時(shí)間：2023-03-21 17:06:03
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關(guān)鍵詞：測(cè)量控制網(wǎng)；陀螺定向；井下礦；礦山測(cè)量
井下礦山測(cè)量是工程測(cè)量領(lǐng)域?qū)I(yè)性較強(qiáng)的項(xiàng)目，也是礦產(chǎn)資源開發(fā)中不可替代的環(huán)節(jié)。鑒于其工作環(huán)境的特殊性，井下礦山測(cè)量擁有自身的特征。在測(cè)量工作中，測(cè)量控制網(wǎng)中的陀螺定向邊數(shù)的計(jì)算就是一項(xiàng)不可或缺的數(shù)據(jù)。這項(xiàng)測(cè)繪理論在國(guó)內(nèi)外也擁有著較長(zhǎng)的發(fā)展歷史。我國(guó)的井下礦山測(cè)量從早期的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代就有了較快的發(fā)展并形成了自身的理論體系?，F(xiàn)階段，高新技術(shù)的普級(jí)和運(yùn)用為井下礦山測(cè)量帶來了更多的便利操作方式。然而，在井下測(cè)量中，基礎(chǔ)的測(cè)繪工作組成環(huán)節(jié)仍占據(jù)著重要的地位。
1. 井下礦山測(cè)量的基本闡述
井下礦山測(cè)量的工作環(huán)境多處于自然條件較為惡劣的礦區(qū)，我國(guó)的礦藏資源地理分部極為廣闊，且極不均衡，部分礦藏開發(fā)區(qū)所處的地理環(huán)境較為復(fù)雜，給礦山測(cè)繪帶來了較大的工作難度。綜合種種的自然和人文因素，礦山測(cè)量的作業(yè)具有其自身的特征和工藝方法。在井下礦山測(cè)量中，通常會(huì)遇見無法通視的情形，在更為復(fù)雜的環(huán)境下，照相也較難有效開展。同時(shí)，在儀器設(shè)備的使用上，也會(huì)出現(xiàn)電磁波傳導(dǎo)困難的狀況，而陀螺經(jīng)緯儀在井下定位中能有效的解決這個(gè)問題?，F(xiàn)階段，電子激光經(jīng)緯儀的運(yùn)用，在斜井施工測(cè)量管理和繪圖上，不僅有效的提高了速率，還大幅的降低了操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)前，地面遙感技術(shù)及現(xiàn)代新測(cè)繪設(shè)備的運(yùn)用，讓井下礦山測(cè)量逐步的擺脫了原始的操作方式，不僅更為節(jié)省人力和時(shí)間，還大大的提高了測(cè)繪的精確性。然而，由于某些測(cè)量技術(shù)，受到自然環(huán)境的限制，難以大面積推廣，在使用上仍存在著較大的局限性。
井下礦山測(cè)繪工作，務(wù)必全部遵循我國(guó)《測(cè)繪法》的規(guī)定，即測(cè)繪工作人員必須擁有專業(yè)的證書，相關(guān)的督導(dǎo)和行業(yè)主管部門也務(wù)必?fù)碛幸?guī)定以上的資質(zhì)。當(dāng)前，根據(jù)各個(gè)礦山屬性的不同，礦山測(cè)繪的成果大都是處于“自享”的狀態(tài)。
2.井下礦山測(cè)量控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)
井下礦山測(cè)量控制網(wǎng)的主要設(shè)計(jì)任務(wù)，就是保持導(dǎo)線的最遠(yuǎn)點(diǎn)精度，能使導(dǎo)線的陀螺定向邊數(shù)計(jì)算誤差在控制范圍內(nèi)。計(jì)算陀螺定向邊數(shù)，是在可靠性為0.997的條件下進(jìn)行的，也可理解為是在置信概率或者置信水平為0.997的條件下進(jìn)行計(jì)算的。早在上個(gè)世紀(jì)70年代，前蘇聯(lián)的礦山測(cè)量技術(shù)規(guī)程就對(duì)精度做出了規(guī)定，要確保將巷道平面的精度。在我國(guó)的礦山測(cè)量控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，針對(duì)陀螺定向邊數(shù)的計(jì)算并沒有考慮到系統(tǒng)本身的極端誤差。所使用的計(jì)算方法會(huì)用控制網(wǎng)本身的定向誤差，導(dǎo)致點(diǎn)位誤差。據(jù)實(shí)踐總結(jié)，有時(shí)候這個(gè)誤差 值較大，并可能對(duì)導(dǎo)線網(wǎng)的總的點(diǎn)位誤差帶來較大的影響。
井下礦山測(cè)量控制網(wǎng)中，任意的陀螺定向邊，其方位角的誤差計(jì)算方式將受到三個(gè)因素的影響。其中，陀螺經(jīng)緯儀改正數(shù)的起始邊坐標(biāo)方位角會(huì)存在誤差，這個(gè)誤差值會(huì)影響最后的總體結(jié)果；另外，地面陀螺方位角也會(huì)存在誤差；最后是井下定邊陀螺方位角的誤差。這三個(gè)方位角的誤差值的平方和，進(jìn)行開方計(jì)算，就得到了整體的系統(tǒng)誤差。在測(cè)量計(jì)算的過程中，前兩個(gè)因素是陀螺經(jīng)緯儀改正數(shù)的誤差，因起始邊坐標(biāo)方位角的誤差可能很小，大約在正負(fù)2″到正負(fù)5″之間，所以可以忽略。測(cè)繪期間，陀螺經(jīng)緯儀的改正數(shù)會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，要最終確定這一誤差便需要長(zhǎng)期的觀測(cè)。
3.井下礦山測(cè)量控制網(wǎng)中陀螺定向邊數(shù)的計(jì)算
3.1 消除陀螺定向邊數(shù)計(jì)算誤差的三種方法
第一種方法是在已知的起始邊上進(jìn)行長(zhǎng)期的重復(fù)觀測(cè)，確定改正數(shù)，在開始之前和結(jié)束之后分別觀測(cè)五次左右，取其平均值；第二種方法是在測(cè)繪開始之前觀測(cè)兩次，并在井下確定3、4條定邊，再觀測(cè)兩次，一共進(jìn)行4次觀測(cè)，取其平均值；第三種方式是在開始之前，進(jìn)行10天以上的觀測(cè)，確定改正數(shù)，然后在每天的井下定向觀測(cè)之后再確定一次改正數(shù)，將觀測(cè)期間的所有陀螺定向邊數(shù)的觀測(cè)值求其平均數(shù)。第三種方式是一種非常復(fù)雜且工作量繁重的方法，且對(duì)時(shí)間的敏感度較差，使用的范圍較小。
三種消除誤差的方式各有其使用的范圍，并各有特點(diǎn)。第一種方式獲得的誤差值較大，第二種方法獲得的誤差值最大，第三種方法的誤差值最低。在計(jì)算陀螺定向邊數(shù)的時(shí)候，第一種方式是最可取的。它不僅能夠消除定向誤差對(duì)測(cè)量控制網(wǎng)各部分相互位置的影響，還能解決巷道貫通的問題，其運(yùn)用范圍較為廣泛，是一種可以推廣使用的方法。
3.2 陀螺定向邊數(shù)的計(jì)算
我們?cè)诘谝环N方式下，分析陀螺定向邊數(shù)的計(jì)算。
首先，控制網(wǎng)的點(diǎn)位誤差通過定向誤差計(jì)算而來，它與待定點(diǎn)的導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比。
在陀螺經(jīng)緯儀定向邊分段的過程中，導(dǎo)線點(diǎn)位的總誤差通過長(zhǎng)期的實(shí)踐觀測(cè)可以獲得。
其中，定向誤差所引起的導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)位誤差（ ）、邊長(zhǎng)丈量時(shí)偶然誤差的影響系數(shù)（μ）及系統(tǒng)誤差系數(shù)（λ）、水平角測(cè)角誤差（ ）、導(dǎo)線邊數(shù)（n）和杯陀螺經(jīng)緯儀分成的段數(shù)（k），都將影響經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn)位的總誤差（ ）。
其計(jì)算公式如下：
在計(jì)算陀螺定向邊數(shù)的時(shí)候，可利用反映分段長(zhǎng)度變化與到點(diǎn)長(zhǎng)度和點(diǎn)位誤差關(guān)系的曲線圖，來簡(jiǎn)單迅速的確定定向邊數(shù)。陀螺經(jīng)緯儀定向邊的邊數(shù)就是如此確定的。在定向誤差為正負(fù)10″和正負(fù)15″之間，繪制出分段長(zhǎng)度與導(dǎo)線長(zhǎng)度和最遠(yuǎn)點(diǎn)誤差的關(guān)系圖。我們通過圖可以觀測(cè)到，根據(jù)確定的導(dǎo)線距離和最遠(yuǎn)點(diǎn)的誤差，只要誤差能控制在曲線2、3之間或者3、4之間，便可以獲得導(dǎo)線分段的必要長(zhǎng)度，并進(jìn)一步求得陀螺定向邊的邊數(shù)。
一般情況下，礦山井下控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)過程中，井底的車場(chǎng)起點(diǎn)到導(dǎo)線終點(diǎn)的總長(zhǎng)度，關(guān)系著未來較長(zhǎng)時(shí)間的礦藏采挖工作，陀螺定向邊數(shù)的計(jì)算根據(jù)第一種控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)方式完成，即可保證測(cè)繪工作的可靠性。若是控制網(wǎng)有多個(gè)部分，陀螺定向邊數(shù)將取各個(gè)單獨(dú)部分的數(shù)值總和。井下礦山的陀螺定向邊數(shù)的計(jì)算誤差應(yīng)在正負(fù)10″和正負(fù)15″之間，這也是工程測(cè)量工作者在長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，總結(jié)而來的。
長(zhǎng)期的實(shí)踐和分析也表明，在井下礦山測(cè)量控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)工作中，可靠性在大于等于0.997的范圍內(nèi)，井田的兩翼可以長(zhǎng)達(dá)7公里，若是希望兩翼更長(zhǎng)，則需要采用控制網(wǎng)的輔助歸心，且不宜設(shè)計(jì)分段長(zhǎng)度小于500米的控制網(wǎng)。根據(jù)井下礦山的測(cè)量控制網(wǎng)的最遠(yuǎn)點(diǎn)誤差和控制網(wǎng)的可靠性，每個(gè)導(dǎo)線的長(zhǎng)度和繪制的曲線圖均可以確定陀螺定向邊數(shù)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張思華，宋淑光，孫允峰. 井下測(cè)量中常見問題及預(yù)防措施[A]. 全國(guó)礦山測(cè)量新技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C]. 2009.
關(guān)鍵詞 礦山；測(cè)量；數(shù)據(jù)處理
中圖分類號(hào)TD1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2010）33-0248-01
1概述
我國(guó)是一個(gè)礦產(chǎn)資源非常豐富的國(guó)家，煤、鎢、錫、鐵及以稀有元素礦物的儲(chǔ)量都居世界前列。因此，我國(guó)有大量的礦山在進(jìn)行生產(chǎn)。礦山生產(chǎn)也促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但是，我國(guó)的大量礦山并沒有建立起一套完整的礦山地理信息系統(tǒng)，這給礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展帶來了困難，為了解決好日后礦山的可持續(xù)發(fā)展、礦區(qū)環(huán)境的改善及礦山安全的防范，需要建立起一套完整的礦山地理信息系統(tǒng)。
2 礦山測(cè)量技術(shù)淺析
由于井下測(cè)量的特殊性，先進(jìn)的一些測(cè)量?jī)x器如GPS等不能應(yīng)用于井下測(cè)量，而且很多礦山單位也都未配備全站儀，所以經(jīng)緯儀仍然是井下測(cè)量的主要工具。
2.1井下角度測(cè)量
井下測(cè)角一般用測(cè)回法測(cè)量角度p時(shí)，在C點(diǎn)安裝經(jīng)緯儀，正平對(duì)中，在后視點(diǎn)A前視點(diǎn)B懸掛垂球線作為站標(biāo)，并用礦燈蒙上白紙照明垂球線。
測(cè)回法的步驟如下：1）正鏡瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，使水平讀盤大致對(duì)于00，讀取水平讀盤讀a1，并使十字絲的水平中絲照準(zhǔn)垂球線上的標(biāo)志，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)器的氣泡居中后，讀取豎盤數(shù)Ln；2）正鏡順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)前視點(diǎn)B，讀取水平讀盤讀數(shù)b1和豎盤讀數(shù)LB；3）倒鏡后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)前視點(diǎn)B，讀取水平讀盤讀數(shù)場(chǎng)和豎盤讀數(shù)RB ；4）倒鏡逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)后視點(diǎn)A，讀取水平讀盤讀數(shù)a2和豎盤讀數(shù)RA；5）最后計(jì)算一測(cè)回所測(cè)水平角為：
豎直角δ的計(jì)算公式隨經(jīng)緯儀豎盤刻劃方法的不同而異。若豎盤以全圓順時(shí)針方向注記，且當(dāng)望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)豎盤讀數(shù)為900（正鏡）和2700（倒鏡），則豎直角s的計(jì)算公式為:
2.2井下邊長(zhǎng)測(cè)量
井下多采用懸空丈量邊長(zhǎng)的方法。具體做法是在前、后所掛垂球線上用大頭針作出標(biāo)志，作為測(cè)量?jī)A角時(shí)經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡十字絲水平中絲瞄準(zhǔn)的目標(biāo)和鋼尺量邊時(shí)的端點(diǎn)。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，另一端用拉力計(jì)施加在鋼尺比長(zhǎng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)拉力，并對(duì)準(zhǔn)垂球線上的大頭針出在鋼尺上的讀數(shù)，要估讀到毫米，每尺段以不同起點(diǎn)讀數(shù)三次。并且導(dǎo)線邊長(zhǎng)必須往返丈量。
2.3井下高程測(cè)量
井下高程測(cè)量主要是測(cè)出各相鄰測(cè)點(diǎn)間的高差。施測(cè)時(shí)水準(zhǔn)儀置于二尺點(diǎn)之間，使前、后視距離大致相等，這樣可以消除由于水準(zhǔn)管軸與水準(zhǔn)軸不平行所產(chǎn)生的誤差。在計(jì)算兩點(diǎn)間的高差時(shí)，與地面水準(zhǔn)測(cè)量一樣，用后視讀數(shù)a減去前視讀數(shù)b，即
h=a-b
當(dāng)測(cè)點(diǎn)在頂板上時(shí)，只要在頂板測(cè)點(diǎn)的水準(zhǔn)尺讀數(shù)前冠以負(fù)號(hào)即可。
2.4礦山聯(lián)系測(cè)量
礦山聯(lián)系測(cè)量主要采用連接三角形法。由于不能在垂球線A. B點(diǎn)安設(shè)儀器，因此選定井上下的連接點(diǎn)C與C’，從而在井上下形成了以AB為公用邊的三角形ABC和ABC’，一般把這樣的三角形稱為連接三角形。當(dāng)已知點(diǎn)D點(diǎn)的坐標(biāo)以及DE邊的方位角和地面三角形各內(nèi)角及邊長(zhǎng)時(shí)，便可按導(dǎo)線測(cè)量計(jì)算法，算出A. B在地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)及其連線的方位角。同樣，己知A，B的坐標(biāo)及其連線的方位角和井下三角形各要素時(shí)，再測(cè)定連接角s’，就能計(jì)算出井下導(dǎo)線起始邊D’E’的方位角及D’點(diǎn)的坐標(biāo)。
3 測(cè)量數(shù)據(jù)處理以及三維數(shù)據(jù)的選擇
測(cè)量數(shù)據(jù)或觀測(cè)數(shù)據(jù)是指用一定的儀器、工具、傳感器或其他手段獲取的反映地球與其他實(shí)體的空間分布有關(guān)信息的數(shù)據(jù)。觀測(cè)數(shù)據(jù)可以是直接測(cè)量的結(jié)果，也可以是經(jīng)過某種變換后的結(jié)果。任何觀測(cè)數(shù)據(jù)總是包含信息和干擾兩部分，采集數(shù)據(jù)就是為了獲取有用的信息。干擾也成為誤差，是除了信息以外的部分，為此，就要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行平差處理。為了記錄和保存這些數(shù)據(jù)，更為了方便實(shí)用，就必須設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)平差計(jì)算系統(tǒng)。
將常見的數(shù)據(jù)處理歸納起來列表顯示。當(dāng)然，這些平差的基礎(chǔ)是條件平差和間接平差。
4結(jié)論
本文重點(diǎn)研究了礦山測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法，對(duì)礦山測(cè)量的施測(cè)做了一定的研究，分析和介紹了測(cè)量數(shù)據(jù)處理的方法，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)平差計(jì)算的特點(diǎn)，給出了平差計(jì)算的教據(jù)結(jié)構(gòu)，并建立了數(shù)學(xué)模型。礦山測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)處理和三維巷道模型構(gòu)建及其可視化是數(shù)字礦山的重要內(nèi)容。
參考文獻(xiàn)
[1]張國(guó)良，朱家飪，顧和和.礦山測(cè)量學(xué).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2000：4-75.
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【關(guān)鍵詞】煤礦；測(cè)量；方法；原理
0 引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及軟件工程的快速發(fā)展，測(cè)繪專業(yè)領(lǐng)域也得到了空前的發(fā)展，煤礦測(cè)量已由傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、光電測(cè)距儀、平板儀及手工記錄計(jì)算的方法，逐步轉(zhuǎn)變?nèi)緝x、電子水準(zhǔn)儀、GPS等先進(jìn)的現(xiàn)代儀器，為測(cè)繪行業(yè)帶來了質(zhì)的突變。雖然先進(jìn)的儀器使得測(cè)繪工作者更為方便、高效，但我們必須全面了解測(cè)量方法的相關(guān)原理，才能更好的為現(xiàn)代煤礦測(cè)量工作服務(wù)[1，2]。
1 煤礦測(cè)量方法
煤礦測(cè)量，主要依托全站儀，因此全站儀常用的方法主要有極坐標(biāo)法、小角度法、前方交會(huì)法、后方交會(huì)法等。下面根據(jù)本人工作經(jīng)歷，具體對(duì)各自方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。
1.1 極坐標(biāo)法
根據(jù)極坐標(biāo)的原理，以2個(gè)已知點(diǎn)建立坐標(biāo)軸，并以其中1個(gè)點(diǎn)為極點(diǎn)作為極坐標(biāo)系，測(cè)定觀測(cè)點(diǎn)到極點(diǎn)之間的距離，測(cè)定觀測(cè)點(diǎn)與極點(diǎn)連線和兩個(gè)已知點(diǎn)連線夾角的方法。如圖1所示：
假設(shè)，需測(cè)定某點(diǎn)C坐標(biāo)，首先必須先計(jì)算已知點(diǎn)A、B的方位角：
采用全站儀進(jìn)行極坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，具體操作步驟如下：
（1）在測(cè)站點(diǎn)A點(diǎn)安置全站儀，對(duì)中整平，然后開機(jī)，首先要對(duì)儀器進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置，主要有溫度、氣壓、濕度、棱鏡常數(shù)、對(duì)比度等：緊接在程序中選擇測(cè)量模式為“放樣”。
（2）首先輸入已知點(diǎn)A的點(diǎn)號(hào)，測(cè)站點(diǎn)儀器高度，以及A點(diǎn)的三維坐標(biāo)坐標(biāo)，并照準(zhǔn)后視點(diǎn)B點(diǎn)，輸入A點(diǎn)到B點(diǎn)的方位角，或者是輸入后視點(diǎn)B點(diǎn)的已知坐標(biāo)，然后照準(zhǔn)B點(diǎn)，讀出數(shù)據(jù)，作為檢核，使測(cè)出的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)差距很小[3]。
（3）輸入待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，然后在儀器上顯示出當(dāng)前視線方向與待定方向之間的水平夾角，當(dāng)該夾角接近0度時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)水平微動(dòng)螺旋使夾角為0°。
（4）指揮將棱鏡立于視線方向上，按“測(cè)設(shè)”鍵，全站儀即測(cè)量出測(cè)站至棱鏡的水平距離，并計(jì)算出該距離與設(shè)計(jì)距離的差值，在儀器上顯示出來。
（5）儀器操作員根據(jù)計(jì)算的距離偏差指揮持鏡員，持鏡員按照此距離靠近或遠(yuǎn)離儀器，直到偏差量滿足要求時(shí)，并在地面上打入帶有小鐵釘?shù)哪緲丁?/p>
（6）木樁固定后，將棱鏡架設(shè)在木樁頂板的小鐵釘上，儀器操作人員回到常規(guī)測(cè)量界面，測(cè)定出該點(diǎn)坐標(biāo)。
該方法在礦山地下工程測(cè)量比較常用，且該方法比較靈活，限制條件比較少，適合長(zhǎng)距離傳遞。
1.2 小角度法
由于礦山地下開采，形成了采空區(qū)，由于采空區(qū)上方巖層長(zhǎng)期下沉，導(dǎo)致地表沉陷，使得地表產(chǎn)生沉陷、曲率變形、水平位移、傾斜變形等，嚴(yán)重影響了礦區(qū)人民的安全狀況。因此我們必須對(duì)礦區(qū)地區(qū)地表進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)了解該處地表變形情況，其中除了我們進(jìn)行常規(guī)的沉降測(cè)量外，還需對(duì)水平位移變形情況進(jìn)行觀測(cè)，由于礦山在監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)時(shí)，主要是沿著開采區(qū)走向與傾斜斷面進(jìn)行布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，因此小角法是一種很實(shí)用的方法。
小角度法是將儀器安置于穩(wěn)定點(diǎn)，測(cè)定視準(zhǔn)線位移點(diǎn)間的微小夾角和水平距離。如圖2，利用全站儀精確測(cè)出基準(zhǔn)線與置鏡點(diǎn)到觀測(cè)點(diǎn)視線之間的微小角度，并按式（4）計(jì)算偏離值：
小角度法觀測(cè)時(shí)，要盡量將觀測(cè)墩埋設(shè)在兩端基點(diǎn)的連線上，使觀測(cè)角度微小，以減小正弦函數(shù)泰勒級(jí)數(shù)展開的舍入誤差。
1.3 前方交會(huì)法
前方交會(huì)就是利用已知坐標(biāo)條件求出未知點(diǎn)的一種比較實(shí)用的方法。在煤礦測(cè)量中，由于煤礦地質(zhì)地貌條件復(fù)雜，因此往往致使測(cè)站點(diǎn)無法與前方測(cè)點(diǎn)通視，經(jīng)常需要用前方交會(huì)的方法來預(yù)計(jì)待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)和待測(cè)邊邊長(zhǎng)。
因此，必須選擇遠(yuǎn)離變形區(qū)且穩(wěn)固的目標(biāo)作為定向點(diǎn)，測(cè)站點(diǎn)與定向點(diǎn)的距離要求大于交會(huì)邊的長(zhǎng)度，觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在能進(jìn)行多個(gè)方向觀測(cè)的位置。前方交會(huì)的角度最好滿足30°≤α≤150°，否則觀測(cè)出的位移量受測(cè)角誤差的影響較大。如圖3，假設(shè)對(duì)工作基點(diǎn)C進(jìn)行校核時(shí)，可在穩(wěn)定區(qū)埋設(shè)2～3個(gè)基點(diǎn)，用前方交會(huì)法檢定C的穩(wěn)定性[4，5]。
1.4 后方交會(huì)法
在礦山測(cè)量作業(yè)過程中，特別是在年代較久或廢舊礦區(qū)開展工作，經(jīng)常遇到如下情況：
（1）測(cè)區(qū)已知控制點(diǎn)相互通視條件差；
（2）在礦區(qū)所布設(shè)的控制網(wǎng)，因考慮圖形條件、控制范圍、通視等，已知點(diǎn)大多位于較高的山上，攜帶儀器不方便，或有些測(cè)點(diǎn)架設(shè)儀器很困難。雖然GPS在測(cè)繪工作中以得到普遍應(yīng)用，但由于各作業(yè)單位的實(shí)際情況及林區(qū)衛(wèi)星信號(hào)接受等諸多因素。為解決上述問題，我們?cè)诠ぷ鲗?shí)踐中，經(jīng)常采用全站儀測(cè)邊后方交會(huì)來測(cè)設(shè)測(cè)站，然后進(jìn)行工程放樣或測(cè)量等工作[6]。
測(cè)邊后方交會(huì)一般在待定點(diǎn)上架設(shè)儀器，在已知點(diǎn)上擺設(shè)棱鏡，假設(shè)已知點(diǎn)為A（Xa、Yb）、B（Xb、Yb），待定點(diǎn)為P， 通過測(cè)量出已知點(diǎn)到待定點(diǎn)之間的距離分別為Sa、Sb.
2 結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，礦山測(cè)量逐步走向自能化。論文結(jié)合本人的生產(chǎn)實(shí)際情況，主要介紹了現(xiàn)在礦山測(cè)量依托全站儀常用的測(cè)量方法，在礦山測(cè)量生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中，現(xiàn)代礦山測(cè)量不僅僅是狹義上的施工放樣，隨著科學(xué)的發(fā)展，逐步發(fā)展到了地表監(jiān)測(cè)等，因此極坐標(biāo)、前方交會(huì)、后方交會(huì)以及小角度法是最為常用也是最為熟悉的方法，論文通過對(duì)這些方法的原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，分析了各自方法的特點(diǎn)，因此在以后工作過程中，可根據(jù)自身?xiàng)l件進(jìn)行擇優(yōu)選擇。
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關(guān)鍵詞：礦山 井下測(cè)量 探討
一、引言
礦山測(cè)量工作是指導(dǎo)和監(jiān)督礦山安全生產(chǎn)的重要保障，為采礦一線服務(wù)及平衡生產(chǎn)方面提供了積極的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工程建設(shè)項(xiàng)目增加，內(nèi)容日趨復(fù)雜，對(duì)礦山井下測(cè)量工作的要求也越來越高。因此，提高礦山井下測(cè)量工作的技術(shù)，增強(qiáng)井下測(cè)量技術(shù)的免疫性顯得格外重要。礦山包括礦井聯(lián)系測(cè)量、井下控制測(cè)量、井巷施工測(cè)量、井巷貫通測(cè)量、礦塊施工和采場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量、礦區(qū)路線測(cè)量、采剝工程測(cè)量及礦山移動(dòng)的觀測(cè)等。其中礦山的井下測(cè)量是礦山測(cè)量的重要部分，是保證施工安全的重要環(huán)節(jié)。
二、礦山井下測(cè)量的特點(diǎn)
煤礦測(cè)量工作是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，也是煤礦企業(yè)的重要組成部分。它是煤礦生產(chǎn)建設(shè)、改造和編制長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃等技術(shù)工作的基礎(chǔ)。煤礦井下測(cè)量工作的主要工作環(huán)節(jié)包括以下幾個(gè)方面：建立地面和井下測(cè)量的控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)為各種不同的井下測(cè)量工作提供相關(guān)的可靠數(shù)據(jù)，對(duì)于地面系統(tǒng)：要根據(jù)國(guó)家相關(guān)文件要求，對(duì)地面設(shè)施的建設(shè)進(jìn)行相關(guān)測(cè)量；對(duì)于井下系統(tǒng)，在煤礦生產(chǎn)的每一個(gè)井下環(huán)節(jié)，對(duì)井下的環(huán)節(jié)根據(jù)國(guó)家的規(guī)定進(jìn)行監(jiān)督；利用測(cè)繪資料，解決在煤礦生產(chǎn)中的相關(guān)問題，并為煤礦災(zāi)害的預(yù)防、救護(hù)提供有關(guān)的測(cè)繪資料，建立有關(guān)地表、巖層和建筑物變形方面的觀測(cè)平臺(tái)，方便分析礦井表面的地形情況，從而完成礦井表面的地籍測(cè)量工作。井下的測(cè)量工作，是對(duì)井下巷道進(jìn)行測(cè)設(shè)、標(biāo)定，收集信息資料就是要測(cè)繪各種煤礦井下相關(guān)測(cè)量圖，滿足煤礦企業(yè)在井下的生產(chǎn)需要；根據(jù)礦區(qū)的地表狀況，設(shè)計(jì)和修改各類煤柱，完成井下的各種測(cè)目標(biāo)，分析并解決井下工作的相關(guān)問題，并且要參與煤礦企業(yè)的長(zhǎng)久生產(chǎn)發(fā)展的工作制定。
三、礦山井下測(cè)量的基本工作
井下測(cè)量的工作主要是負(fù)責(zé)巷道施工的據(jù)進(jìn)工程、開拓工程和貫通工程等等。在井巷開拓和采礦工程設(shè)計(jì)時(shí)，在對(duì)井下巷道的開挖設(shè)計(jì)中對(duì)巷道的掘進(jìn)方向、坡度都有明確的規(guī)定。巷道施工時(shí)的測(cè)量工作，就是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將其標(biāo)定在實(shí)地上，其中主要的測(cè)量工作就是給出巷道的中線和腰線。中線是巷道在水平面內(nèi)的方向線，通常標(biāo)設(shè)在巷道頂板上，用于指示巷道的掘進(jìn)方向。巷道腰線是巷道在豎直面內(nèi)的方向線，標(biāo)設(shè)在巷道兩幫上，用于控制巷道掘進(jìn)時(shí)的坡度。同一礦井的腰線高于軌面設(shè)計(jì)高程應(yīng)為一個(gè)定值，例如我公司井下三采區(qū)軌道、膠帶、回風(fēng)巷腰線距底板（軌面） 1.4 m。巷道施工測(cè)量是生產(chǎn)礦井的日常測(cè)量工作，它是在井下平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而且直接與生產(chǎn)（建設(shè)）聯(lián)系。所以在施工測(cè)量之前，應(yīng)該認(rèn)真、仔細(xì)審閱設(shè)計(jì)圖紙，了解巷道的性質(zhì)和用途，弄清新老巷道的幾何關(guān)系，以及設(shè)計(jì)巷道周圍的地質(zhì)條件，水、采空區(qū)等情況。必要時(shí)，應(yīng)該用解析法或圖解法檢查設(shè)計(jì)要素；然后才能到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定。在巷道掘進(jìn)過程中，應(yīng)及時(shí)給出中、腰線，隨時(shí)檢查并填繪礦圖。巷道施工測(cè)量直接關(guān)系著采礦工程的質(zhì)量，關(guān)系到施工人員及礦井的安全，礦山測(cè)量人員必須認(rèn)真、及時(shí)、細(xì)心地配合施工部門進(jìn)行工作。
四、井下測(cè)量的常見問題及解決辦法
4.1 礦山井下測(cè)量的環(huán)境差，必須做好下井前的準(zhǔn)備
礦山井下作業(yè)環(huán)境差，難度大，必須做好全面的準(zhǔn)備：1在風(fēng)流較大的巷道提前考慮采取擋風(fēng)措施。我們一般在進(jìn)行工作時(shí)是先關(guān)下抽風(fēng)機(jī)。2在測(cè)量路線與繁忙的運(yùn)輸線路重合是要申請(qǐng)時(shí)間，以免在測(cè)量過程中造成臨時(shí)中斷甚至返工或因急躁而出現(xiàn)錯(cuò)誤。3、有些巷道由于季節(jié)原因都會(huì)有很大霧氣，對(duì)于瞄準(zhǔn)目標(biāo)有很大影響，更影響全站儀測(cè)距，經(jīng)常出現(xiàn)能瞄準(zhǔn)目標(biāo)卻無法測(cè)出距離的情況。在這樣的巷道施測(cè)時(shí)導(dǎo)線應(yīng)適當(dāng)縮短導(dǎo)線邊長(zhǎng)。如果s短邊長(zhǎng)后造成測(cè)量精度不能滿足要求時(shí)則要考慮改變測(cè)量路線或選擇合適的時(shí)間段，一般夏季井下巷道空氣濕度大，較易形成霧氣，秋冬季節(jié)巷道較干燥。
4.2 下井前的工具資料要齊全，以避免在作業(yè)的過程中影響進(jìn)度和質(zhì)量
4.2.1、工具準(zhǔn)備
儀器選定后還要對(duì)工具包進(jìn)行檢查，記錄本、筆、鋼尺、垂球、垂子是否齊全。例如平時(shí)經(jīng)過使用經(jīng)緯儀放線在全站儀時(shí)要檢查電池電量。在日常儀器過程中發(fā)現(xiàn)2C超限、指標(biāo)差超限、氣泡不居中等問題應(yīng)及時(shí)檢校。此外還應(yīng)定期檢查儀器的螺絲、旋鈕是否牢固、可靠，否則一旦下井后在發(fā)現(xiàn)腳架不穩(wěn)又無合手工具，將會(huì)相當(dāng)麻煩。
4.2.2、資料準(zhǔn)備
撥門點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)距離、掛線方向、起算點(diǎn)方位等。要是需要坐標(biāo)定向掛線的還要檢查起算坐標(biāo)掛線坐標(biāo)超全沒有，有無遺漏及錯(cuò)誤。以上這些雖然都是一些小問題，但是一旦出問題就得上井去取既費(fèi)工費(fèi)時(shí)又影響施工進(jìn)度。所以在井下測(cè)量工作前由測(cè)量小組的每個(gè)人根據(jù)測(cè)量分工清點(diǎn)各自應(yīng)帶的東西，同一個(gè)測(cè)量地點(diǎn)盡量使用同一個(gè)測(cè)量原始記錄本，這樣萬一少帶數(shù)據(jù)，也可能從記錄本中找出來可用數(shù)據(jù)，保證測(cè)量工作能進(jìn)行。
4.2.3、井下測(cè)點(diǎn)的使用
1、無論前視、后視還是儀器站一定要保證測(cè)線可自由下垂，防止出現(xiàn)對(duì)點(diǎn)錯(cuò)誤。2、防止用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)：實(shí)例在魚兒山坑口實(shí)習(xí)期間，在深部負(fù)125中段測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)時(shí)。由于巷道噴漿把測(cè)點(diǎn)覆蓋后，由工人錯(cuò)誤的寫上。雖然此事未造成后果，但吸取的教訓(xùn)是一定要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程，在復(fù)測(cè)檢查角的同時(shí)也要認(rèn)真檢查距離。以便檢核所用導(dǎo)線點(diǎn)得正確與否。同時(shí)，每次測(cè)量時(shí)前視人員應(yīng)把所用導(dǎo)線點(diǎn)親自指給給儀器觀測(cè)者。同樣儀器觀測(cè)者把測(cè)點(diǎn)指給后視人員。這樣可能避免用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)，造成不必要的損失。3、觀測(cè)、記錄、資料檢校 。由于井下觀測(cè)條件較差，觀測(cè)線路上人員、礦車多。在觀測(cè)時(shí)一定不能急躁，讀數(shù)要清晰，記錄要規(guī)范像一些數(shù)字0、6、9及7、1要寫清楚。有些記錄人員習(xí)慣在第一鏡位讀完后就提前把第二鏡位的大數(shù)提前寫好，認(rèn)為這樣可以節(jié)約時(shí)間，殊不知這樣容易產(chǎn)生固定思維，在第一鏡位讀錯(cuò)后無法發(fā)現(xiàn)，從而使這一校核手段失去作用。另外在校對(duì)記錄本時(shí)也要細(xì)心，獨(dú)立計(jì)算，避免因記錄人員已計(jì)算數(shù)據(jù)的影響。后檢校人員受前檢校人員計(jì)算結(jié)果的影響產(chǎn)生固定思維也沒有檢查出來。因此在記錄、檢查、計(jì)算的過程中測(cè)量人員要始終保持高度責(zé)任心和嚴(yán)、細(xì)、實(shí)的工作作風(fēng)。
五、總結(jié)
礦山井下測(cè)量是礦山地下礦產(chǎn)開采的的重要安全保障，在進(jìn)行礦山開采的過程中，必須嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)的規(guī)范，礦山井下測(cè)量時(shí)執(zhí)行地下開采的重要基礎(chǔ)保障。在礦山開采過程中，井下測(cè)量能夠指導(dǎo)施工隊(duì)根據(jù)開挖開采圖進(jìn)行施工，是保證安全開挖和節(jié)省經(jīng)濟(jì)效益的重要保障。
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【關(guān)鍵詞】地質(zhì)測(cè)繪；測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展
引言
地質(zhì)的測(cè)繪主要是運(yùn)用地質(zhì)相關(guān)的理論對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)及地質(zhì)進(jìn)行精密的觀測(cè)和分析，了解對(duì)于建筑區(qū)各個(gè)工程地質(zhì)的內(nèi)在條件和它們之間的密切關(guān)系，然后按照測(cè)繪比和論文的尺寸把它們更好地繪制在圖紙上，并且通過勘測(cè)和試驗(yàn)等編制成工程地質(zhì)圖，作為工程勘測(cè)的首要的資料，供給對(duì)于項(xiàng)目各個(gè)部門的參考。對(duì)于長(zhǎng)期的地質(zhì)測(cè)繪它依靠于經(jīng)緯儀、平板儀、水準(zhǔn)儀這三種較為局限的應(yīng)用，在未來的發(fā)展中，逐漸的采用了相對(duì)來說較為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和設(shè)計(jì)的理念。現(xiàn)代的地質(zhì)繪圖技術(shù)主要依賴于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、遙感勘測(cè)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)。
1、工程地質(zhì)測(cè)繪
工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作，在諸項(xiàng)勘察方法中最先進(jìn)行。按一般勘察程序，主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項(xiàng)工作。但在詳細(xì)勘察階段為了對(duì)某些專門的地質(zhì)問題作補(bǔ)充調(diào)查，也進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪。
工程地質(zhì)測(cè)繪是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論，對(duì)與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述，初步查明擬建場(chǎng)地或各建筑地段的工程地質(zhì)條件。將工程地質(zhì)條件諸要素采用不同的顏色、符號(hào)，按照精度要求標(biāo)繪在一定比例尺的地形圖上，并結(jié)合勘探、測(cè)試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質(zhì)圖。這一重要的勘察成果可對(duì)場(chǎng)地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)。
根據(jù)研究?jī)?nèi)容的不同，工程地質(zhì)測(cè)繪可分為綜合性測(cè)繪和專門性測(cè)繪兩種。綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)場(chǎng)地或建筑地段工程地質(zhì)條件要素的空間分布以及各要素之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行全面綜合的研究，為編制綜合工程地質(zhì)圖提供資料。在測(cè)繪地區(qū)如果從未進(jìn)行過相同的或更大比例尺的地質(zhì)或水文地質(zhì)測(cè)繪，那就必須進(jìn)行綜合性工程地質(zhì)測(cè)繪。專門性工程地質(zhì)測(cè)繪是對(duì)工程地質(zhì)條件的某一要素進(jìn)行專門研究，如第四紀(jì)地質(zhì)、地貌、斜坡變形破壞等；研究它們的分布、成因、發(fā)展演化規(guī)律等。所以專門性測(cè)繪是為編制專用工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分析圖提供資料的。無論何種工程地質(zhì)測(cè)繪，都是為工程的設(shè)計(jì)、施工服務(wù)的，都有其特定的研究目的。
2、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)作為一門新的信息科學(xué)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的諸多領(lǐng)域正發(fā)揮著愈來愈大的作用。在這里主要介紹現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)量方面、濕地方面、水利工程方面和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展情況。
2.1礦山測(cè)量方面
遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用遙感資料，可獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合的信息源，對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區(qū)地質(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用，所有這些，都說明遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量是礦山測(cè)量實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。
2.2濕地方面
利用遙感技術(shù)對(duì)濕地生物資源的分布、生長(zhǎng)狀況及其變化進(jìn)行估測(cè)。利用遙感技術(shù)多層次、多時(shí)相的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能獲得及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)，通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，可得到濕地的動(dòng)態(tài)變化情況。
2.3水利工程方面
遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)大江、大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水災(zāi)害面積。RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒范圍和干旱災(zāi)情范圍，為防災(zāi)、抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。在水利樞紐工程竣工后，需對(duì)水庫大壩、大型橋梁等進(jìn)行連續(xù)的、精密的監(jiān)測(cè)。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提供了連續(xù)、實(shí)時(shí)的安全運(yùn)行監(jiān)控手段。
2.4地理信息系統(tǒng)的發(fā)展
從系統(tǒng)角度看，在未來的幾十年內(nèi)，地理信息系統(tǒng)（GIS）將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（Interoperable GIS）、數(shù)據(jù)多維化（3D&4D GIS）、系統(tǒng)集成化（Component GIS）、系統(tǒng)智能化（Cyber GIS）、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化（Web GIS）和應(yīng)用社會(huì)化（數(shù)字地球DE）的方向發(fā)展。Interoperable GIS 互操作地理信息系統(tǒng)（Interoperable GIS）是GIS系統(tǒng)集成平臺(tái)，它實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息的系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)。Web GIS 基于WWW的地理信息系統(tǒng)（Web GIS）是利用Internet技術(shù)在Web上空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth 它是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)則完成海量空章數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。
3地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展
3.1大地控制測(cè)量。
控制測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)，地質(zhì)礦區(qū)布設(shè)平面控制的方法，一是在國(guó)家一、二等三角控制下進(jìn)行三、四等三角點(diǎn)的加密，另一是在國(guó)家一、二等三角點(diǎn)下不能加密情況下布設(shè)獨(dú)立的三、四等三角或五秒小三角鎖網(wǎng)作為礦區(qū)基本“平面控制.獨(dú)立的三角鎖網(wǎng)必須測(cè)定鎖網(wǎng)的起算邊長(zhǎng)。我單位在上世紀(jì)末期引入載波靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)即多臺(tái)套GPS接收機(jī)結(jié)合后處理軟件以來，精密控制測(cè)量就不再限制于通視條件、距離條件這些因素，控制測(cè)量的工作模式有了很大的改觀，對(duì)于相對(duì)獨(dú)立斷點(diǎn)分布的礦區(qū)工程點(diǎn)不再需要長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的測(cè)三角鎖從其他地方引入控制點(diǎn)，只需從起算點(diǎn)采用邊點(diǎn)連接跳躍式地可以直接引入到測(cè)區(qū)，極大地簡(jiǎn)化了工作步驟，節(jié)省了時(shí)間和人力。
3.2地形測(cè)量技術(shù)。
地形測(cè)量的加密圖根控制，傳統(tǒng)的方法是在礦區(qū)基本控制點(diǎn)下布設(shè)測(cè)角圖根線形鎖及測(cè)角交會(huì)點(diǎn)，現(xiàn)在則采用導(dǎo)線測(cè)量、GPSRTK模式，極大地減少工作量，也提高了精度。
地形測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪工作重要的任務(wù)，長(zhǎng)期以來的測(cè)圖方法，以大平扳儀測(cè)圖，至今在大比例尺地形測(cè)圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導(dǎo)地位的已經(jīng)是全野外數(shù)字化測(cè)量了，采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬，完全不可同日而語了。
4、結(jié)語
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合化整體方向極大地影響著現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，這種趨勢(shì)表現(xiàn)在現(xiàn)代測(cè)繪新理論的概括性增強(qiáng)，測(cè)繪新技術(shù)的技術(shù)綜合程度提高，各專業(yè)學(xué)科之間的相互交叉與滲透，測(cè)繪學(xué)與其它門類科學(xué)的聯(lián)系增強(qiáng)加大，測(cè)繪學(xué)吸收和移植其它學(xué)科成果的速度加快，這種學(xué)科內(nèi)外的綜合化發(fā)展，將使現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)不斷開拓出新的領(lǐng)域。測(cè)繪將成為構(gòu)建“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國(guó)”的主力軍。
5、參考文獻(xiàn)：
[1]曹幼元，賀躍光. PDA GPS在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用[J].測(cè)繪技術(shù)裝備，2005，（4）.
[2]魏建華，張展，許月光.工程地質(zhì)測(cè)繪中的幾個(gè)研究對(duì)象[J].黑龍江水利科技，1999，（4）.
關(guān)鍵詞 ： 礦井測(cè)量特點(diǎn);常見問題;解決辦法
中圖分類號(hào)：TD163文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
Analysis the characters and the problems of mine surveying
Zhang Delin
Qinghai SaishitangCopper Industry Co., Ltd., Qinghai Xinghai, 813300
Abstract : In order to promote the development of nonferrous metal mines, and improve the production technology in mines, mine surveying must be required to provide timely, accurately data, in order to provide timely information for mine design. This article briefly made analysis for the problems in the downhole measurement, and how to solve the similar problems in the future etc.
The keyword : mine measurement characteristics; Common problems; The solution
1.引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，礦山的建設(shè)和安全生產(chǎn)尤為重要，礦井測(cè)量是不可忽視的。它是開發(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。要求工作認(rèn)真細(xì)致，提供的數(shù)據(jù)、圖紙及時(shí)、準(zhǔn)確、齊全、清晰、統(tǒng)一。
2.礦井測(cè)量的特點(diǎn)
礦井測(cè)量所使用的儀器和方法與地面測(cè)量相同，由于礦井測(cè)量的環(huán)境與地面不同，所以礦井測(cè)量有如下特點(diǎn)：
（1） 測(cè)量環(huán)境的不同。
在巷道測(cè)量中，井下潮濕、黑暗、空氣透視度低;空間狹小設(shè)備多，車輛與人員來往頻繁，巷道內(nèi)又有各種管線障礙，所以無論測(cè)角或是量邊，都給測(cè)量工作帶來極大困難，往往需要采用特殊的儀器或方法。必須注意安全，愛護(hù)儀器工具。
（2） 測(cè)量對(duì)象的不同。
礦井測(cè)量的對(duì)象是井下各種巷道、硐室和采掘工作面等工程，這些對(duì)象的空間位置隨時(shí)間變化，為了確定平面位置將其及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地反映在礦圖上，礦井測(cè)量就必須貫穿于工程的始終，為生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)與圖紙資料。
（3） 井下礦圖的精度不均勻。
由于井下測(cè)量中誤差積累較快，離起始邊越遠(yuǎn)，其精度越差。
（4） 考慮精度的出發(fā)點(diǎn)不同。
生產(chǎn)礦井測(cè)量應(yīng)以滿足采礦工程要求為原則，選用測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法。
（5） 井下測(cè)量的方式不同。
主要是導(dǎo)線測(cè)量，導(dǎo)線的布設(shè)形式一般有閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線和支導(dǎo)線三種，但井下巷道施工測(cè)量中，一般以支導(dǎo)線為主，當(dāng)巷道貫通以后，進(jìn)行聯(lián)測(cè)時(shí)才可以布設(shè)閉合導(dǎo)線或附合導(dǎo)線。
（6）測(cè)量程序不同。
井下測(cè)量必須適應(yīng)采掘工程的特點(diǎn)，一般從高級(jí)點(diǎn)起，先測(cè)設(shè)次級(jí)的導(dǎo)線進(jìn)行控制、測(cè)圖，而后測(cè)設(shè)基本控制導(dǎo)線進(jìn)行檢查，在巷道貫通后形成閉（附）合導(dǎo)線這種分段測(cè)量的特點(diǎn)，要求測(cè)量人員必須及時(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確。
3.井下測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的問題
3.1測(cè)量?jī)x器的校正及使用管理
測(cè)量?jī)x器的按期校正，以保證檢驗(yàn)、測(cè)量?jī)x器的正確性，確保產(chǎn)品質(zhì)量。 掌握儀器的檢驗(yàn)和校正方法，并且，要明白測(cè)量誤差的來源，其主要有三個(gè)方面：儀器誤差（儀器本身所決定，屬客觀誤差來源）、觀測(cè)誤差（由于人員的技術(shù)水平而造成，屬于主觀誤差來源）、外界影響誤差（受到如溫度、大氣折射等外界因素的影響而這些因素又時(shí)時(shí)處于變動(dòng)中而難以控制，屬于可變動(dòng)誤差來源）。儀器下井前應(yīng)檢查儀器箱的背帶、提手、搭扣是否牢固，鎖扣是否鎖好，三腳架各部件螺絲有無松動(dòng)損壞，否則應(yīng)加工修理。井下測(cè)量時(shí)物鏡、目鏡、讀書窗上的灰塵、水汽、油污等應(yīng)用物鏡紙或絨布輕輕擦凈，不能用手、工作服等硬東西擦鏡頭。為了減少儀器的誤差，在井下攜帶儀器行走時(shí)，注意巷道兩幫和機(jī)電設(shè)備，不可以攜帶儀器奔跑，坐車等，由于，劇烈的震動(dòng)會(huì)對(duì)儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。儀器操作用力要輕，制動(dòng)螺絲不要擰的太緊，微動(dòng)螺絲的旋轉(zhuǎn)速度要均勻。
3.2井下所需要的工具準(zhǔn)備
測(cè)量人員往往到了工作地點(diǎn)才發(fā)現(xiàn)沒有帶齊工具或者放線所需要的數(shù)據(jù)沒有抄全等。所準(zhǔn)備的工具有：全站儀、腳架、對(duì)講機(jī)、棱鏡、噴漆、細(xì)線繩、鋼尺、釘子、錘子、測(cè)距儀、記錄本、電池等等，雖然這都是一些小問題，但是，再準(zhǔn)備齊，就得上井去取，既費(fèi)工費(fèi)時(shí)又影響了施工單位的施工。
有一次，要去3250中段放線的時(shí)候，把數(shù)據(jù)抄在了一張紙上到地點(diǎn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)沒有帶坐標(biāo)紙， 沒辦法又回去重新抄坐標(biāo)了，回來半個(gè)小時(shí)浪費(fèi)了，這樣很影響施工。還有忘記帶鋼卷尺，儀器高無法量取，耽誤了當(dāng)天的工作，造成無法施工。
3.3 下井前對(duì)圖紙的不認(rèn)真審核
測(cè)量人員由于為了盡快完成工作，不認(rèn)真仔細(xì)審核設(shè)計(jì)圖紙，量錯(cuò)圖上距離、方位等導(dǎo)致與實(shí)際設(shè)計(jì)不符，造成損失過大。測(cè)量人員在審核圖紙時(shí)，沒有認(rèn)真審核，本來設(shè)計(jì)方位為233°，設(shè)計(jì)者粗心大意寫為53°，測(cè)量的沒有檢查出來，就施工了，可想而知，對(duì)工程的施工影響有多大。所以，一定要看清楚，明白意思了再去工作。還好施工方及時(shí)的提出來，更改了方位，避免了損失。
3.4井下測(cè)量時(shí)錯(cuò)用導(dǎo)線點(diǎn)
由于前視人員、后視人員、儀器操作人員不細(xì)心用錯(cuò)了導(dǎo)線點(diǎn)，造成測(cè)量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
井下測(cè)量點(diǎn)很多，要是看不清那個(gè)是哪個(gè)的話，就會(huì)用錯(cuò)點(diǎn)。在井下工作的時(shí)候，要細(xì)心，看清楚那個(gè)是導(dǎo)線點(diǎn)那個(gè)是中心點(diǎn)。低等級(jí)導(dǎo)線測(cè)量過程中，有時(shí)存在著一段巷道附近有2個(gè)測(cè)點(diǎn)或多個(gè)測(cè)點(diǎn)，在導(dǎo)線延伸測(cè)量時(shí)工作人員不細(xì)心就會(huì)錯(cuò)用導(dǎo)線點(diǎn)。如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)用錯(cuò)會(huì)造成按設(shè)計(jì)方位標(biāo)定的巷道中線方向發(fā)生錯(cuò)誤，嚴(yán)重者會(huì)造成貫通安全責(zé)任事故，給企業(yè)造成巨大損失。
3.5標(biāo)高的測(cè)設(shè)
施工人員為了趕進(jìn)尺在施工過程中不嚴(yán)格按照中腰線施工。
如在3400中段18線聯(lián)絡(luò)巷透20線時(shí)，測(cè)量人員定的腰線為腰線點(diǎn)前3m，為變坡位置，變坡后即能達(dá)到所規(guī)定的高程。但施工隊(duì)在執(zhí)行
的過程中用坡度規(guī)直接在腰線位置開始變坡，導(dǎo)致到位后高程比實(shí)際預(yù)測(cè)高程高了，出現(xiàn)高程控制的錯(cuò)誤。幸虧發(fā)現(xiàn)的及時(shí)，避免了事故發(fā)生，但也給施工造成了不便，耽誤了施工進(jìn)度。
3.6 井下測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄不完整
在井下測(cè)量作業(yè)時(shí)，遇到生產(chǎn)單位急需運(yùn)料或放炮要撤人等條件時(shí)，測(cè)量人員為盡快完成測(cè)量任務(wù)，容易急躁，忙亂，從而導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)記錄不完整。上井后導(dǎo)致內(nèi)業(yè)工作無法計(jì)算和成圖，導(dǎo)致重測(cè)，不僅增加了工作量，而且影響生產(chǎn)。
4 . 針對(duì)井下測(cè)量出現(xiàn)問題所采取的措施為了避免礦井測(cè)量工作的各種失誤對(duì)
井下工程造成的影響及嚴(yán)重的后果，注意以下幾個(gè)方面的問題：
(1)測(cè)量?jī)x器的維護(hù)，對(duì)于測(cè)量工作者來說，猶如戰(zhàn)士的武器，要用它去完成各種任務(wù)，為礦山生產(chǎn)服務(wù)。因此，我們要經(jīng)常的予以保養(yǎng)和維護(hù)，使儀器經(jīng)常處在完好狀態(tài)，充分發(fā)揮作業(yè)能力并延長(zhǎng)使用壽命。如何避免測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤，最大限度的減少測(cè)量誤差的方法，即要作到：
（一）在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器。
（二）提高自身的
測(cè)量水平，降低誤差水平。
（三）通過各種處理數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)方法如：距離測(cè)量中的溫度改正、尺長(zhǎng)改正，多次測(cè)量取平均值等來減少誤差。
(2) 熟悉施工圖紙和資料，認(rèn)真審核圖紙。對(duì)原有的已知點(diǎn)、數(shù)據(jù)、圖紙等資料，檢查核對(duì)。
(3)每次測(cè)量時(shí)，都要把測(cè)點(diǎn)周圍的無用的線繩標(biāo)記處理掉，并把沒用的點(diǎn)號(hào)及時(shí)擦掉，把使用的點(diǎn)號(hào)標(biāo)記清楚并且掛上線繩，特別要區(qū)分好導(dǎo)線點(diǎn)和中心點(diǎn)，以防以后用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)。在巷道開口時(shí)，一定要把開口所用導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)兩遍，且檢查水平角時(shí)一定要將前后視距離重測(cè)一下，以便校核所用導(dǎo)線點(diǎn)正確與否。同時(shí)，每次測(cè)量時(shí)前視人員應(yīng)把所用的導(dǎo)線點(diǎn)親自指給儀器觀測(cè)者。同樣，儀器觀測(cè)者把測(cè)點(diǎn)指給后視人員。這樣，可以避免用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)，造成不必要的損失。
(4)測(cè)量人員一定要積極與個(gè)中段隊(duì)長(zhǎng)聯(lián)系，并經(jīng)常深入現(xiàn)場(chǎng)檢查中腰線的使用情況，確保工人能嚴(yán)格按照標(biāo)定的中腰線施工。
(5)測(cè)量記錄要求規(guī)范化。所有測(cè)量必須有正式的記錄簿，測(cè)量記錄、計(jì)算成果書和圖表必須符合《測(cè)規(guī)》要求標(biāo)準(zhǔn)，記錄清楚，符號(hào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并應(yīng)復(fù)核和檢算，不得亂涂亂寫或用計(jì)算器在現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)算現(xiàn)用不作記錄。不準(zhǔn)在測(cè)量記錄本中演算草式。不準(zhǔn)隨意撕毀測(cè)量記錄簿。
5.結(jié)論
測(cè)量技術(shù)是一門具有自身專業(yè)體系，理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的前沿科學(xué)。礦山測(cè)量是礦山企業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工作，它是在礦山生產(chǎn)過程中進(jìn)行深入細(xì)致的測(cè)量工作，保證生產(chǎn)掘進(jìn)的正常進(jìn)行。礦山測(cè)量也是比較細(xì)致的工作，測(cè)量必須嚴(yán)格，數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確，嚴(yán)禁估算和弄虛作假。測(cè)量的數(shù)據(jù)是指導(dǎo)礦山生產(chǎn)的重點(diǎn)，相反測(cè)量的失誤會(huì)給礦山生產(chǎn)帶來重大損失。因而測(cè)量人員責(zé)任重大，測(cè)量工作的正確與否直接影響了井下工人的施工進(jìn)度和質(zhì)量，所以要求測(cè)量人員在井下施測(cè)的過程中一定要嚴(yán)格按照《YSJ415-1993有色金屬礦山井巷工程測(cè)量規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，要做到工作認(rèn)真仔細(xì)，提供的數(shù)據(jù)、圖紙及時(shí)、準(zhǔn)確、齊全、清晰、統(tǒng)一。為了保證今后的質(zhì)量問題，首先，提高測(cè)量人員的日常業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和專業(yè)技術(shù)水平。其次，測(cè)量人員在井下多練習(xí)儀器的整平、對(duì)中、讀數(shù)等方法。再次，認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算坐標(biāo)等等。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更改。以上的這些問題都引起了測(cè)量小組的注意，并在今后的工作當(dāng)中大家避免了類似的問題再次出現(xiàn)。測(cè)量小組不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，相互學(xué)習(xí)，逐漸改進(jìn)了工作方法，提高了自身的素質(zhì)，使測(cè)量工作省時(shí)省力，測(cè)量結(jié)果可靠。為礦山今后的工作提供寶貴的資料。在工作中逐步學(xué)習(xí)、完善操作規(guī)程，才能更好的為生產(chǎn)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：RTK；坡頂線；坡底線；平面線
Abstract: The article discusses application of RTK technology in open pit mining and field measurement of acceptance,and analyzed the precision on application,The results show that RTK technology has the advantages of intuitive and fast, real-time strong point error not accumulated, greatly reduce labor intensity of surveyors and improve the efficiency results of mapping quality.
Key words: RTK; Poding line; slope of the bottom line; plane line
中圖分類號(hào)：TD176文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）03-0020-02
0前言
露天礦采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量的主要任務(wù)是：1）及時(shí)、全面地測(cè)量采剝進(jìn)度并繪制成圖。2）按區(qū)域、階段平盤、工程項(xiàng)目、電鏟號(hào)等計(jì)算實(shí)際采剝工程量。3）在驗(yàn)收測(cè)量圖紙上量取實(shí)際工程技術(shù)指標(biāo)，如工作線長(zhǎng)度，階段平盤寬度、采剝進(jìn)度、采寬、采高、工作幫坡度、設(shè)計(jì)高程等。
這三項(xiàng)任務(wù)的重點(diǎn)是“繪圖”，即繪制采剝工程平（斷）面圖。有了這些圖，就能完成第（2）、第（3）項(xiàng)任務(wù)。同時(shí)圖的精度好壞直接影響第（2）、第（3）項(xiàng)任務(wù)的完成的好壞。因此，搞好采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量是露天礦開采的重中之重。
當(dāng)前，露天礦的驗(yàn)收測(cè)量主要采用以下幾種方法：阜新露天礦采用經(jīng)緯儀和光電測(cè)距儀的聯(lián)合進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量；神華準(zhǔn)格爾能源黑代溝露天礦采用全站儀進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量；山西平朔煤礦采用三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量；霍林河煤礦采用RTK進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量。
現(xiàn)在,GPS測(cè)量技術(shù)己被絕大多數(shù)測(cè)量單位所采用。在礦區(qū)地質(zhì)測(cè)繪中，采用GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)施測(cè)首級(jí)控制，采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(Real Time Kinematic，簡(jiǎn)稱RTK)施測(cè)圖根點(diǎn)和地形點(diǎn)，無線電干擾源少，精度高，速度快，不受通視條件限制，作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度降低，效率大大提高.可取得事半功倍的效果。
1露天礦采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量概述
露天礦在剝離、采礦工作中，必須及時(shí)地測(cè)量采、剝工作面的位置，驗(yàn)收采剝工作面規(guī)格質(zhì)量，計(jì)算巖土的剝離量和礦物的采出量。這些測(cè)量工作，統(tǒng)稱采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量。
圖1-1采剝場(chǎng)平面圖
Fig5-1A stripping Plans
圖1-1B采剝場(chǎng)剖面圖
Fig1-1B stripping market profiles
1.1采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量主要對(duì)象
采剝階段的段肩、段腳、平盤(或稱工作面)是采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量主要對(duì)象(如圖1所示)。
圖1-2工作面剖面圖
Fig1-2 Face profile
這些對(duì)象都是空間直線和平面，要將它們反映到圖紙上，需要按一定密度采集碎部點(diǎn)，特征位置必須采集。
1碎部點(diǎn)分類
(1)坡頂點(diǎn)反映采場(chǎng)階段段肩的點(diǎn)位稱坡頂點(diǎn)。
(2)坡底點(diǎn)反映采場(chǎng)階段段腳的點(diǎn)位稱坡底點(diǎn)。
(3)平面點(diǎn):反映采場(chǎng)平盤表面現(xiàn)狀的點(diǎn)位稱平面點(diǎn)。
(4)地質(zhì)點(diǎn):反映地質(zhì)構(gòu)造及煤巖交界線的點(diǎn)位稱地質(zhì)點(diǎn)。
(5)機(jī)械位置點(diǎn):反映驗(yàn)收時(shí)主要機(jī)械所處位置的點(diǎn)稱機(jī)械位置點(diǎn)。
2反映主要對(duì)象的點(diǎn)和線
(1)坡頂線:同階段的坡頂點(diǎn)順次連成的線稱坡頂線。
(2)坡底線:同階段的坡底點(diǎn)順次連成的線稱坡底線。
(3)平面線:同平盤的平面點(diǎn)按一走的走向連成的線稱平面線。
(4)尖點(diǎn)同階段中坡頂線與坡底線交點(diǎn)稱尖點(diǎn)。
(5)并掌點(diǎn):不同階段的坡頂線與坡底線交點(diǎn)稱并掌點(diǎn)。
上面的點(diǎn)和線的作用與地形圖中碎步點(diǎn)和等高線作用一樣，將采剝場(chǎng)現(xiàn)狀按一定精度用圖的形式反映出來。它們是采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量平面圖主要要素。
2采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量平面圖
外業(yè)采集的碎步點(diǎn)展繪到圖上后，按其性質(zhì)連線，采場(chǎng)各階段坡頂點(diǎn)、坡底點(diǎn)、平面點(diǎn)、地質(zhì)點(diǎn)、坡頂線、坡底線、平面線、等高線機(jī)械位置點(diǎn)等要素的集合，經(jīng)編輯分幅整飾形成采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量平面圖(如圖3所示)。
圖1-3霍林河金山礦某采場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量平面圖
Figure 1-3 Chinshan Huolinhe stope ore acceptance of a measurement plan
3碎部點(diǎn)的測(cè)量
用RTK進(jìn)行地形測(cè)圖碎部測(cè)量可以不進(jìn)行圖根控制而直接根據(jù)分布在測(cè)區(qū)的一些基點(diǎn)進(jìn)行各碎部點(diǎn)的測(cè)量。安置好基準(zhǔn)站并輸入必要已知數(shù)據(jù)(基點(diǎn)坐標(biāo)、參考點(diǎn)坐標(biāo)等)后即可進(jìn)行碎部測(cè)量。
3.1作業(yè)依據(jù)和設(shè)備
1作業(yè)依據(jù)
作業(yè)依據(jù)主要:(1)有國(guó)家測(cè)繪局1992年6月8日《全球定位系統(tǒng)(CPS)測(cè)量規(guī)范》,(2)中華人民共和國(guó)能源部1989年1月制定《煤礦測(cè)量規(guī)程》, (3)項(xiàng)目合同書中有關(guān)的特殊要求。
2采用的儀器設(shè)備
采用的儀器設(shè)備有:美國(guó)天寶儀器公司生產(chǎn)的Trimb1e5700RTK基準(zhǔn)站雙頻接收機(jī)1臺(tái)，Trimb1e5700RTK流動(dòng)雙頻接收機(jī)2臺(tái)，繪圖軟件(遼寧工程技術(shù)大學(xué)與霍林河露天煤業(yè)股份公司聯(lián)合開發(fā))一套，臺(tái)式電腦1臺(tái)及相關(guān)通訊設(shè)備GPS接收機(jī)在作業(yè)前均通過檢測(cè)，性能和精度均達(dá)到技術(shù)要求。
3.2外業(yè)數(shù)據(jù)采集
1基準(zhǔn)站架設(shè)
基準(zhǔn)站架設(shè)在便于安置接受設(shè)備，視野開闊，遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源和高
壓輸電線路，附近不得有強(qiáng)烈十?dāng)_接受衛(wèi)星信號(hào)的物體等部位。還要考慮基準(zhǔn)站電臺(tái)的功率和覆蓋能力，盡量布設(shè)在相對(duì)較高的位置，以獲得最大的數(shù)據(jù)通訊有效半徑。
2基準(zhǔn)站設(shè)置
在己知點(diǎn)上架設(shè)好GPS接收機(jī)和天線，連好連接線，打開接收機(jī)，輸入基準(zhǔn)站的WGS- 84系坐標(biāo)或北京54系坐標(biāo)及天線高。待電臺(tái)指示燈顯示發(fā)射通訊信號(hào)，流動(dòng)站即可工作?；鶞?zhǔn)站接收機(jī)接收到衛(wèi)星信號(hào)后，有衛(wèi)星星歷和測(cè)站己知坐標(biāo)計(jì)算出測(cè)站至衛(wèi)星的距離p真距，用觀測(cè)量p偽距與計(jì)算值比較，得到偽距差分改正數(shù) 偽距差分改正數(shù)和載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射電臺(tái)發(fā)送給流動(dòng)站，一個(gè)基準(zhǔn)站提供的差分改正數(shù)可供數(shù)個(gè)流動(dòng)站使用。
3流動(dòng)站工作
通過手簿建立項(xiàng)目，對(duì)流動(dòng)站參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，該參數(shù)必須與基準(zhǔn)站及電臺(tái)相匹配，然后用至少4個(gè)己知點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)校正。流動(dòng)站在接收到GPS衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)通訊電臺(tái)發(fā)來偽距差分改正，數(shù)和載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)，這個(gè)過程所需時(shí)間一分鐘左右，流動(dòng)站只要接收到5顆衛(wèi)星和基準(zhǔn)站信息，即可在短時(shí)間內(nèi)獲取所測(cè)點(diǎn)位三維坐標(biāo)。
4經(jīng)點(diǎn)校正工作
流動(dòng)站接收機(jī)可以實(shí)時(shí)得到所測(cè)點(diǎn)在當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系下三維坐標(biāo)。測(cè)量人員在能反映采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量主要對(duì)象的點(diǎn)(點(diǎn)間隔25m )上立測(cè)桿，輸入點(diǎn)編碼，保存數(shù)據(jù)，一個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)就采集完畢。
4驗(yàn)收量計(jì)算
驗(yàn)收量(采剝工程量)計(jì)算，可采用垂直斷面法或水平斷面法。下面具體介紹水平斷面法算量。
圖5-1為水平斷面法計(jì)算驗(yàn)收量的示意圖，A1B1C1D1和A2B2C2D2分別為上期末和本期末的采剝終止線。設(shè)上平盤A1A2B1B2和下平盤C1C2D2D1的面積分別為和，上下平盤之間的平均高差為。則該采剝體的體積為：
式中，、可用求積儀根據(jù)平面圖求得，應(yīng)根據(jù)平盤上各測(cè)點(diǎn)的平均高程求得。驗(yàn)收量即可求得。
圖5-1為水平斷面法
Fig5-1 for the level of cross-section
method
5 RTK內(nèi)業(yè)處理
5.1RTK數(shù)據(jù)下載
將外業(yè)采集數(shù)據(jù)通過Trimb1e Gecmatics Office軟件導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)RTK坐標(biāo)數(shù)據(jù)與繪圖軟件展點(diǎn)數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，進(jìn)行如下處理:
1)應(yīng)用Trimb1e Gecmatics Office軟件進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)格式自定義，具體格式是“點(diǎn)號(hào)，代碼，東坐標(biāo)，北坐標(biāo)，高程”。
2)用Trimb1e Gecmatics Office軟件實(shí)現(xiàn)與RTK測(cè)量手薄連接，把數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)。
3)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，通過編輯將數(shù)據(jù)存為*. dat格式(繪圖軟件要求格式)，實(shí)現(xiàn)RTK數(shù)據(jù)和繪圖軟件數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，為內(nèi)業(yè)成圖做好準(zhǔn)備。
5.2繪制算量平面圖
用繪圖軟件打開上月算量平面圖，啟用展點(diǎn)命令，將上述數(shù)據(jù)文件的點(diǎn)位展到圖上，連線、編輯成圖，完成平面圖繪制。
圖5-2霍林河金山礦5月算量平面圖
Fig5-2ChinshanHuolinhe Quantity mine plan in May
啟用“選擇采區(qū)邊界多邊形”命令，從算量平面圖上選擇一個(gè)范圍線，作為剖面的范圍，即實(shí)際算量范圍。
啟用“作剖面線”命令，在算量平面圖上，建立相應(yīng)間隔剖面線，并形成本月與上月在該剖面線上的疊加剖面，經(jīng)編輯后，自動(dòng)計(jì)算出該剖面兩月間的面積。
啟用“計(jì)算采區(qū)煤巖量”命令，自動(dòng)計(jì)算剝離量。
6精度分析
《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定在相鄰兩測(cè)站上進(jìn)行經(jīng)緯儀視距測(cè)量時(shí)，必須有1―2個(gè)測(cè)量校核點(diǎn)。兩測(cè)站上測(cè)得同一校核點(diǎn)的點(diǎn)位偏差，在圖上不得大于士1.5mm,按1: 500比例尺算量平面圖換算成實(shí)地點(diǎn)位誤差為75cm;高程之差不得大于士0.3m。RTK測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為士1.5cm―士2 cm,高程中誤差士3cm,大大滿足露天礦采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量要求。RTK測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差是相對(duì)露天礦首級(jí)控制點(diǎn)誤差傳遞較小。RTK技術(shù)不需通視條件，可以由首級(jí)控制點(diǎn)直接到碎部點(diǎn)測(cè)量，擯棄傳統(tǒng)的逐級(jí)控制原則，降低誤差累積傳遞。
7結(jié)論
通過利用RTK技術(shù)對(duì)露天礦采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量實(shí)踐，得出如下結(jié)論:
1作業(yè)效率高
流動(dòng)站在每個(gè)碎部上的觀測(cè)時(shí)間僅5s左右，一般條件下，一臺(tái)流動(dòng)站一個(gè)工作日可以采集250―300個(gè)數(shù)據(jù)。用傳統(tǒng)的測(cè)圖方法擊要20―30天的工作，用RTK技術(shù)僅用5天時(shí)間就可完成。
2人員少
RTK流動(dòng)站僅需一人操作，基準(zhǔn)站在設(shè)置好后自動(dòng)運(yùn)行，無需人員中間操作，緩解當(dāng)前測(cè)量技術(shù)人員短缺局面。
3測(cè)量精度高
測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)，完全滿足露天礦采剝場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)量要求，傳統(tǒng)方法無法與之匹配。
4點(diǎn)位精度分布較均勻
每個(gè)點(diǎn)的誤差均為隨機(jī)產(chǎn)生，不會(huì)像傳統(tǒng)測(cè)量一樣產(chǎn)生誤差積累，成果可靠。
5節(jié)省費(fèi)用
用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，不需要布設(shè)工作控制點(diǎn)甚至首級(jí)控制點(diǎn)也不需太多，原先礦坑外沿至少有5―8個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)(點(diǎn)位上需架設(shè)鋼標(biāo))，現(xiàn)有2--3個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)足夠，還不需要架設(shè)鋼標(biāo)，節(jié)省大量人力物力。
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關(guān)鍵詞：數(shù)字礦山;測(cè)繪;課程體系
中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2016）01-0034-02
數(shù)字化時(shí)代已經(jīng)到來，并還將進(jìn)一步發(fā)展。中國(guó)礦業(yè)面向未來尋求可持續(xù)發(fā)展，必須走“數(shù)字礦山”之路才能使傳統(tǒng)的礦山企業(yè)在采礦工藝、生產(chǎn)管理、組織結(jié)構(gòu)、工程決策等方面有大的調(diào)整，進(jìn)而提高企業(yè)生產(chǎn)效率和生存空間[1]。目前，礦業(yè)類院校測(cè)繪工程專業(yè)礦山測(cè)量方向在“數(shù)字礦山”技術(shù)方面的培養(yǎng)還非常滯后，人才培養(yǎng)主要是以“傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)”和“3S技術(shù)”（GPS，GIS，RS，全球定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)，遙感）兩大能力模塊進(jìn)行培養(yǎng)，但尚沒有建立起“數(shù)字礦山”相關(guān)概念，也就更無從談起在未來的工作中能夠承擔(dān)起構(gòu)建和維護(hù)“數(shù)字礦山”這個(gè)重要使命了[2-3]。這已經(jīng)凸顯出目前的人才培養(yǎng)與市場(chǎng)需求脫節(jié)，在此背景下，研究高校測(cè)繪工程專業(yè)如何制定培養(yǎng)方案、構(gòu)建專業(yè)課程體系、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)今對(duì)測(cè)繪人才需要顯得尤為重要。
一、測(cè)繪專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)與建設(shè)思路
第一，以對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)繪工程專業(yè)知識(shí)和技能培養(yǎng)為根本;使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)字測(cè)圖、測(cè)量平差、大地測(cè)量、空間定位技術(shù)、攝影測(cè)量、遙感、地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)等方面的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識(shí)。
第二，以社會(huì)需求為導(dǎo)向、以服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為宗旨，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)測(cè)繪、工程測(cè)量、礦山測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、地籍測(cè)量的理論和方法;掌握攝影測(cè)量、遙感圖像處理的理論和方法;掌握地圖編制和地理信息管理、應(yīng)用的理論和方法;熟悉測(cè)繪行業(yè)方針、政策和法規(guī);具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。
第三，提升學(xué)生的工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。使學(xué)生具有基于常規(guī)測(cè)繪和“3S”技術(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)的建立、數(shù)字化成圖、各種工程施工測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)，具有專題地理信息系統(tǒng)應(yīng)用及設(shè)計(jì)的基本能力。
以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、創(chuàng)新型”為指導(dǎo)思想，以培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型測(cè)繪人才為根本任務(wù)，以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力為主線，以就業(yè)為導(dǎo)向。為了實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，需要將創(chuàng)新教育融于人才培養(yǎng)的全過程，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[4-6]，突出黑龍江科技大學(xué)“大德育、大工程、大實(shí)踐”的三大教育理念，堅(jiān)持立德樹人，用科學(xué)理論武裝學(xué)生頭腦，促進(jìn)學(xué)生身心健康，貫穿大工程，重點(diǎn)落實(shí)大實(shí)踐教育理念，掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，具有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐技能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，提高學(xué)生人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生成長(zhǎng)為中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人。
二、測(cè)繪工程專業(yè)課程體系建設(shè)路徑
（一）課程體系的構(gòu)建
根據(jù)黑龍江科技大學(xué)學(xué)分制課程體系的統(tǒng)一要求，構(gòu)建了自主立交式學(xué)分制課程體系。課程體系中，按照性質(zhì)分為公共必修課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程、公共選修課程，按照課程類別分思想政治與健康教育平臺(tái)、公共基礎(chǔ)教育平臺(tái)、專業(yè)教育平臺(tái)、素質(zhì)拓展與創(chuàng)新教育平臺(tái)，學(xué)生在規(guī)定的修業(yè)年限內(nèi)達(dá)到學(xué)校對(duì)本科畢業(yè)生提出的德、智、體等方面的要求，完成人才培養(yǎng)方案規(guī)定的全部教學(xué)環(huán)節(jié)，修滿各模塊標(biāo)準(zhǔn)學(xué)分，共修滿185學(xué)分后，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），答辯合格，方準(zhǔn)予畢業(yè)。在課程當(dāng)中核心課程有：“測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)”、“數(shù)字測(cè)圖原理與方法”、“誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)”、“大地測(cè)量基礎(chǔ)”、“攝影測(cè)量原理”、“GNSS原理及應(yīng)用”、“遙感原理與應(yīng)用”、“地圖學(xué)”、“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”、“工程測(cè)量學(xué)”等。
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有：“綜合實(shí)驗(yàn)”、“數(shù)字測(cè)圖實(shí)習(xí)”、“大地測(cè)量實(shí)習(xí)”、“GNSS實(shí)習(xí)”、“地籍測(cè)量實(shí)習(xí)”、“3S技術(shù)綜合實(shí)習(xí)”、“工程測(cè)量綜合實(shí)習(xí)”、“工程訓(xùn)練”、“畢業(yè)實(shí)習(xí)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等。
（二）課程體系的特點(diǎn)
1.注重專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。重視學(xué)生道德素質(zhì)教育，重視人文科學(xué)、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展;注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生個(gè)性發(fā)展。
2.必修課程與選修課程比例適宜。必修課與選修課的比例約為3：1，這有利于促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，拓寬知識(shí)面和培養(yǎng)能力，更好地為社會(huì)培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型測(cè)繪人才。
3.注重夯實(shí)理論知識(shí)，突出實(shí)踐能力。注重培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，開設(shè)了大量以培養(yǎng)學(xué)生基本知識(shí)，基本理論為目標(biāo)的理論課程。重視加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的提高，開設(shè)了大量以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為目標(biāo)的實(shí)踐課程。加大實(shí)踐課程在課程體系中的比重，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力具有重要意義。
4.課程國(guó)際化增強(qiáng)。在課程設(shè)置上，開設(shè)了“英語”、“專業(yè)英語”及5門雙語課程，一是培養(yǎng)了學(xué)生的外語能力，二是培養(yǎng)了學(xué)生國(guó)際化的理念、教學(xué)思想。
5.強(qiáng)化綜合素質(zhì)培養(yǎng)。注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，學(xué)生在大一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究探索;大二進(jìn)行中期研究性學(xué)習(xí);大三進(jìn)行各級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力;大四進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。
6.強(qiáng)化“數(shù)字礦山”人才培養(yǎng)。為了適應(yīng)“數(shù)字礦山”人才培養(yǎng)需求，深入“數(shù)字礦山”高新企業(yè)龍軟公司、數(shù)字礦山實(shí)驗(yàn)室和構(gòu)建“數(shù)字礦山”的現(xiàn)場(chǎng)企業(yè)進(jìn)行兩方面內(nèi)容的調(diào)研：一是“數(shù)字礦山”方向人才實(shí)際需求和技術(shù)要求;二是深入了解“數(shù)字礦山”建設(shè)技術(shù)流程和關(guān)鍵技術(shù)。有針對(duì)性地開設(shè)“數(shù)字測(cè)圖原理與方法”、“GNSS原理及應(yīng)用”、“地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用”、“攝影測(cè)量原理”、“遙感原理與應(yīng)用”、“測(cè)量程序設(shè)計(jì)”、“CAD及測(cè)繪制圖”、“數(shù)據(jù)庫在測(cè)繪中的應(yīng)用”、“數(shù)字礦山關(guān)鍵技術(shù)變形觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理”、“開采沉陷與綜合治理、“數(shù)字礦山實(shí)用技術(shù)”、“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量”、“數(shù)字地面模型原理”、“GIS工程設(shè)計(jì)”、“網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)與應(yīng)用”、“三維GIS建?！薄ⅰ坝?jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用”、“數(shù)字圖像處理”、“遙感編程基礎(chǔ)”、“數(shù)字三維激光掃描技術(shù)及應(yīng)用”、“GNSS數(shù)據(jù)處理”、“雷達(dá)干涉測(cè)量及應(yīng)用”等課程。學(xué)生通過這些課程的學(xué)習(xí)，掌握“數(shù)字礦山”的關(guān)鍵技術(shù)，畢業(yè)后具有從事“數(shù)字礦山”事業(yè)的技術(shù)與能力，從而為加速推進(jìn)“數(shù)字礦山”的建設(shè)和推廣做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
三、測(cè)繪工程專業(yè)課程體系分析
本文通過問卷調(diào)查對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)課程體系進(jìn)行研究和分析，為進(jìn)一步完善課程體系提供一些結(jié)論性和經(jīng)驗(yàn)性的幫助。問卷一共設(shè)計(jì)了30個(gè)問題，通過對(duì)黑龍江科技大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)在校學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，發(fā)放216份問卷，調(diào)查學(xué)生對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)課程體系的一些客觀評(píng)價(jià)。問卷共收回212份，有效問卷210份，有效回收率99.06%。
通過調(diào)查，可以看出課程體系的優(yōu)點(diǎn)，但也存在不足。在問卷調(diào)查中，71.4%的學(xué)生對(duì)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是滿意和認(rèn)可的。課程體系具有科學(xué)性、合理性和實(shí)用性，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.課程有助于提高專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。78.6%的學(xué)生認(rèn)為自己所學(xué)課程設(shè)置有助于專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的提高。
2.有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型自主學(xué)習(xí)能力。58.1%的學(xué)生認(rèn)為自己所學(xué)課程設(shè)置有助于培養(yǎng)創(chuàng)新型自主學(xué)習(xí)能力。
3.有助于拓寬知識(shí)面，培養(yǎng)各方面的能力，拓寬就業(yè)面。問卷調(diào)查中，86.3%的學(xué)生認(rèn)為自己所學(xué)課程設(shè)置有助于拓寬知識(shí)面;69.2%的學(xué)生認(rèn)為該課程體系有利于學(xué)生各方面能力的提高;68.3%的學(xué)生認(rèn)課程體系有助于拓寬就業(yè)面。
4.有助于學(xué)生的個(gè)人發(fā)展。通過優(yōu)化課程體系，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和就業(yè)能力。問卷調(diào)查中，23.6%的學(xué)生認(rèn)為課程體系對(duì)自己將來的發(fā)展作用非常大，48.4%的學(xué)生認(rèn)為課程體系對(duì)自己將來的發(fā)展作用比較大。在以下兩方面需繼續(xù)加強(qiáng)：一是在學(xué)生對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)模式的了解程度上還需加強(qiáng);二是在提升學(xué)生對(duì)測(cè)量科學(xué)的興趣方面有待提高。
通過進(jìn)行理論研究、比較分析、問卷調(diào)查與分析，筆者認(rèn)為黑龍江科技大學(xué)測(cè)繪工程專業(yè)課程體系能夠滿足“數(shù)字礦山”對(duì)測(cè)繪人才的需求，該課程體系注重知識(shí)、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。其人才培養(yǎng)的價(jià)值取向是通過提高多方面能力，拓寬就業(yè)面，最終目標(biāo)是為國(guó)家“數(shù)字礦山”事業(yè)培養(yǎng)緊缺的測(cè)繪人才。在今后的研究中，可以對(duì)測(cè)繪工程專業(yè)課程體系的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，從而可以更有效地發(fā)現(xiàn)課程體系中存在的問題，更好地完善課程體系。
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