矿山开采监测中测绘技术的应用方法分析

矿山开采监测中测绘技术的应用方法分析
摘要：随着我国工业化进程的加快，对矿产资源需求不断增加，矿山开采力度也在不断加大，这也导致当前矿山开采造成的环境污染和破坏日益严重，因此需要做好矿山开采监测工作，充分地应用测绘技术，进一步规范矿山开采行为。

关键词：矿山开采；监测；测绘技术
我国是一个能源消耗大国，每年对各类矿产资源的消耗量十分惊人，而另一方面我国各类非法开采矿产资源的现象却屡禁不止，由此对我国矿产资源的开采浪费十分惊人。

我国近几年逐步开展的矿产资源储量核查工作，其目的就是为了进一步摸清“家底”，从而为各类矿产资源的合理利用提供数据支撑和依据。

1 矿山开采监测与测绘概述
1.1 矿山开采监测的内容
矿山开采涉及地质、山体、矿产、水土等多方位，因此需要对开采过程实施监测的内容较多，主要集中以下两个方面：
1.1.1 地质环境监测
矿山开采首先会对地质环境产生影响，主要是不利影响甚至是有害影响，例如对矿山大肆开采造成地表沉陷、地下水下降、山体滑坡、泥石流灾害、生态系统被破坏等等，为了尽量减小矿山开采对地质环境所带来的不良影响，必须要在开采的过程中，对矿山及开采过程实施动态化的监测，采取预防和防治结合的手段保障将矿山开采对环境的影响降到最小。

1.1.2矿山开采安全监测
矿山开采中的核心问题便是安全监测，因此矿山开采监测的过程中必须要对安全进行监测，包括采用相关传感器对有害干扰因素进行实时监测，对矿山内部的空区、塌陷地区进行监测和评估，对各类矿产资源实施安全管理机制，从制度和技术两个方面确保矿产资源的开采过程的安全性。

1.2 矿山开采中的测绘技术
目前对矿山开采监测所应用到的主要测绘技术主要有 GPS定位、遥感测绘技术及激光探测技术等，下面逐一进行简要的介绍。

1.2.1GPS 定位技术
GPS 定位技术是利用卫星的三点定位原理，对地球上的物体实现三维空间内的定位的一种技术。

GPS定位技术目前应用于矿山开采领域，其主要应用在利用GPS定位技术实现对矿山的数字化地图绘制，利用数字地图实现对开采过程的动态化监控。

1.2.2 遥感测绘技术
遥感测绘技术是目前普遍应用的较为成熟的一种测绘技术，简单来说，就是利用遥感技术，在计算机上面进行计算并且能够达到测绘目的行为。

遥感测绘技术能够实现人类无法触及到的矿山内部区域，从而在计算机上完成对矿山内部的矿产储量分布、地质条件研判以及各类灾害事故的预警等分析工作，是目前广泛应用的一种测绘技术。

1.2.3激光探测技术
激光探测技术是近几年新发展起来的一种测绘定位技术，主要是利用激光的高穿透性实现对矿产矿山内部空区的探测和定位，通过对矿山内部空区区域的定位和大小评估，给出合理的开采建议和安全性保障措施，从而提高了矿山开采的可靠性。

2.矿山开采监测中的测绘技术应用
2.1 地面控制测量
2.1.1 平面测量控制网的布设
对于矿山控制网的测量等级精度需要达到四级，对于一些地理位置较偏的矿区，由于矿产资源监测的测绘技术应用的地形条件较为复杂，因此控制网等级可
以稍低一点，但控制网平均边长和最弱边误差都需要与相关规范要求相符。

而且GPS选点时周边要具有较好的通透性，没有信号反射物存在，这样可以有效地避
免干扰。

GPS选点尽可能的设置于制高点上，有助于对信号进行改正，并在与通
信塔及微波塔保持一定的距离，远离通信线路及高压输电线路。

在首级控制网布
设完成后要进行加密次级控制网的布设，从而提高测量的精确度。

2.1.2 高程测量控制网的布设
矿山高程控制可布设等外水准网或四等水准网，也可以采用光电测距三角高
程测量来代替水准测量。

但各等级水准网内的最弱点高程中误差也不得超过
20mm。

当矿山位置比较偏远，无法与国家高程控制点来进行联测时，也可以采
用GPS拟合高程作为整个矿山的高程基准。

2.2 开采工作面测量
采区高程导向通过竖直巷道进行时，通常会采用钢尽法来完成，两次导入高
程之差要与相关规范要求相符。

采用交会法、极坐标法和支距法来进行碎步测量。

在次要巷道中，可以利用采区控制导线作为基础来进行碎步测量导线的敷设工作，敷设的导线尽可能地为闭合导线，而且所敷设的支导线要采取可靠的校核措施。

在碎步导线测量时，如果巷道内无法有效利用仪器的情况下，可以采用简易的测
角仪或是罗盘仪。

利用支距法进行巷道工程中的碎步测量时，需要以已经施测的
导线点、腰线和中线作为依据来丈量剖面和平面脉幅与支距，并以此来绘制工程
剖面图、平面图，对副产矿量、采掘量和工程规格进行计算。

在敷设碎步导线时，利用罗盘仪进行测量时需要没有磁性物质影响，而且导线边长、导线最弱点距起
始点距离、相对闭合差等都需要与相关规范要求相符。

对于磁方位角，需要在导
线边的两端进行各测量一次，而且两次测量所得的差要与相关规范要求相符。

利
用悬挂半圆仪来测定导线边的倾斜角，利用皮尺来丈量边长，但皮尺要进行校核，测量时精确到厘米级。

2.3 矿山基本矿图的测绘
利用测绘技术进行矿山基本矿图的测绘是矿山开采监测中非常重要的一项工
作内容，对于地下矿山，其基本矿图的测绘应达到完成井上区域地形图、井上井
下对照图、采掘工程平面图、工业场地平面图、井底车场平面图、井筒断面图、
主要保护煤柱图等的工作量。

而对于露天矿山，其基本矿图的测绘则应达到完成
矿田区域地形图、工业广场平面图、分阶段采剥工程平面图、采剥工程平面图、
采剥工程综合平面图、排土场平面图、防排水系统图等的工作量。

2.4 矿区范围监测
在对矿区矿业权登记、转让和变更过程中，需要对矿区的范围进行核实和测量，具体测量过程中，要以图根控制点为基础，利用全站仪的极坐标法来进行测量，保证点位精度与相关规范要求相符。

结束语：
矿山开采中的核心问题是安全问题，而要保障矿山开采过程的安全，就必须
要借助于现代化的测绘技术，对矿山开采流程中的各个环节进行测绘与监控管理，从而能够实现对矿山开采的动态监测测绘与动态管理。

参考文献：
[1]梁振兴.矿山开采监测中的测绘技术与方法研究[J].科技风,2012(22):124.
[2]徐顺强,刘巧霞,李怡青,等.密集台网微震定位技术在矿山开采动态监测中的应用研究[J].地震工程学报,2015,37(1):266-270.。