前診斷預(yù)測與時(shí)候檢測維修。不論故障前后,采用該技術(shù)都能夠有效延長機(jī)電設(shè)備的使用壽命,特別是在故障之前的預(yù)測,能夠及時(shí)解決機(jī)電設(shè)備的故障隱患,避免機(jī)電設(shè)備帶故障運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生更大的問題。
1.2運(yùn)用故障診斷技術(shù)能夠提升礦山作業(yè)的效益
礦山生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,是多種機(jī)電設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)過程。采用故障診斷技術(shù),對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行輪流檢查,既不影響設(shè)備生產(chǎn)的需求,同時(shí)也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,確保整個(gè)生產(chǎn)線的順利進(jìn)行,提升礦山生產(chǎn)效率。另外,礦山生產(chǎn)是以盈利為目的的,通過故障診斷技術(shù)能夠有效發(fā)展機(jī)電設(shè)備的故障,降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)降低生產(chǎn)成本,提升工作效率,間接的提升礦山企業(yè)的效益。
2現(xiàn)階段故障診斷技術(shù)運(yùn)用存在的問題
通常情況下,礦山機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障主要有以下幾方面的原因:(1)機(jī)電設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長,某些設(shè)備零部件達(dá)到年限而導(dǎo)致的故障;(2)在礦山作業(yè)中由于人為操作不當(dāng)而產(chǎn)生的故障;(3)由于外部環(huán)境問題而引發(fā)的故障,如溫差過大、氣溫過高的長期運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的故障。
2.1對事前檢測缺乏重視
礦山機(jī)電設(shè)備的故障維修主要包括兩個(gè)方面,事前診斷預(yù)測和時(shí)候檢查維修,而通常情況下,很多礦山企業(yè)對于設(shè)備的檢測不夠重視,大多是在設(shè)備出險(xiǎn)故障之后進(jìn)行維修。在這種情況下,很難發(fā)揮出故障診斷技術(shù)在機(jī)電設(shè)備的事前檢測方面的作用。
2.2缺乏科學(xué)的診斷流程體系
礦山企業(yè)在開采工程中都有著既定的工作流程,機(jī)電設(shè)備也同樣有著一定的工作流程體系,這樣能夠提高生產(chǎn)效率。在這種情況下,故障診斷技術(shù)在設(shè)備維修中的運(yùn)用也需要建立科學(xué)有效的檢測流程,這樣就能夠提升故障診斷的科學(xué)性,提升效率,但大多礦山企業(yè)都未構(gòu)建科學(xué)的體系,不能有效發(fā)揮故障診斷技術(shù)的作用。
2.3故障診斷技術(shù)的更新滯后
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,礦山工程中的機(jī)電設(shè)備也在不斷更新,在極大程度上提升了礦山開采的效率。但與此同時(shí),故障診斷技術(shù)也是在不斷更新?lián)Q代的,各種先進(jìn)的技術(shù)開始逐漸融合進(jìn)來,只有采用最先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),才能形成礦山企業(yè)的競爭力。而目前國內(nèi)很多礦山企業(yè)對于技術(shù)的更新不夠重視,為了節(jié)約成本而不能及時(shí)更新故障診斷技術(shù),當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下,很難及時(shí)有效的解決問題,致使工作效率低下。
2.4缺乏故障診斷問題評價(jià)體系
在礦山工程作業(yè)中,機(jī)電設(shè)備的問題都是有規(guī)律可循的,在長期的生產(chǎn)中需要不斷總結(jié)歸納,經(jīng)過實(shí)踐與反思,才能夠發(fā)現(xiàn)一些共性問題,節(jié)約故障診斷維修的成本和時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。因此,礦山企業(yè)應(yīng)該建立故障診斷問題評價(jià)體系,要及時(shí)對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納總結(jié),對問題的共性進(jìn)行評價(jià),通過開會討論和交流,善于發(fā)現(xiàn)問題,在今后出險(xiǎn)類似的問題就能夠快速的解決。但就目前來看,絕大多數(shù)礦山企業(yè)的故障診斷缺乏評價(jià)體系,故障診斷未能形成有效的工作體系。
3礦山機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的運(yùn)用
3.1建立與健全礦山機(jī)電設(shè)備管理制度
通常情況下,人們只將故障診斷技術(shù)作為一種技術(shù)手段,但這種認(rèn)知是片面的。隨著近年來的不斷發(fā)展和完善,故障診斷技術(shù)已經(jīng)不僅僅局限于技術(shù)方面,同時(shí)還包括了管理制度,如定期檢查制度、檢查步驟和方法等,這些都需要相應(yīng)的工作系統(tǒng)和流程。這就需要礦山相關(guān)部門加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的監(jiān)管力度,結(jié)合自身的實(shí)際需求,建立與故障診斷相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備管理制度。
3.2善于運(yùn)用故障診斷技術(shù)的五項(xiàng)基本技術(shù)
一般而言,故障診斷技術(shù)的應(yīng)用包括五個(gè)階段,在不同階段需要合理運(yùn)用五項(xiàng)基本技術(shù),即數(shù)學(xué)模型建立、信息采集、信息處理、分析識別以及預(yù)測技術(shù)?;谶@種情況,我們需要合理安排故障診斷技術(shù)的工作流程,善于運(yùn)用五項(xiàng)基本技術(shù),從每個(gè)階段的細(xì)節(jié)入手,注重基礎(chǔ)基礎(chǔ),才能從根本上提升礦山機(jī)電設(shè)備的檢測維修質(zhì)量與效率,從而提升礦山生產(chǎn)的效率。
3.3加快故障診斷技術(shù)的更新
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,各種技術(shù)產(chǎn)品的更新十分迅速,故障診斷技術(shù)也在不斷的發(fā)展個(gè)更新?lián)Q代,礦山企業(yè)需要不斷更新故障診斷技術(shù),及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的故障診斷方法。目前,基于Internet的遠(yuǎn)程協(xié)作診斷技術(shù)、基于傳感器的監(jiān)測儀器、人工智能專家系統(tǒng)等的運(yùn)用較為廣泛,尤其是隨互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,故障診斷技術(shù)與科學(xué)技術(shù)相融合是一個(gè)大的趨勢。礦山企業(yè)應(yīng)該遵循這種趨勢,引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)和方法,加強(qiáng)礦山機(jī)電設(shè)備的診斷維修。
3.4構(gòu)建科學(xué)的故障診斷技術(shù)的評價(jià)體系
目前,很多礦山企業(yè)多是針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行診斷和維修,而不能靈活應(yīng)變,當(dāng)設(shè)備的故障問題積累較多時(shí),檢修就較為困難了。因此,需要結(jié)合實(shí)際情況建立相應(yīng)的評價(jià)體系,針對特定的故障和特定的設(shè)備加以歸類和總結(jié),對各種故障問題做出合理、完善的評價(jià)。當(dāng)以后出險(xiǎn)同類問題時(shí),就能夠靈活應(yīng)變,這樣有利于礦山企業(yè)機(jī)電設(shè)備檢修的效率提升。當(dāng)然,不同的企業(yè)有著較大差異,評價(jià)體系的建立應(yīng)該由公司結(jié)合自身實(shí)際情況制定。
4結(jié)束語
總而言之,故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備的維修中能夠發(fā)揮極大的作用,我們應(yīng)該充分運(yùn)用故障診斷的五項(xiàng)基本技術(shù),建立和完善礦山機(jī)電設(shè)備管理制度和故障診斷問題評價(jià)體系,重視故障診斷技術(shù)的更新,從而更科學(xué)有效的使用設(shè)備、管理設(shè)備和檢修設(shè)備,提升礦山企業(yè)的工作效率。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì);礦山;勘查;防治措施
1 礦山水文地質(zhì)勘查的目的
在坑采和井工開采的礦山礦產(chǎn)資源開發(fā)的過程中,始終處于重要位置的基礎(chǔ)工作就是礦山水文地質(zhì)勘查工作。該類礦山開采的關(guān)鍵影響因素是地下水,在開采期間,礦山進(jìn)行疏干排水作業(yè)很有可能會導(dǎo)致礦山地質(zhì)條件發(fā)生改變,甚至可能會影響到礦山周邊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民的生活。由于不同礦山的的地質(zhì)條件和開采的內(nèi)容互不相同,導(dǎo)致礦山水文地質(zhì)工作隨之發(fā)生一些相應(yīng)的改變。但礦山水文地質(zhì)工作的目的是一致的,其都是為了礦山建立有效的監(jiān)測和防治措施,達(dá)到礦山安全生產(chǎn)的目的。
礦山水文地質(zhì)勘查工作的目的是:主要是查明與礦山相關(guān)的水文地質(zhì)條件和水文參數(shù),為合理開發(fā)礦產(chǎn)、防治地下水患和解決環(huán)境地質(zhì)問題提供水文地質(zhì)資料。由此可見,礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作處在一個(gè)首當(dāng)其沖的重要位置。在礦山建設(shè)的初期,礦山水文地質(zhì)是礦山開采設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)依據(jù);在礦山生產(chǎn)建設(shè)時(shí)期,礦山水文地質(zhì)是礦山順利進(jìn)行開采的安全保障,起到指導(dǎo)和規(guī)范性的作用。
2 礦山水文地質(zhì)勘查工作的重要性
對礦山的水文地質(zhì)進(jìn)行勘查在整個(gè)礦山工程中占有很重要的地位,礦山水文地質(zhì)勘查工作不僅存在于礦山的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)期,還存在于礦山的生產(chǎn)建設(shè)時(shí)期。對任何一個(gè)礦山項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā),所做的第一件事就是要對礦山當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行勘查,對礦山的建設(shè)中存在的難度和復(fù)雜程度進(jìn)行分析比較。從某種程度上來說,對礦山水文地質(zhì)勘查工作是礦山工程建設(shè)的基礎(chǔ),也是礦山安全生產(chǎn)的前提,進(jìn)而起到基礎(chǔ)性保障作用。
同時(shí),在礦山建設(shè)和開發(fā)過程中,水文地質(zhì)勘查工作對于地下水的防治和綜合利用也起到非常重要的作用。水文地質(zhì)勘查工作結(jié)束后,要根據(jù)各種數(shù)據(jù)對開采范圍深度、采礦方法和技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),對礦床充水的因素、礦坑涌水量和各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)等進(jìn)行查明、核對,以便設(shè)計(jì)防治和綜合利用地下水的方案,在保障礦山安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,還要保證當(dāng)?shù)鼐用裼盟馁|(zhì)量,不能因?yàn)閷ΦV山的開采而影響到當(dāng)?shù)鼐用竦乃|(zhì),對地下水資源進(jìn)行綜合利用。
3 礦山水文地質(zhì)勘查的主要任務(wù)
在對礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候,水文地質(zhì)勘查工作是很重要的。在礦山水文地質(zhì)勘查階段,我們要基本查明礦區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件,主要工作內(nèi)容包括以下四方面:
查明礦山所在水文地質(zhì)單元的邊界,含水層(巖組)內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件和有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù),地下水流場,地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件和動(dòng)態(tài)特征等水文地質(zhì)條件。
查明礦區(qū)含水層、隔水層、構(gòu)造破碎帶和地下水評價(jià)有關(guān)的水文地質(zhì)參數(shù),預(yù)測評價(jià)采礦活動(dòng)的礦坑正常涌水量、最大涌水量,地下水流場的變化,確定地下水降落漏斗范圍,對可能造成礦區(qū)及周圍主要含水層破壞,影響礦區(qū)及周圍居民生產(chǎn)生活供水情況進(jìn)行評價(jià),提出防治建議。
查明采礦活動(dòng)因排水可能引發(fā)的礦坑突水、地下水污染等與地下水有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害,對礦山開采可能給礦區(qū)及周圍居民帶來的危害和影響進(jìn)行評估,提出防治建議。
查明礦山主要充水含水層與地表水體的關(guān)系,接觸方式,預(yù)測分析地表水體對采礦的影響,特別是礦坑突水的影響,地表水渠漏失的影響,提出防治建議。
4 礦山不同階段水文地質(zhì)勘查需要研究的問題以及相應(yīng)的解決措施
礦山生產(chǎn)過程分為勘查階段、建設(shè)階段和生產(chǎn)階段,在對礦山不同的階段,對水文地質(zhì)的勘查其重點(diǎn)和需要研究解決的問題也不相同。
4.1 在礦山勘察階段
對礦山水文地質(zhì)進(jìn)行勘查工作分為三個(gè)步驟,礦山的勘察階段是第一步驟,此階段是對該礦山的水文地質(zhì)條件進(jìn)行最基本認(rèn)識階段,之后經(jīng)過各種勘察活動(dòng),對礦山的水文地質(zhì)條件進(jìn)行準(zhǔn)確的把握,在礦山設(shè)計(jì)時(shí)提出具體應(yīng)對的方案和措施。在對礦山進(jìn)行勘察的過程之中,水文地質(zhì)勘查工作要基本查明礦山水文地質(zhì)條件、水文地質(zhì)參數(shù),預(yù)測水文地質(zhì)問題,完善對礦山的開采設(shè)計(jì)工作。
4.2 在礦山建設(shè)階段
礦山的建設(shè)階段是礦山從勘察設(shè)計(jì)到礦山實(shí)施開采的一個(gè)過渡性階段,這個(gè)階段更是極為重要的,在礦山建設(shè)的開始階段要對上一階段所提供的水文地質(zhì)信息進(jìn)行驗(yàn)證,礦山建設(shè)過程中要實(shí)時(shí)把握礦山實(shí)際的水文地質(zhì)條件,預(yù)測可能出現(xiàn)的水文地質(zhì)問題,把其中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)給予解決。此階段要對前期預(yù)測存在的礦山水文地質(zhì)問題進(jìn)行預(yù)防,特別是地下水的防治,在查明礦山水文地質(zhì)條件下,采用各種先進(jìn)的地下水治理策略,比如使用帷幕堵水的方法、疏干排水的方式、天然隔水層等,依據(jù)不同的礦山地質(zhì)的特點(diǎn)與地下水的變化規(guī)律相結(jié)合,采用最佳的治水方式。使用帷幕堵水的方式雖然前期投入和工程量都很大,但是能夠保證礦山施工的安全性,效果是很長久的,而疏干排水的方式只能在一些地質(zhì)條件簡單的礦山進(jìn)行適用,不能在地質(zhì)復(fù)雜或者涌水量大、地下水補(bǔ)給好的礦山中使用,這種方式的投資低并且也很安全。一般的礦山都使用天然隔水層的方式,這種方式不會對環(huán)境造成破壞,還能對地下水進(jìn)行有效的治理。
4.3 在礦山生產(chǎn)階段
通過對礦山水文地質(zhì)條件的分析,施工人員對礦山進(jìn)行建設(shè),保證了施工人員的人身安全,在礦山進(jìn)行生產(chǎn)的過程中還要對水文地質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測和測繪,及時(shí)了解坑道等的涌水量、涌水來源,掌握不同開采深度地下水疏干的影響范圍,設(shè)計(jì)出相對應(yīng)的治水措施,還要對礦山的斷層破碎帶的各種變化進(jìn)行掌握,保障礦山生產(chǎn)工作的安全性。
4.4 礦山生產(chǎn)管理
凡回采工作面在24小時(shí)內(nèi),按質(zhì)按量、安全地完成作業(yè)規(guī)程中循環(huán)圖表所規(guī)定的全部工序和工作量,并周而復(fù)始地完成規(guī)定的循環(huán)次數(shù)。正規(guī)循環(huán)標(biāo)準(zhǔn):①全礦井正規(guī)采掘工作面都組織正規(guī)循環(huán)作業(yè),其中達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的采掘工作面各占70%以上;②全面完成國家計(jì)劃的產(chǎn)量、進(jìn)尺、煤質(zhì)、效率等8項(xiàng)指標(biāo);③采掘工作面的工程質(zhì)量合格,機(jī)電設(shè)備維修達(dá)到質(zhì)量要求,搞好井上、下環(huán)境衛(wèi)生;④遵守國家技術(shù)政策和安全規(guī)程,圍繞采掘工作面循環(huán)圖表,編制和執(zhí)行礦井運(yùn)輸、機(jī)電維修、采掘接續(xù)圖表,建立正常的生產(chǎn)秩序;⑤做到安全生產(chǎn),消滅重大惡性事故和重大事故隱患。
5 結(jié)語
礦山進(jìn)行開采是件復(fù)雜的工作,在礦山開采前及開采過程中要做好礦山的水文地質(zhì)勘查工作,為之后礦山進(jìn)行設(shè)計(jì)、建立基礎(chǔ)設(shè)施、礦山工程的投入生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)根據(jù),查明礦山生產(chǎn)中需要解決的水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)問題,并提出防治建議??傊?,要想保證對礦山的良性開采和低事故率的發(fā)生,就要重視及做好礦山的水文地質(zhì)勘查工作。
參考文獻(xiàn):
[1]李長生.基于做好礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作的分析[J].黑龍江水利科技,2012(10).
[2]肖敬光.水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作思路分析[J].科技資訊,2012(31).
關(guān)鍵詞:水土 保持 監(jiān)測 措施 遙感 頻次
中圖分類號:TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(a)-0101-03
水泥是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)原材料,我國水泥工業(yè)發(fā)展取得了很大成績,產(chǎn)量已多年位居世界第一,保障了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。但是,當(dāng)前我國水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾仍十分突出,主要表現(xiàn)是經(jīng)營粗放,生產(chǎn)集中度和勞動(dòng)生產(chǎn)率均比較低,資源和能源消耗高,環(huán)境污染比較嚴(yán)重,特別是立窯、濕法窯、干法中空窯等落后技術(shù)裝備還占相當(dāng)比重,可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。地方各級人民政府要依法關(guān)停并轉(zhuǎn)規(guī)模小于20萬 t環(huán)?;蛩噘|(zhì)量不達(dá)標(biāo)的企業(yè)。同時(shí)鼓勵(lì)地方和企業(yè)以淘汰落后生產(chǎn)能力方式發(fā)展新型干法水泥,重點(diǎn)支持在有資源的地區(qū)建設(shè)日產(chǎn)4000 t及以上規(guī)模新型干法水泥項(xiàng)目,鼓勵(lì)企業(yè)實(shí)施改善品種、提高質(zhì)量、節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)等方面的技術(shù)改造。
該文結(jié)合了國內(nèi)、外水土保持的控制技術(shù),針對山東彼那尼榮安水泥有限公司二期擴(kuò)建熟料生產(chǎn)線項(xiàng)目的復(fù)雜情況,結(jié)合多種水土保持技術(shù),深入分析研究,制定了水土保持方案。該方案的成功應(yīng)用,可為水泥廠改擴(kuò)建項(xiàng)目的水土保持提供參考依據(jù),豐富了工程施工技術(shù)。
1 工程概況
山東彼那尼榮安水泥有限公司二期擴(kuò)建熟料生產(chǎn)線項(xiàng)目位于山東省日照市莒縣,擬建廠址距離東莞鎮(zhèn)政府駐地約3 km左右,西50 m處有一條縣級公路,與206國道相連,交通方便。
生產(chǎn)線項(xiàng)目采用新型干法預(yù)分解生產(chǎn)工藝,建設(shè)一條4000 t/d水泥熟料生產(chǎn)線,年產(chǎn)水泥124萬 t,配套建設(shè)低溫余熱發(fā)電設(shè)施,余熱工程裝機(jī)12 MW,年發(fā)電量約7848萬 kwh,年供電量約7298.6萬 kwh。工程總投資82900萬元,其中土建投資18238萬元。本項(xiàng)目工程特性表見表1。
2 水土流失狀況
根據(jù)文獻(xiàn)[1]并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查,廠區(qū)和皮帶輸送區(qū)所在地處于輕度侵蝕范圍,年均土壤侵蝕模數(shù)為1700 t/km2.a,施工期間土壤侵蝕模數(shù)為5760 t/km2?a;礦山工業(yè)場地區(qū)、礦山開采區(qū)屬于中度侵蝕范圍,年均土壤侵蝕模數(shù)為4600 t/km2.a,施工期間土壤侵蝕模數(shù)為7200 t/km2?a。根據(jù)文獻(xiàn)[2]規(guī)定,項(xiàng)目區(qū)水土流失容許值為200 t/km2.a。項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕類型及強(qiáng)度分布見圖1。
3 水土保持工程設(shè)計(jì)措施
工程建設(shè)期間,主體工程設(shè)計(jì)必須保證安全,并采取具有水土保持功能的防護(hù)措施,同時(shí)將施工組織設(shè)計(jì)的水土保持措施并入本案,共同做到水土保持的效果。水土保持設(shè)計(jì)措施主要針對以下幾方面。
3.1 廠區(qū)
工程措施主要包括廠區(qū)的擋土墻工程、排水工程、防洪溝工程,排水順接工程、集雨池工程、植草磚工程、整地工程;植物措施為新增的廠區(qū)綠化措施、植草磚穴播種草;臨時(shí)措施為臨時(shí)攔擋、臨時(shí)道路和臨時(shí)排水溝措施、臨時(shí)覆蓋等措施。
雨季是水土保持防洪的重要時(shí)期,本工程針對廠區(qū)防洪溝工程進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)。在廠區(qū)圍墻西側(cè)和南側(cè)新建防洪溝,雨水經(jīng)匯集后,最終排至廠外沖溝。防洪溝總長度為960 m,斷面為梯形,漿砌石砌筑,厚20 cm,底寬1.5 m,深1.5 m,邊坡1∶0.5,安全超高0.2 m,溝底比降1/1000,糙率0.025。并采用明渠均勻流公式復(fù)核截洪溝的過水能力:
該防洪溝匯水面積F=0.5 km2,徑流系數(shù)k=0.30,其20年一遇,24h清水洪峰流量Qb=0.278kiF=0.278×0.30×58.96×0.5 =2.45 m3/s。設(shè)計(jì)防洪溝輸水能力大于20年一遇排水流量,能夠滿足要求。
3.2 礦山工業(yè)場地區(qū)
工程措施主要有排水工程、排水順接工程、整地工程;植物措施為場地綠化措施;臨時(shí)措施為臨時(shí)攔擋措施、臨時(shí)覆蓋措施。
3.3 礦山開采區(qū)
工程措施主要有截排水工程;臨時(shí)措施為修建臨時(shí)排水溝措施、臨時(shí)擋土埂措施和臨時(shí)覆蓋措施。
3.4 皮帶輸送區(qū)
工程措施為整地工程;植物措施為綠化措施;臨時(shí)措施為臨時(shí)擋土埂措施。
4 水土保持監(jiān)測及效果
水土保持監(jiān)測包括工程建設(shè)期水土流失狀況及危害,同時(shí)在運(yùn)行期進(jìn)行同步監(jiān)測。主要內(nèi)容包括影響水土流失主要因子監(jiān)測、水土流失狀況監(jiān)測、水土流失災(zāi)害監(jiān)測和水土保持工程效益監(jiān)測。
監(jiān)測要緊密結(jié)合6項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行,主要監(jiān)測內(nèi)容包括擾動(dòng)地表面積、占壓損壞的水土保持設(shè)施面積、造成水土流失的面積、水土保持措施防治面積、擾動(dòng)前后及治理后的土壤侵蝕模數(shù)、土石方開挖回填量和棄土棄渣量、林草植被布設(shè)面積、恢復(fù)植被措施總面積等。礦山開采區(qū)監(jiān)測的重點(diǎn)內(nèi)容為:包括監(jiān)測區(qū)內(nèi)的降雨量、風(fēng)、地形地貌、地面組成物質(zhì)、植被類型及覆蓋度、水土保持設(shè)施數(shù)量和質(zhì)量等;運(yùn)行期的土壤侵蝕類型、強(qiáng)度、程度、分布和土壤侵蝕總量,以及地表徑流變化等;運(yùn)行期對周邊地區(qū)的影響等;各項(xiàng)水土流失防治措施控制水土流失的效果、改善生態(tài)環(huán)境的效果等。
4.1 水土保持監(jiān)測的重點(diǎn)區(qū)域
本項(xiàng)目水土保持監(jiān)測時(shí)段集中于建設(shè)期,監(jiān)測的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)閺S區(qū)、礦山開采區(qū)等區(qū)域,同時(shí)對本方案實(shí)施至設(shè)計(jì)水平年期間的水土流失狀況進(jìn)行調(diào)查分析。
4.2 水土保持監(jiān)測的主要方法
目前,國內(nèi)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目普遍采取的水土保持監(jiān)測方法主要包括地面監(jiān)測方法和調(diào)查監(jiān)測方法兩種。地面監(jiān)測法包括小區(qū)觀測法、典型樣地調(diào)查、控制站觀測法、簡易觀測場法等;調(diào)查監(jiān)測法包括詢問法、資料收集法、典型調(diào)查法、重點(diǎn)調(diào)查法、普查法和抽樣調(diào)查法等。根據(jù)文獻(xiàn)[3]及本項(xiàng)目特點(diǎn),本項(xiàng)目后期監(jiān)測主要采用地面監(jiān)測法和調(diào)查監(jiān)測法相結(jié)合的監(jiān)測方法。本方案前期的監(jiān)測數(shù)據(jù)采用高精度遙感圖像對比分析法進(jìn)行。
4.2.1 高精度遙感圖像對比分析法
本方案由于已經(jīng)施工,前期的監(jiān)測數(shù)據(jù)采用高精度遙感圖像對比分析法進(jìn)行分析,主要是通過購買08年~10年的高精度遙感圖像分析得出監(jiān)測數(shù)據(jù)。
4.2.2 地面監(jiān)測方法
本項(xiàng)目后期監(jiān)測主要采取的地面監(jiān)測方法包括簡易水土流失觀測場法和沉沙池觀測法。
(1)簡易水土流失觀測場法:在土石方開挖、填筑、臨時(shí)剝離表土等不同土(石)質(zhì)類型、不同坡度等坡面上設(shè)簡易觀測場,在場內(nèi)將直徑0.5~1.0 cm,長50~150 cm的鋼釬按“品”字形間隔一定距離(視坡面面積而定),分上坡、中坡、下坡,左側(cè)、居中、右側(cè)縱橫各三排(共九條)沿鉛垂方向打入地下,釘帽與地面齊平,并在釘帽上涂上紅漆,編號登記上冊。坡面面積較大時(shí),為提高精度,可將鋼釬密度加大。觀測頻率以每10 d觀測一次為準(zhǔn),24 h降雨量超過50 mm或風(fēng)速大于10.8 m/s的大風(fēng)日加測。觀測釘帽出露地面的高度變化,計(jì)算土壤侵蝕深度和土壤侵蝕量,計(jì)算公式如下:
A=ZS/1000cosθ
式中:A―― 土壤侵蝕量,m3;
Z―― 侵蝕厚度;
S―― 水平投影面積,m2;
θ―― 斜坡坡度,度。
(2)沉沙池觀測法:在路基排水邊溝處修建沉沙池,安裝自計(jì)水位計(jì)、水樣采集、分析設(shè)備和烘干設(shè)備。主要觀測項(xiàng)目有雨量、水位和流量、泥沙含量等。通過測量沉沙池的輸沙量和淤積量,推算匯流面積的施工期土壤侵蝕模數(shù)。
4.2.3 調(diào)查監(jiān)測方法
地面調(diào)查主要用于項(xiàng)目施工期的擾動(dòng)地表面積、破壞林草植被面積、損壞水土保持設(shè)施情況及水土保持設(shè)施的運(yùn)行情況;自然恢復(fù)期水土保持措施保存、運(yùn)行情況及水土流失危害監(jiān)測。調(diào)查監(jiān)測是指定期采取全區(qū)域調(diào)查的方式,通過現(xiàn)場實(shí)地勘測,采用GPS定位儀結(jié)合1∶5000地形圖、全站儀、照相機(jī)、標(biāo)桿、尺子等工具,按不同工程擾動(dòng)類型分類測定擾動(dòng)面積。填表記錄每個(gè)分項(xiàng)工程區(qū)的基本特征(特別是開挖面坡長、坡度、巖石類型等)及水土保持措施(工程措施、植物措施、臨時(shí)措施等)實(shí)施效果情況。主要有抽樣調(diào)查法和巡查法。對于項(xiàng)目區(qū)水土流失影響因子,建議和當(dāng)?shù)貧庀?、水利部門合作,以資料收集為主。在項(xiàng)目建設(shè)過程中,還要采用詢問法對周邊群眾咨詢,掌握本項(xiàng)目對當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的影響和危害情況。監(jiān)測要緊密結(jié)合六項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行,各指標(biāo)的監(jiān)測方法、內(nèi)容及點(diǎn)位設(shè)計(jì)均應(yīng)符合規(guī)范要求。
4.3 水土保持監(jiān)測的時(shí)間和頻次
由于各監(jiān)測時(shí)段內(nèi)容的重點(diǎn)、監(jiān)測因子的特點(diǎn)互不相同,因此,各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測頻次也略有不同,一般來說,正式實(shí)施的水土保持措施建設(shè)情況至少每10 d監(jiān)測記錄一次,擾動(dòng)地表面積、水土保持工程措施攔擋效果至少每1個(gè)月監(jiān)測記錄一次,主體工程建設(shè)進(jìn)度、水土流失影響因子、水土保持植物措施生長情況等至少每3個(gè)月監(jiān)測記錄一次。遇暴雨、大風(fēng)等情況應(yīng)及時(shí)加測。水土流失災(zāi)害事件發(fā)生后1周內(nèi)完成監(jiān)測。
在監(jiān)測時(shí)間上,建設(shè)期監(jiān)測時(shí)間從現(xiàn)在(編制水保方案時(shí)間)開始至設(shè)計(jì)水平年(2012年)結(jié)束,當(dāng)?shù)赝寥狼治g類型主要為水力侵蝕,監(jiān)測頻次必須達(dá)到文獻(xiàn)[4]的要求。運(yùn)行期監(jiān)測時(shí)段為首采區(qū)的服務(wù)年限即兩年,監(jiān)測的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)榈V山開采區(qū),監(jiān)測的方法采用巡查法。
4.4 水土保持監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置
本項(xiàng)目后期水土保持監(jiān)測共設(shè)5個(gè)固定監(jiān)測點(diǎn),其中,廠區(qū)2個(gè)、礦山工業(yè)場地區(qū)1個(gè)、礦山開采區(qū)1個(gè)、皮帶輸送區(qū)1個(gè)。
廠區(qū)的水土流失量、水土流失災(zāi)害及水土保持效果監(jiān)測點(diǎn)設(shè)在沉砂池和簡易徑流場,并對廠區(qū)內(nèi)的植被恢復(fù)狀況進(jìn)行樣地調(diào)查;礦山開采區(qū)監(jiān)測點(diǎn)選擇流域匯水出水口處,并對植被狀況采取樣地調(diào)查。
5 水土保持監(jiān)測成果及效果
水土保持監(jiān)測成果應(yīng)包括水土保持監(jiān)測報(bào)告、監(jiān)測表格及相關(guān)的監(jiān)測土建等。
通過本方案進(jìn)行的水土保持監(jiān)測,在施工建設(shè)過程中的水土流失進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和監(jiān)控,掌握建設(shè)生產(chǎn)過程中水土流失發(fā)生的時(shí)段、強(qiáng)度等情況,反映項(xiàng)目建設(shè)過程中引起的水土流失危害,正確分析評價(jià)水土流失綜合防治措施實(shí)施的效果,并依據(jù)監(jiān)測結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn),及時(shí)補(bǔ)充和完善相應(yīng)的水土流失防治措施,最大限度地減少水土流失。
6 結(jié)語
本方案結(jié)合主體工程已經(jīng)開始施工的特點(diǎn),從分析主體工程組成入手,通過對項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的水土流失因素分析、水土流失量調(diào)查及預(yù)測,明確項(xiàng)目建設(shè)造成水土流失的重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)時(shí)段,結(jié)合主體工程設(shè)計(jì)及施工組織設(shè)計(jì)中的水土流失防治措施設(shè)計(jì)情況,新增部分水土流失防治措施,構(gòu)建了水土流失綜合防治體系,并根據(jù)防治措施的工程量進(jìn)行投資概算和效益分析。方案還就后期水土流失的重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)時(shí)段設(shè)計(jì)了可行的水土流失監(jiān)測方案,提出了方案實(shí)施的保證保障措施等。
本方案根據(jù)項(xiàng)目目前的設(shè)計(jì)情況,從水土保持角度分析,不存在絕對限制性因素,并且主體工程建設(shè)用地的選取也滿足盡量少占水土保持設(shè)施的要求,項(xiàng)目的建設(shè)具有可行性。
本方案實(shí)施后,建設(shè)期和運(yùn)行期水土流失將得到有效控制,設(shè)計(jì)水平年時(shí)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域擾動(dòng)土地整治率達(dá)到99.74%,水土流失總治理度達(dá)到99.13%,攔渣率達(dá)到98.36%,土壤流失控制比達(dá)到1.0,植被恢復(fù)指數(shù)達(dá)到99.13%,林草覆蓋率達(dá)到29.98%。水土流失防治各項(xiàng)效果均達(dá)到或超過了水土流失防治目標(biāo)值,有效地遏制了區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的惡化,生態(tài)效益顯著。綜上所述,從水土保持角度評價(jià)和實(shí)施效果分析,本項(xiàng)目建設(shè)是可行的,可為以后類似工程借鑒提供參考依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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[2] 中華人民共和國水利部.SL190―2007土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:水利水電出版社,2008.
關(guān)鍵詞:GPS技術(shù);控制測量;具體應(yīng)用
中圖分類號:TD2 ;文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ;文章編號:
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,通信信息技術(shù)也在不斷的更新,而GPS技術(shù)是通信信息技術(shù)應(yīng)用方面最為廣泛的,同時(shí)在地形和土地測量以及各種工程、變形、地表沉陷監(jiān)測中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,而在精度、效率、成本等方面顯示出了巨大的優(yōu)越性,下面本文就詳細(xì)闡述一下GPS-RTK技術(shù)在礦山控制測量中的應(yīng)用研究:
一、GPS 測量技術(shù)概述
(一)GPS 測量技術(shù)特點(diǎn)
1、一個(gè)以上已知控制點(diǎn)即可工作,這在礦區(qū)周圍已知控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重、資料不好收集的情況下不致影響工作;
2、直觀快捷,可以實(shí)時(shí)觀測、記錄、使用測量數(shù)據(jù),無須再進(jìn)行復(fù)雜的平差計(jì)算;
3、精度高,其測量成果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于導(dǎo)航型手持機(jī)的測量精度、可以達(dá)到厘米級,完全可以達(dá)到除高等級控制測量外的所有測量工作的需要;
(二)GPS技術(shù)在地質(zhì)勘探中的作用
1、 礦區(qū)控制測量
礦區(qū)控制測量一般都是根據(jù)礦區(qū)作業(yè)面積在國家等級控制點(diǎn)之上做首級控制,在礦區(qū)作業(yè)面積不太大的情況下,一、二級小三角點(diǎn)或?qū)Ь€點(diǎn)即可滿足要求。根據(jù)GPSRTK的厘米級精度指標(biāo) ,它完全可以滿足一般礦區(qū)的控制測量需要。吉林省國家控制點(diǎn)分布比較密集均勻,我們在使用GPSRTK測量過程中 ,有相當(dāng)一部分工作是在國家等級控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,直接進(jìn)行各種工程測量,在礦區(qū)國家等級控制點(diǎn)不能滿足需要時(shí),利用GPS RTK發(fā)展布設(shè)礦區(qū)控制點(diǎn)即可滿足各種地質(zhì)工程測量的需要。實(shí)踐證明各項(xiàng)精度指標(biāo)完全符合有關(guān)規(guī)范的要求。
2、地形測量
在地質(zhì)找礦所需要的大比例尺地形測圖的工作中,在地形條件較好的情況下(主要指相對高差較小、坡度不陡,接收衛(wèi)星信號好無線連接無死角),可直接利用GPSRTK采集測量數(shù)據(jù)。否則,在地形條件較差的情況下,可利用RTK GPS配合全站儀等其他測量儀器采集測量數(shù)據(jù)。無論那種方法,與傳統(tǒng)測量方法相比,都大大提高了工作效率和測圖精度。
3、 工程點(diǎn)布設(shè)
在工程點(diǎn)布設(shè)精度要求較高、導(dǎo)航型手持GPS不能滿足需要的情況下,只有GPSRTK能擔(dān)此重任。我們把設(shè)計(jì)工程點(diǎn)坐標(biāo)輸人到掌上機(jī)上,然后利用GPS RTK的放樣功能,把點(diǎn)位布設(shè)到實(shí)地。其他如GPS的靜態(tài)測量、后差分測量都無此功能,無法完成工程點(diǎn)布設(shè)任務(wù)。
4、 勘探線剖面測量
在所有的GPS測量中,只有GPSR TK能 完 成 勘 探 線 剖 面 測 量 任 務(wù) 。一 是 GPSRTK的線放樣功能可確保觀測點(diǎn)在設(shè)計(jì)剖面線上不偏移;二是可保證觀測地形點(diǎn)的高程精度。而靜態(tài)和后差分無法直接確定剖面線位置,導(dǎo)航型手持GPS高程測量又木準(zhǔn)確。
5、 地質(zhì)工程點(diǎn)定位測量
使用GPS RTK進(jìn)行地質(zhì)工程點(diǎn)定位測量非常方便,只要在離工區(qū)十?dāng)?shù)公里以內(nèi)找到國家控制點(diǎn)(這在吉林省是不難辦到的)即可開始工作,如果控制點(diǎn)離工區(qū)較遠(yuǎn),利用RTK測量方法發(fā)展一到二級將控制點(diǎn)引到工區(qū)也是很容易的事情。工作時(shí)選擇有利地形架設(shè)好基準(zhǔn)站,移動(dòng)站既可對各地質(zhì)工程點(diǎn)進(jìn)行逐一測量。
6、 物化探測量
物化探工作,一般都是先在測區(qū)內(nèi)運(yùn)用測量的方法,沿直線方向布設(shè)一系列等距離或者按一定規(guī)律分布的物化探觀測點(diǎn)或取樣點(diǎn),即布設(shè)物化探網(wǎng)。利用GPSRTK的線放樣功能是很容易辦到的 ,首先把設(shè)計(jì)好的基線或測線點(diǎn)輸人到GPS RTK掌上機(jī),然后利用GPS線放樣方法將設(shè)計(jì)點(diǎn)位布設(shè)到實(shí)地。
二、GPS技術(shù)在礦山控制測量中的優(yōu)點(diǎn)
1、傳統(tǒng)的外業(yè)測量很容易受到地質(zhì)因素的影響(如地形、季節(jié)等),使其作業(yè)的速度和測量的精度都受到了大小不一的限制,而作業(yè)時(shí)在其能見度很低和通視條件很差的情況下是無法進(jìn)行作業(yè)的,通過運(yùn)用GPS技術(shù)我們很快就解決了這方面的問題。在一般的地形地勢情況下,GPS高質(zhì)量設(shè)站可以一次性的測量完半徑為5km的測量區(qū)域,從而減少了傳統(tǒng)測量中需要多臺測量儀器和搬站次數(shù)。
2、GPS技術(shù)在作業(yè)中定位的精度高,有安全可靠的數(shù)據(jù),不會出現(xiàn)過多的誤差積累。在沒有已知基準(zhǔn)點(diǎn)或已知基準(zhǔn)點(diǎn)破壞、控制點(diǎn)不足,且在地形復(fù)雜、地面有障礙物、作業(yè)時(shí)出現(xiàn)通視不足的情況下,GPS技術(shù)都可以高精度和快速的給予定位。
3、GPS技術(shù)在礦山控制測量中其綜合測繪的能力比較強(qiáng),作業(yè)時(shí)的集成度比較高,很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制,GPS技術(shù)還可以勝任各種各樣的內(nèi)外作業(yè)的測量。GPS技術(shù)的基準(zhǔn)站可以給不同的用戶們提供更多的信息輸出,而流動(dòng)站是根據(jù)內(nèi)置軟件的控制系統(tǒng),在作業(yè)時(shí)不需要人工的干預(yù)就可以進(jìn)行一個(gè)星期的未知數(shù)動(dòng)態(tài)的初始化解算,使輔助的測量工作都盡可能地減少,作業(yè)的精度也可以自動(dòng)的控制和記錄,這樣自動(dòng)化作業(yè)指揮系統(tǒng)的成立就可以成為現(xiàn)實(shí)。
三、 當(dāng)前GPS技術(shù)在礦山控制測量中的缺點(diǎn)
1、GPS技術(shù)的各觀測值都是獨(dú)立觀測到的,而作業(yè)時(shí)儀器是否處于工作狀態(tài),觀測到的數(shù)據(jù)是否可靠,同時(shí)在開始觀測前、觀測結(jié)束前、儀器失鎖以及觀測一段時(shí)間后都要和聯(lián)測已知點(diǎn)上進(jìn)行比對,以確定基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的各參數(shù)是否設(shè)置的正確,還有數(shù)據(jù)鏈的通訊是否正常等方面都存在一定的缺陷。
2、GPS技術(shù)在作業(yè)時(shí)受到高程異常值問題的影響,使其作業(yè)時(shí)要求高程的轉(zhuǎn)換精度必須準(zhǔn)確,而我國現(xiàn)有的高程異常圖在很多地區(qū),尤其是在山區(qū)中會存在著很大誤差,而且在一些地區(qū)還是空白的,這就使GPS大地高程轉(zhuǎn)換到海拔高程的工作會很困難,精度上也會出現(xiàn)不均勻,影響到GPS高程測量的精度值。
3、GPS技術(shù)在礦山控制測量中有時(shí)會出現(xiàn)在某個(gè)時(shí)間段或是某個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行解算的時(shí)間較長,有時(shí)還甚至無法獲得固定的雙差值,而這時(shí)我們可以適當(dāng)?shù)奶岣咭幌赂叨冉刂菇莵慝@取。
四、 GPS-RTK技術(shù)在礦山控制測量中的應(yīng)用
在當(dāng)今社會的礦山建設(shè)時(shí)期,在各項(xiàng)建設(shè)工作中,礦區(qū)的測繪工作離不開圖紙測繪及礦區(qū)地形測繪,但是由于社會的不斷地發(fā)展,對礦山的資源需求在不斷的增長,礦山的建設(shè)步伐也在不斷地加快,這樣就會導(dǎo)致礦山區(qū)域的變化在日益更新,同時(shí)也要給決策者提供大量的準(zhǔn)確信息,這就決定了對測量圖紙的現(xiàn)實(shí)性具有較高的要求。因此,礦區(qū)的測量工作者必須不斷的對礦山的區(qū)域地形進(jìn)行修測及補(bǔ)測,并且還需要大量的規(guī)劃地形圖和專用的地籍圖,而GPS-RTK技術(shù)的特點(diǎn)給礦山的測繪工作者的工作帶來了很多的便捷,GPS-RTK技術(shù)與傳統(tǒng)的測量手段相比較,這項(xiàng)技術(shù)大大的給工作減少了工作量,而且還提高了工作效率。
1、 GPS-RTK技術(shù)在礦區(qū)地面中的測量應(yīng)用 一般情況下,在同一時(shí)段內(nèi)測定其地面點(diǎn)上的水平位置和高程,并根據(jù)其數(shù)據(jù)與測前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析可知地面點(diǎn)的水平位移和下沉值,給變性分析和預(yù)測等方面提供了科學(xué)的依據(jù),這就是GPS-RTK技術(shù)在礦區(qū)地面測量的目的。一般常規(guī)的測量方法首先在礦區(qū)的地面上布設(shè)出其基準(zhǔn)點(diǎn)和變形觀測的點(diǎn)一起來組成變形監(jiān)測的控制網(wǎng)。同時(shí)還要用全站儀來測定監(jiān)測網(wǎng)的邊長和角度,用水準(zhǔn)儀來測量各個(gè)測點(diǎn)之間的高差,通過比較計(jì)算出監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)各點(diǎn)水平位置和高程。
2、 GPS-RTK技術(shù)在礦山工程測量控制中的應(yīng)用 礦山的工程測量是非常重要的工作內(nèi)容之一,常規(guī)的工程測量需要投入大量的人員和儀器,因此快捷準(zhǔn)確的工程測量也是困擾礦山發(fā)展的難題。因?yàn)橛^測的區(qū)域大部分是山區(qū)和丘陵,其森林的覆蓋率較高,控制網(wǎng)的密度也是很少,而且通視的效果不佳。因此常規(guī)的測量方法在精度和效率上就很難滿足礦山工程測量的要求,而GPS-RTK技術(shù)就可以應(yīng)用于礦山很多工程測量,還能彌補(bǔ)常規(guī)測量中無法滿足礦山工程測量的需求,在礦山區(qū)域內(nèi)GPS-RTK技術(shù)可用于測繪礦區(qū)地形地貌圖、鉆孔的放樣以及縱橫斷面圖的測量等等方面
五、結(jié)束語
綜上所述,在GPS技術(shù)與傳統(tǒng)的觀測技術(shù)進(jìn)行比較之后,GPS技術(shù)在精度、效率、成本等方面顯示出其自身的特點(diǎn),雖然GPS技術(shù)存在一定的缺點(diǎn)和不足,但能夠適應(yīng)很多礦山中地形變形、地表沉陷、山丘過多等惡劣的地質(zhì)條件進(jìn)行測量,因此,GPS技術(shù)在具有控制網(wǎng)靈活、不受通視條件限制以及觀測精度較高等特點(diǎn)的情況下,GPS技術(shù)可以極大地提高工作效率,在礦山測量上有著巨大的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
[1]葉爾蘭別克.探析測繪新技術(shù)的發(fā)展及其在礦山測量中的應(yīng)用[J].新疆有色金屬,2010,(S2).
關(guān)鍵詞:礦山生產(chǎn);結(jié)構(gòu)優(yōu)化;礦山巖石力學(xué);特征分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.100
由于礦山生產(chǎn)技術(shù)的差異性,在其礦山結(jié)構(gòu)資源優(yōu)化的背景下也就產(chǎn)生了其自身獨(dú)特性的資源優(yōu)勢。針對礦山產(chǎn)業(yè)特征,分析了礦山生產(chǎn)特點(diǎn)、礦山巖石力學(xué)特征等要素,通過對礦山諸多力學(xué)因素的分析確定,可以優(yōu)化礦山生產(chǎn)的基本結(jié)構(gòu),為礦山資源的開發(fā)利用提供良好支持。同時(shí),鑒于國內(nèi)多數(shù)礦山對巖石力學(xué)在礦山生產(chǎn)中的指導(dǎo)作用、地位認(rèn)識不清,重視不夠的現(xiàn)狀亟待改變,也是撰寫本論文的出發(fā)點(diǎn)之一。
1 礦山生產(chǎn)特點(diǎn)
(1)礦山的生產(chǎn)年限相對較短。對于礦山生產(chǎn)的基本條件而言,其年限相對較短是礦山巖石力學(xué)分析中所需要考慮的重要因素,通常情況下,礦山的生產(chǎn)年限在十幾到幾十年之間,這種現(xiàn)象與其他產(chǎn)業(yè)的狀況存在著一定的差異。因此,在礦山巖石力學(xué)研究中,需要通過對其有限時(shí)間的分析,進(jìn)行安全、穩(wěn)定工作項(xiàng)目的設(shè)計(jì),為巖石力學(xué)的合理運(yùn)用提供保證,從而使礦山企業(yè)在經(jīng)濟(jì)效益與安全穩(wěn)定運(yùn)行之間取得平衡;同時(shí)也需要在礦山項(xiàng)目生產(chǎn)之中,運(yùn)用巖石力學(xué)原理,進(jìn)行巖石穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與時(shí)間關(guān)系的對比分析,從而為礦山企業(yè)節(jié)約支護(hù)成本,優(yōu)化結(jié)構(gòu)資源提供依據(jù)[1]。
(2)礦山中各類巷道的作用。在對礦山巷道作用分析的過程中,其類型不同導(dǎo)致其重要性發(fā)生了一定的轉(zhuǎn)變,因此,其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會存在著一定的不同。在對一些巷道的分析與設(shè)計(jì)中,需要兼顧其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的當(dāng)前性及空間的足夠性,通過對巖石穩(wěn)定性工程項(xiàng)目的合理分析,對巖體應(yīng)力及強(qiáng)度進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié),在這種狀態(tài)下,之后進(jìn)行細(xì)微的處理,就可以完成正常的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容。同時(shí),在工程項(xiàng)目實(shí)踐的背景下,巷道圍巖在力學(xué)中存在著不穩(wěn)定的現(xiàn)象,比如發(fā)生巷道跨冒等問題,則需要作進(jìn)一步的分析論證,調(diào)整工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容,以充分實(shí)現(xiàn)巷道作用功能和穩(wěn)定運(yùn)行。
(3)礦山巷道更新速度快。對于礦山巷道工程項(xiàng)目的內(nèi)容而言,礦山巷道不但數(shù)量龐大,而且處于不斷的更新之中,主要是由于在礦山生產(chǎn)中,伴隨著新巷道的挖掘,舊巷道也就會隨之銷毀。致使在礦山正常生產(chǎn)的過程中,對巷道支付的維持費(fèi)用過高,成為制約礦山經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。因此,在礦山巖石力學(xué)分析的背景下,需要通過對礦山生產(chǎn)特點(diǎn)、礦山基本需求的分析,通過降低成本方法的運(yùn)用,構(gòu)建經(jīng)濟(jì)化的礦山運(yùn)行模式及維持方案,有效緩解礦山巖石力學(xué)的限制性因素,為礦山結(jié)構(gòu)的資源優(yōu)化及礦山工程項(xiàng)目的展開提供有力支持。
2 礦山巖石力學(xué)特征
(1)礦山安全生產(chǎn)的隱患。在礦業(yè)開發(fā)的過程中地下開采礦石所占的比例相對較大,而且今后會越來越大,如果在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)題的構(gòu)建中,忽視了對巖石力學(xué)知識的專業(yè)性原理分析,以及運(yùn)用巖石力學(xué)理論指導(dǎo)礦山生產(chǎn),會為安全生產(chǎn)造成一定的隱患。因此,在該種背景下,就需要通過對現(xiàn)階段礦山巖石力學(xué)特征進(jìn)行分析,通過對操作規(guī)程、勞動(dòng)紀(jì)律等問題的分析,通過對現(xiàn)場生產(chǎn)狀況的分析,構(gòu)建安全性的工程項(xiàng)目生產(chǎn)原則,并在礦山生產(chǎn)中及時(shí)地檢查、監(jiān)督和落實(shí),充分發(fā)揮出巖石力學(xué)的生產(chǎn)及指導(dǎo)作用,杜絕和避免安全事故的發(fā)生,全面提升礦山經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本效益[2]。
(2)運(yùn)用巖石力學(xué)進(jìn)行的礦山生產(chǎn)。對于巖石力學(xué)基礎(chǔ)知識而言,其貫穿于礦山基礎(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)、礦石生產(chǎn)的全過程。因此,在礦山安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,如何有效運(yùn)用巖石力學(xué)專業(yè)性的指導(dǎo)作用,達(dá)到安全生產(chǎn)的目的逐漸成為礦山巖石力學(xué)特征分析中較為重要的因素。例如,在鑿巖爆破工程設(shè)計(jì)中,為了提高工程項(xiàng)目的施工效率和經(jīng)濟(jì)效益,需要通過對巖石類型的分析,進(jìn)行炸藥消耗量的確定;通過對巖石力學(xué)性質(zhì)的分析,確定巖石的掏槽方式及炮眼抵抗線大?。煌ㄟ^對巖層狀況的分析,合理布置炮眼形式及炮眼數(shù)目,從而為爆破方法以及起爆順序的優(yōu)化提供支持。
(3)礦山巖石力學(xué)知識的生產(chǎn)成效。第一,通過對巖石力學(xué)知識的運(yùn)用,可以優(yōu)化鑿巖爆破設(shè)計(jì)工作,提高爆破的效率和爆破質(zhì)量,改善爆堆形狀和減少大塊率,進(jìn)而提高礦巖運(yùn)輸效率,加快井巷掘進(jìn)速度;確定井巷支護(hù)條件,合理選擇支護(hù)方式和支架類型,大大節(jié)約支護(hù)成本;分析采場地壓及其應(yīng)力分布特點(diǎn),指導(dǎo)地壓控制與管理工作;開展巖體工程分類工作,為工程設(shè)計(jì)與施工提供必要的參數(shù);進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析與監(jiān)測,合理邊坡加固方案,及時(shí)消除安全隱患問題,從而為工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和礦山巖石力學(xué)結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化提供充分保證。第二,針對礦山巖石力學(xué)特征,充分結(jié)合開采的具體情況,進(jìn)行規(guī)范性、合理性的工程項(xiàng)目操作設(shè)計(jì)與指導(dǎo),優(yōu)化開采順序提高礦石回采率,保持采礦、剝巖之間正常的超前關(guān)系或者開拓、采準(zhǔn)、開采之間的有序順行,從而為工程項(xiàng)目管理策略的優(yōu)化和資源優(yōu)化提供良好支持。第三,應(yīng)用巖石力學(xué)知識,完善工程項(xiàng)目施工方案,合理制定作業(yè)循環(huán)圖表,提高施工組織水平;優(yōu)化施工標(biāo)準(zhǔn),提高工程檢驗(yàn)、監(jiān)測技術(shù)水平,避免工程隱患問題的發(fā)生,為工程質(zhì)量檢測方法以及工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供有效支持[3]。
3 結(jié)束語
總而言之,在現(xiàn)階段礦山特點(diǎn)以及礦山巖石力學(xué)分析的過程中,需要通過對其基本內(nèi)容的分析,通過巖石結(jié)構(gòu)、巖石力學(xué)性能以及巖石種類的分析,通過專業(yè)技術(shù)人員崗位職能的優(yōu)化,并根據(jù)目標(biāo)項(xiàng)目內(nèi)容的構(gòu)建要求,制定詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)管理責(zé)任體系,提出相關(guān)企業(yè)人員奮斗目標(biāo),創(chuàng)新施工組織與管理模式,從而為礦山巖石力學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供有效支持。
參考文獻(xiàn):
[1]劉溪鴿,朱萬成,魏炯等.巖石力學(xué)數(shù)值模擬方法用于采礦工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)探討與教學(xué)實(shí)踐 [J].中國礦業(yè),2016(01):155-160.
【關(guān)鍵詞】:礦山;測繪體系;技術(shù)應(yīng)用;發(fā)展
[ Abstract ]: Application of mine surveying is opening up, such as mine, mine planning and design of control surveying, topographic measurements and other aspects, this paper introduces the basic structure of mine surveying and mapping system, developing and perfecting this system will promote the mine to a great extent, to adapt to the future development of the digital mine surveying and Mapping Science and technology.
[ keyword ]: mine surveying and mapping system; technology; application; development
引言
作為礦產(chǎn)勘查開發(fā)的基礎(chǔ)技術(shù)支撐,礦山測繪有著舉足輕重的作用,應(yīng)用領(lǐng)域也日漸拓寬,如:礦山控制測量、礦山規(guī)劃設(shè)計(jì)、地形圖測繪、采掘工程平面圖測繪、礦山開拓工程放樣、土方測量計(jì)算、巖層及地表邊坡移動(dòng)沉降監(jiān)測等等。內(nèi)外業(yè)測繪成果的質(zhì)量直接影響了礦山規(guī)劃、開拓設(shè)計(jì)、生產(chǎn)建設(shè)、施工安全及各類礦山報(bào)告的編制等。因此,建立有效的礦山測繪體系、組建專業(yè)礦山測繪技術(shù)隊(duì)伍、引進(jìn)先進(jìn)礦山測繪儀器是當(dāng)前發(fā)展礦山測繪、建設(shè)礦山的先決條件。
一、礦山測繪的現(xiàn)狀及簡介
1.礦山測繪是礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)過程中的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性技術(shù)工作,其在礦山勘查、設(shè)計(jì)、建設(shè)和安全生產(chǎn)等方面提供了重要的參考信息。礦山測繪作為一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)分支,在我國各地礦局、地勘單位均設(shè)有相關(guān)機(jī)構(gòu),各個(gè)礦山企業(yè)也擁有自己的測量隊(duì)伍,但技術(shù)水平參差不齊。一些礦山使用測量儀器較落后,測量技術(shù)人員現(xiàn)抓現(xiàn)用,測量成果質(zhì)量低劣,直接影響了礦山開發(fā)及生產(chǎn)建設(shè)。類似問題在開展全國范圍的礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的過程中已有體現(xiàn),尋根溯源均歸結(jié)于礦山測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
2.作為測繪科學(xué)與技術(shù)所屬二級學(xué)科——大地測量學(xué)與測量工程的一個(gè)重要分支和發(fā)展—— 礦山測量,其任務(wù)是:研究礦山勘探與開發(fā)建設(shè)過程中各階段在進(jìn)行礦區(qū)控制測量,礦區(qū)地形測繪,礦山施工放樣,礦井定向,礦井貫通測量,采掘延伸測量,巖層與地表移動(dòng)與變形測量,礦山生產(chǎn)安全監(jiān)測和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與治理時(shí)的理論與技術(shù);是測繪學(xué)在礦產(chǎn)資源勘探,礦井建設(shè),礦山生產(chǎn)與環(huán)境恢復(fù)全過程中的直接應(yīng)用;是地質(zhì)、采礦、測繪、環(huán)境、數(shù)理及信息科學(xué)等的交叉;是一門工程性和實(shí)踐性極強(qiáng)的邊沿學(xué)科。
以3S 技術(shù)為核心的數(shù)字礦山已提上礦山科技發(fā)展日程,是傳統(tǒng)礦山企業(yè)改造和創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略方向。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類向自然界索取礦產(chǎn)資源的步伐已從地球淺表邁向地球深部、從陸地邁向海洋、從地球邁向外星球。礦山測量必須突破以傳統(tǒng)方式為陸地礦山服務(wù)的狹隘概念,要面向數(shù)字礦山、海洋與外星球采礦發(fā)展新型礦山測繪科學(xué)與技術(shù)。
二、礦山測繪體系基本架構(gòu)
所謂數(shù)字化礦山,即采用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和過程智能化控制技術(shù)等,在礦山企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的三維尺度范圍內(nèi),對礦山生產(chǎn)、經(jīng)營與管理的各個(gè)環(huán)節(jié)、各生產(chǎn)要素進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化和科學(xué)化管理。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,建立礦山規(guī)劃設(shè)計(jì)、礦山安全生產(chǎn)管理、礦山應(yīng)急救援指揮、礦山經(jīng)營管理、礦山辦公自動(dòng)化等應(yīng)用系統(tǒng),從而保障礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)與經(jīng)營管理,并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程數(shù)字化,同時(shí)加工成新的信息資源,迅速準(zhǔn)確地提供給各層次的管理者,以便動(dòng)態(tài)掌握信息, 特別是礦山安全生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)信息監(jiān)測、收集、分析、預(yù)警,進(jìn)而作出正確決策,實(shí)現(xiàn)資源的合理配置。
1.礦山測繪基礎(chǔ)設(shè)施
礦山測繪的基礎(chǔ)設(shè)施是保障各項(xiàng)測量工作得以開展的前提條件。引進(jìn)先進(jìn)的適合礦山生產(chǎn)建設(shè)的設(shè)備,如全站儀,GPS衛(wèi)星接收機(jī)、移動(dòng)變形監(jiān)測等測量儀器,實(shí)現(xiàn)外業(yè)儀器數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化。除此之外,還要收集整理礦山現(xiàn)有的各類資料,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為建設(shè)數(shù)字礦山和礦山測繪系統(tǒng)所需的數(shù)字化基礎(chǔ)信息,在此基礎(chǔ)上,建立與其匹配的軟、硬件平臺。
2.?dāng)?shù)據(jù)采集與獲取
數(shù)據(jù)采集與獲取是礦山測繪工作的關(guān)鍵所在。礦山測量主要通過礦山地面和地下三維空間的測量、定位與制圖、礦體幾何、儲量管理、開采監(jiān)督、開采沉陷觀測及開采損害防護(hù)等方面的工作實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與獲取。
礦山測繪數(shù)據(jù)采集獲取基本任務(wù)是:
①建立礦區(qū)測量控制基礎(chǔ), 主要采用大比例尺地形圖和地籍圖測繪的方式;
②對礦區(qū)地面和井下各工程建設(shè)進(jìn)行施工測量、驗(yàn)收測量;
③通過攝影測量,對礦山生產(chǎn)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)及重要事件的影像資料進(jìn)行采集記錄;
④對礦產(chǎn)、土地等資源的開發(fā)和利用狀況進(jìn)行檢測和監(jiān)督;
⑤對巖層與地表移動(dòng)觀測進(jìn)行研究, 對露天礦邊坡、尾礦壩、排土場等礦山工程進(jìn)行變形監(jiān)測。在數(shù)據(jù)采集的過程中,礦山測繪隊(duì)伍的完善、測繪技術(shù)的更新、測繪成果的質(zhì)量顯得尤為重要。為了保證該項(xiàng)工作的順利進(jìn)展,需對測繪成果數(shù)據(jù)建立嚴(yán)格的監(jiān)督、審查和驗(yàn)收制度,從而為礦山企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
3.?dāng)?shù)據(jù)加工處理
數(shù)據(jù)加工主要包括數(shù)據(jù)編輯、信息提取、數(shù)據(jù)綜合處理等環(huán)節(jié)。將獲取的圖形、圖像、文本等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加工成生產(chǎn)成品數(shù)據(jù),以滿足具體應(yīng)用需要。主要表現(xiàn)在如下方面:
①編輯、輸出各種地形地質(zhì)圖、采掘工程圖、礦山專用圖、礦產(chǎn)形態(tài)圖、礦產(chǎn)信息圖等多種圖件;
②利用獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制作礦山專題;
③對礦山災(zāi)害點(diǎn)及重要工程監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價(jià),為留設(shè)保護(hù)礦(煤) 柱和安全開采提供資料;
④制定和實(shí)施礦山生產(chǎn)計(jì)劃、規(guī)劃設(shè)計(jì)等。
隨著數(shù)字礦山隨著礦山動(dòng)態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新,空間數(shù)據(jù)庫也將逐步完善、通過各種測量數(shù)據(jù)與GIS系統(tǒng)的對接處理,數(shù)字礦山的建設(shè)也將初具雛形,它將為礦山提供專業(yè)模擬、系統(tǒng)分析和應(yīng)用服務(wù)等功能。
4.應(yīng)用服務(wù)
礦山測繪成果數(shù)據(jù)經(jīng)加工處理后將最終服務(wù)于礦山。結(jié)合成果圖件和數(shù)據(jù),達(dá)到災(zāi)害預(yù)警、礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測、土地復(fù)墾、環(huán)境治理與保護(hù)的目的。為礦山生產(chǎn)建設(shè)和決策提供基礎(chǔ)信息支持,應(yīng)用拓?fù)潢P(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)信息的空間查詢、分析和輸出,在開放接口的同時(shí)施以數(shù)據(jù)訪問控制,服務(wù)于生產(chǎn)調(diào)度和指揮管理。
三、我國未來礦山測繪體系的發(fā)展
1、傳統(tǒng)礦山測量的任務(wù)
礦山測量是礦山建設(shè)和生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)與基礎(chǔ)保障,俗稱“地質(zhì)為先鋒,測量是尖兵”。由于礦山測量工作涉及地面和井下,不但要為礦山生產(chǎn)建設(shè)服務(wù),也要為礦山安全生產(chǎn)提供信息保障,以供決策者對礦山安全生產(chǎn)做出正確決策。長期以來,礦山測量的主要任務(wù)是:(1)建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)和測繪1:500 ~1:5000 的地形圖和礦圖;(2)進(jìn)行礦區(qū)地面與井下各種工程的施工測量和竣工驗(yàn)收測量;
(3)測繪和編制各種采掘工程圖及礦體幾何圖;
(4)進(jìn)行開采引起的巖層與地表移動(dòng)觀測和研究,為留設(shè)保護(hù)礦柱和安全開采提供資料;
(5)參加采礦計(jì)劃的編制,并對資源利用及生產(chǎn)情況進(jìn)行檢查和監(jiān)督。由此可見,傳統(tǒng)的礦山測量是測繪、地質(zhì)和采礦三門學(xué)科的邊緣學(xué)科,礦區(qū)地面和井下測量、巖層移動(dòng)及礦體幾何是它的三大支柱。簡而言之,傳統(tǒng)礦山測量的核心任務(wù)就是測量和制圖。
2、礦山測繪的內(nèi)涵發(fā)展
二十世紀(jì)人類最偉大的科技成就之一是微處理器的發(fā)明,它引起了微電子技術(shù)及其應(yīng)用的根本變化。今天,微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及軟件技術(shù)的綜合發(fā)展(統(tǒng)稱信息技術(shù)或信息通信技術(shù))成為現(xiàn)代技術(shù)革命中最活躍、影響最廣泛的領(lǐng)域,并帶動(dòng)了地球空間信息科學(xué)的形成與發(fā)展?,F(xiàn)代礦山測量的任務(wù)不僅包括傳統(tǒng)的礦山測量及制圖,還包含了礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究、資源與環(huán)境規(guī)劃、礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測、數(shù)字化與可視化決策支持等。這些任務(wù)貫穿于礦山勘察、設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、環(huán)境恢復(fù)全過程。通過對礦區(qū)地面和地下的空間、資源(以礦產(chǎn)、土地資源為主)和環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲、處理、表達(dá)、顯示和利用,為合理、有效地開發(fā)和保護(hù)礦山資源并治理、保護(hù)礦區(qū)環(huán)境服務(wù),支持礦區(qū)持續(xù)發(fā)展。
3、數(shù)字礦山測繪
信息、定位、通訊和自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展,深刻影響和改變著傳統(tǒng)的采礦工業(yè)。遙控采礦、無人工作面甚至無人礦井等已在加拿大、美國、澳大利亞等國成為現(xiàn)實(shí)。以“遙控采礦”為例:加拿大INCO公司通過地下通訊;地下定位與導(dǎo)航;信息快速處理及過程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對地下鎳礦開采裝備乃至整個(gè)礦山開采系統(tǒng)的遙控操作。
結(jié)束語
礦山數(shù)字測繪體系為空間數(shù)據(jù)的獲取提供系統(tǒng)的技術(shù)支持,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源渠道廣,獲取手段日益先進(jìn)。GPS、GIS、遙感等測繪學(xué)科的核心技術(shù),在礦山測量領(lǐng)域不可或缺。這些先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用,促使礦山測量取得了長足的進(jìn)步,其理論研究和實(shí)際應(yīng)用的不斷發(fā)展和完善,必將為礦山發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 王進(jìn)選.數(shù)字礦山建設(shè)中的礦山測量[J]. 技術(shù)與創(chuàng)新管理,第30卷,第5期.