真人一对一直播,chinese极品人妻videos,青草社区,亚洲影院丰满少妇中文字幕无码

0
首頁 公文范文 礦山地質技術論文

礦山地質技術論文

發布時間:2022-04-08 09:21:16

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇礦山地質技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

礦山地質技術論文

礦山地質技術論文:廢舊礦山地質有效改造的技術方法探討

摘要:“機器一開,財富就來;炮聲一響,黃金萬兩”,這是礦山開采的一首“民謠”。在這個“民謠”的“鼓舞”下,二十世紀七八十年代人們,曾經殘忍地剝開了大山的衣服,并“開膛破肚”,將巖層、山體無情地暴雨在太陽底下。那時,用這樣的詞匯來描繪無序開采礦山環境非常貼切,所以本文描述了廢舊礦山的現狀,提出了礦山存在的問題,以及對礦山地質有效改造的方法和今后礦山地質保護的有效策略。

關鍵詞:殘忍;無情;無序開采;廢舊礦山;有效改造;地質保護;策略

1廢舊礦上的現狀

礦產資源是國民經濟與社會發展的重要物質基礎,但礦產資源開采是把“雙刃劍”,一方面為社會提供必需的資源做出了貢獻,另一方面也會不同程度地造成生態環境的破壞。礦山生態環境問題較嚴重。礦產資源開發破壞污染土地總面積32萬公頃,被破壞土地的恢復率僅為2.84%。主要城市近600個采石場造成主要城市及周邊嚴重的生態環境破壞和大氣污染。三峽庫區部分小煤礦、建材礦山開采造成較嚴重的水土流失和較多的次生地質災害。

2廢舊礦山地質存在的問題

礦山的基礎性、公益性地質工作薄弱,商業性勘查處于起步階段,早期的調查成果尚需修測、修編及更新。區域地球物理、地球化學工作成果精度低、參數少。三峽庫區水文地質、工程地質等工作嚴重滯后,商業性勘查剛起,礦產資源勘查與開發矛盾突出,缺乏足夠的后備資源基地,地勘資金嚴重不足,地勘隊伍人才難以穩定。礦產資源管理較薄弱,礦業體制改革和對外開放滯后,市場配置資源機制不健全;管理手段落后,礦產資源資產化、信息化管理尚未起步;礦業法規、政策、規劃、標準不健全;礦產資源勘查、開發利用的宏觀調控能力和執法力度較弱,一些地區地方保護主義盛行,監督管理以罰代法現象較為普遍。開發利用方式粗放,綜合利用程度低,礦山開采中,采主棄副、采富棄貧、采易棄難、亂采濫挖現象較普遍。特別是眾多的鄉鎮集體和個體礦山,開采方法原始,技術裝備落后,管理水平低下,生產安全條件差,開采回采率、選礦回收率和綜合利用率低。

多數礦山未考慮共、伴生礦產的回收,礦產資源浪費和破壞嚴重。礦產資源開發利用結構和布局不盡合理,大多數礦山規模小,生產工藝落后,設備陳舊,許多礦產的采、選、冶生產能力失衡,產業鏈較短,產品結構單一。礦山主要集中在城鄉及其周邊地區,東部和邊遠地區的礦山建設明顯滯后。礦山生態環境問題突出,許多礦山企業重開發、輕生態環境保護。礦山生態恢復治理率和土地復墾率低,由礦山開發活動觸發、誘發、擴大的次生地質災害較為嚴重,局部地區水源、大氣、土地受到嚴重污染。

3改造礦山地質的有效方法

實施可持續發展戰略,堅持開源與節流并舉、開發與保護并重、把節約放在首位的原則。加強并超前進行礦產資源調查評價與勘查,提高資源的可供性;依靠科技進步,合理開采,綜合利用,提高資源利用效率,降低資源耗竭速度。堅持礦產資源開發利用與區域經濟發展相結合的原則。突出重點,分級負責,分步實施,提高資源開發利用的科技含量,促進資源優勢轉變為產業優勢和經濟優勢。提高礦產資源對經濟社會可持續發展的保障能力,建立多元、安全、穩定的礦產品供給體系;實現公益性地質調查評價與商業性勘查分制運行,基礎性地質調查和礦產資源勘查取得一批新的成果;通過產業結構調整,開發優勢礦產,提高礦產利用效率,實現礦業經濟增長方式的根本轉變;進一步控制礦山污染物排放總量,加強礦山生態環境的監測預防,加大庫區環境保護和生態建設力度,促進礦產開發與生態環境協調發展;全面推進礦產資源信息化和網絡化建設;建立以礦業權為優秀的礦業生產要素市場;加強相關法律法規建設,加大對資源保護和合理利用的執法監察力度。堅持宏觀調控與市場機制相結合的原則。在國家法律、法規、政策指導下,充分發揮市場優化配置資源的基礎性作用,優化資源利用結構和布局,調控資源利用總量。堅持經濟效益、社會效益和環境效益相統一的原則。

嚴格礦山閉坑工作的審查與管理,礦山閉坑應向市國土資源、環境保護行政主管部門提交含礦山生態環境恢復治理方案的閉坑報告。礦山生態環境恢復治理方案實施后,經市國土資源、環境保護行政主管部門檢查驗收合格,方可退還生態環境恢復治理履約金和土地復墾保證金。積極爭取國家專項資金和地方配套資金,以景觀生態學思想和生態系統理論為指導,改變單純的廢棄礦山土地復墾的觀點,采用工程技術、生物技術和生態農藝技術相結合的方法,開展重點閉坑礦山受破壞土地的復墾與生態環境恢復和重建。對現有生產礦山的生態環境保護與恢復治理進行專項規劃。建立健全礦山生態環境監督管理體制、生態環境治理責任制和責任過錯追究機制。對開采造成生態環境破壞、誘發次生地質災害和環境污染嚴重的現有生產礦山,責令限期整改,逾期不達標的,予以限產或關閉。切實做到強化管理,定期監督檢查,嚴格執法,使礦山生態環境保護與恢復治理不欠新帳。鼓勵采用先進的采、選、冶工藝,開發低廢、無污染的礦山清潔生產技術,實現礦山廢棄物的減量化和資源化。各級地方政府國土資源行政主管部門應監督礦山企業進行地質災害危險性評估,建立地質災害監測網絡。

在可能誘發次生地質災害的區域建立監測網點,有效地預防次生地質災害。嚴格執行國家環保標準,礦山“三廢”必須達標排放。因地制宜,實施不同類型礦區的生態環境恢復治理和重建示范工程,進行礦山土地整治與復墾、“三廢”的綜合處理與利用。建立礦山生態環境履約金制度與土地復墾保證金制度。根據“誰破壞,誰治理,誰受益”原則,鼓勵礦山企業增加生態環境保護及污染防治的資金投入。對利用先進技術復墾、開發廢棄礦坑和塌陷地的,可優先享受復墾土地的使用權,并依法享受開發荒地后一定時期內的免稅;執行對礦山生態環境保護及恢復治理工作做得好的礦山企業減收礦產資源稅、優惠貸款、提高礦產資源廢棄物綜合利用的利潤留成率等優惠政策。

4保護礦山地質的策略

鼓勵社會和企業多渠道籌集資金,開展以市場需求為導向、經濟效益為目標的商業性勘查;鼓勵在經濟欠發達且具資源潛力的地區開展礦產資源勘查;鼓勵礦山企業在礦區周邊和深部開展礦產資源勘查;禁止在國家劃定的自然保護區、森林公園、重要風景名勝區、重要地質遺跡和文物保護區等區域內進行礦產資源勘查。完善礦山“三率”考核體系,加大礦山“三率”監管力度。制止采富棄貧、采厚棄薄、采易棄難、亂采濫挖等破壞礦產資源的開采行為,采用合理的礦山開采系統、先進采礦方法、回采工藝以及先進的選冶技術和設備,提高資源回收率。

礦山地質技術論文:現代測繪技術在金屬礦山地質災害中的地位與應用分析

摘 要:我國地大物博,具有豐富的礦產資源。如今各行各業的發展都需要大量礦產支持,礦場資源的開采也逐漸進入白熱化,但在開采的過程中經常會因地下大量的挖掘,破壞了原本山體或者地下的環境結構,引發挖掘經坍塌,內部巖石變形,或者一些自然環境的突然變化,這樣的變化產生極大程度的影響到了地下開采人員的生命安全,也對開采所用的設備和所開采的礦區資源進行了危害,如今現代科技發達,人們地質災害所產生的問題進行了分析和解決,現代測繪技術應運而生,本文就對現代測繪技術在金屬礦山地質災害中的地位和應用進行了解和分析。

關鍵詞:現代測繪技術;金屬礦山地質災害;作用;應用分析

我國的經濟迅猛發展,社會各界對礦產資源的使用量業日益增加,大量開采帶來可觀經濟效益的同時,也帶來了史無前例的惡劣環境問題,首先因為在開采過程中所產生的工業廢水廢料對地表的植物進行破壞,其次在地下大量開采的過程中,在地下環境中,形成大量的空洞,地下原有組織被更改,同時引起當地動植物的生存環境的改變,導致一些動植物有退化行為和數量上的銳減,這種因采礦而對地區產生的負面作用亟需解決,如今科技發達,礦山科技人員在對開采所產生的環境問題和地質災害已經有了一個深入的了解,運用現代測繪技術對因采礦引起的副作用和災害進行有效的防治。

1 金屬礦山地質災害防治及測繪技術的作用

1.1 金屬礦山地質災害防治現象

礦山的開發范圍很廣,其中金屬礦山屬于礦山環境工程中的一個分支,其產生的地質災害也是十分嚴重的,在金屬礦山的開采中,因為開采而引起的礦藏地貌改變,生長在礦藏之上地表的植被也相應的被破壞,危及到礦藏所在地區生態的平衡,這種殘存的生態,在特殊天氣的侵襲下會越來越嚴重,最后綠色植被無法生長,山體因為沒有植物根系的保護,在陰雨天容易引發大面積的泥石流,危及到人們的生活生產安全,現今,在礦山開發的項目中金屬礦山開采所引發的地質災害比較嚴重,眾多礦山已經對其存在的問題進行了及時的補救和改正,在這些工作中,主要從檢測、研究、礦內地質穩定性方面著手。

1.2 測繪技術在地質災害研究中的應用

測繪技術在金屬礦山的地質災害研究中,需要多方面知識的相結合,比如:關于所在礦區工程環境的分析、在采礦進行中所采取的方法、還有各種地質學、梳理知識的綜合運用,這些知識的交叉運用,給測繪技術提供了重要的礦區信息可以更好的針對開采礦區進行監測。

雖然現代測繪技術已經在我國的防治工程中占有了一定的位置,但在金屬礦山測量隊伍中的使用率卻不算樂觀,很多金屬礦山測量隊還在使用傳統的方法儀器對礦山的整體進行勘測,這就降低了勘測的準確度。

2 現代測繪技術的發展及在金屬礦山地質災害中應用展望

測繪科學作為一門古老的應用學科,在近二十年來由于電子技術與計算機技術、激光技術,衛星定位測量技術、遙感技術、計算機輔助設計技術,地理信息系統GIS技術、數據庫技術、計算技術、無線電通信技術等的發展,導致了包括電子測距儀、全站儀,各種激光測繪儀器,機助制圖系統,數字水準儀,電子測距三角高程,GPS測量,數字攝影測量,礦山形變監測網優化設計及平差處理技術,空間數據處理技術,礦山GTS等在內的一大批重要的測繪技術設備和方法的出現。也為金屬礦山地質災害研究中數據的及時、準確、自動獲取、分析提供了技術保障?,F簡要介紹幾種代表性的現代測繪技術:

2.1 衛星定位技術及在金屬礦山地質災害中的應用分析

目前GPS測量的作業模式主要有靜態相對定位,快速靜態相對定位及實時動態相對定位,絕對定位,充分相對定位,偽動態相對定位,網絡RTK等。對于高精度測量,主要采用前三種方法。

(1)GPS定位技術在形變監測中的應用中一個顯著的前提為監測體為緩慢變形,并且無明顯的崩塌陷落。在此基礎上,可布設GPS觀測點,這種方案具有小布設傳統的變形監測控制網,能同時測定點的三維坐標數據,小需通視、全天候、自動化、不必進行高程轉換等優點。但在礦山應用中也具有布點靈活性差(受地形植被限制),整體規劃由于地形影響而導致函數關系復雜、誤差源多的缺點。盡管如此,運用GPS進行變形監測的精度也能達到1-5mm,完全能滿足金屬礦山地質災害監測的需要。

(2)將衛星定位系統融入于礦山地質災害的測繪中,可以對礦山的整體數據進行計算測量,把已經發生的災害程度、特征情況進行分析,再根據災害地的地貌特征、體積的等等信息進行整合,隨后制定解決方案。

(3)GPS技術高程測量中應注意的問題。由于坐標系統的小一致,觀測誤差等的影響,GPS技術在測量平面位置時的精度是可靠的,但在高程測量上的精度不太可靠。所以在GPS測量時要注意嚴格依照《GPS測量規范》執行,嚴格控制外業條件。如衛星高度角大于150,有效衛星數大于5,注意周圍的電磁影響等,并且在采用精密星歷進行解算。對測站的對中,天線高的量取等工作要十分仔細等。

2.2 影測量技術及其在金屬礦山地質災害防治中的應用

攝影測量技術由于高質量的攝影機和精密量測儀器的出現,計算機軟件的發展,使人們能夠采用嚴密的數學處理方法來模擬攝影測量中的系統誤差,含攝影機鏡頭的畸變及底片的變形。從而測量精度和效率顯著提高。目前空中攝影測量點位測定精度己可達2-4pm。地面攝影測量的精度可達到攝影距離的一幾萬分之一。由于攝影測量技術可以提供實時的三維空間信息,無需接觸被測物體,以及野外工作量小,效率高和成果品種多等優點,因而在金屬礦山地質災害防治中有廣泛的應用前景。

利用航空攝影測量可以進行金屬礦山開采引起的整個大面積礦區的地形圖、災害變動狀況、地表沉陷的調查等。特別是植被濃密、山高水急的危險地帶,航空攝影測量可以提供數字的、影像的、線劃的多種形式的地圖成果。特別是GPS技術與航空攝影測量技術結合使其作業效率和精度得到大大提高,而全數字攝影測量的系統的出現,小僅實現了航攝測量內業的自動化,也為形成4D產品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基礎,并為建立專題信息系統提供了可靠的數據保障。

結束語

綜上所述,為了我國的礦產開采行業可以持續發展,就要認真對待礦產開采帶來的地質災害,對其進行有效的預防和控制,利用現代測繪技術的自動化、多樣化、實時化、精準度獲取礦山外部內部的實時動態,對即將發生的地質災害進行有效預防,這就要求測繪工作的設備精準,人員技術專業,懂得合理運用多方面知識對不同礦區不同的地理環境進行準確的監控與測算,將地質災害的發生率降低到最小,保證礦區自然環境的完整性,為我國的礦產開發和環境保護做出更大的貢獻。

作者簡介:趙小靜,身份證號:230205198212090047。

礦山地質技術論文:礦山地質探礦工程技術的分析

[摘 要]我國地大物博,地質礦藏儲量位于世界前列,但是,大部分的礦藏都深埋于幾千米的地下或者礦山之中,非常不利于人們的采集,因此,礦山地質探礦工程技術的發展水平有著重要的意義。本文主要對我國礦山地質探礦工程技術中存在的問題進行分析,并對低碳經濟的礦山地質探礦工程技術進行討論,希望能夠促進礦山地質探礦工程技術的發展。

[關鍵詞]礦山;地質探礦工程;技術分析

前言:一個國家的發展離不開礦產物質的儲量、開采和有效利用,而礦產物質大部分都位于幾千米的地下或者礦山之中,一旦進行開采勢必會對當地的地質環境造成破壞,而且如果沒有制定合理的開采計劃而隨意開采,終有一天會造成能源枯竭,因此,我國提出了可持續發展戰略,在積極探求更好的礦山地質探礦工程技術的同時積極尋找可再生的替代能源,爭取將礦產物質開采過程中造成的危害降低到最小。

1.礦山地質探礦工程中存在的問題

1.1探礦方式的不合理

目前,在我國的礦山地質探礦工程中存在許多的問題,這些問題的存在會對礦山周圍的生態環境造成破壞,而且還會對以后的開采工作造成安全隱患,如果不能夠發現并解決這些問題對礦山地質探礦工程的發展非常不利。其中最主要的問題就是探礦方式的不合理。在礦山進行開采礦物質時,針對不一樣地質的礦山使用不一樣的開發措施,現在經常使用到的有四種:鉆探方式、槽探方式、坑探方式以及物探方式。在近幾年內的礦區開采中,運用最廣泛的是槽探方式以及鉆探方式,不過大多會遇到的一個情況就是,許多的單位在探索礦物質時沒有選取最佳的方法,在進行開采礦物質的時候都是使用以往的經驗開展的。如果是這種現象,新開采的礦區很容易就會出現判斷錯誤的情況,因為不同的礦山根據礦藏種類、礦藏的大小、地質地貌、是否有地下河、山體中是否出現斷層等情況會對礦藏的開采造成影響,如果在對礦藏進行開采前不進行全方位的檢測,就會導致包括開采過程中出現塌方等問題的出現。因此在探礦時一定要對礦山進行全面的檢測,充分掌握礦脈的形式、大小、數量、礦化等內容,才能夠保證礦山地質探礦工程的順利進行。

1.2選擇的地址不當

選擇的地質不當是在礦山地質探礦工程中存在的另一個問題,目前在我國值得開采的礦山都是覆蓋面積較大,儲量較高的大礦藏,因此,在選擇開采地址時可以有多種的選擇,可以在開采地點設在最適合的地方,甚至可以設置多個開采點,但是,對于在南方的某些煤礦來說,很多的礦場都是范圍很小的礦場,在對這些礦場進行探制的過程中找地址時出現了較大的偏差就會造成很嚴重的后果,計入使用深坑法對有偏差的地址進行探測的時候,很有可能會使得周圍的地貌發生一定的變化,從而生出事故。也可能因為井口估測的高度與附近的侵蝕標準水平面相同的時候,假如正好周圍分布河流的話極其容易出現井口在水流過多的時候被淹,這樣就會使得探制的過程中出現危險。礦藏開采在選擇地址時若正好選擇在了礦藏斷裂層處,那么在開采過程中就容易發生塌方事故,威脅開采人員的生命安全。因此,在礦山地質探礦工程中選擇地址非常的重要。

1.3安全意識薄弱

安全意識薄弱是在礦山地質探礦工程中存在的最主要的問題。目前我國開采的礦山大都在野外或者荒無人煙的地方,礦山附近的自然環境遭到的破壞較少,因此在礦山附近有多種多樣的地質環境,在對礦山進行開采之前,探礦工作者需要到礦藏的所在地進行實地考察,對礦藏進行全面的檢測,并確定出最適合的開采地址,不過探制工作者大多在事先都不會認真的去做準備,導致探礦工作者對礦藏所在地的環境一無所知,很多的工作者在調查的同時還會因為通風條件不好而有呼吸不過來的現象,要是情況嚴重的話還可能會使人窒息,還有就是大多的礦山都是在深林之中,野生的有毒動物比較多,蚊蟲也比城市中兇悍,如果探礦工作者在進行實地勘測時沒有對當地環境進行充分的了解,就沒有辦法提前進行預防,極其容易受到傷害,如今大部分的礦山在進行探制的時候安全預防管理措施上還必須進一步的加強。

2.探礦工程技術與低碳經濟

自從我國頒布可持續發展戰略以來,低碳經濟在我國越來越受到重視,一切行業與技術都在向著低碳經濟的方向發展,而探礦工程技術的低碳發展也是勢在必行的。低碳經濟是指在保證經濟社會健康、快速和可持續發展的條件下最大限度減少溫室氣體的排放在確保經濟發展速度和質量不變的前提下通過改善能源結構,調整產業結構增加碳匯等措施不僅可以減少碳排放總量也可以在一定程度上減少碳單位排放量。資源的儲備量是一個國家發展的基本前提,而由于我國之前大肆的開采礦藏,導致礦產的浪費率較高,而且大部分礦產物質都沒有得到很好的利用,為了保證我國長久持續的發展,就必須對礦山地質探礦過程技術進行革新。目前,越來越多的新型的技術與設備在開采中被使用,但是,在一些地區的礦山中仍然使用的是老式設備,致使礦山地質探礦工程的工作效率沒有得到明顯的提高。為了提高礦區的工作效率,首先,需要建立一個良好的探礦工程的計劃,明確各階段工作的每一個步驟及負責人,一個完善的施工方案和明確的責任監察制度是工作有序開展的必要前提。其次,就要嚴格的對探礦工程的施工人員和管理人員進行考核,良好的管理和技術人員的配置也是十分重要的。與此同時,長期不間斷的學習和實踐也是提高施工效率的重要條件。再者適當的制定激勵措施,鼓勵相關人員持證上崗,對于敢于嘗試的科研人員給予一定的扶持。通過這些措施能夠有效的加強礦區的管理,提高工作人員的工作積極性,保證開采人員的生命安全,從而提高礦區的工作效率。

3、礦山地質探礦工程技術

在礦山地質探礦工程中,第一項工作就是全面掌握礦山所處位置的環境以及地質,不同的礦山地質有著不同的構成結構,其地貌特征也存在著不同。因此,在進行相應的勘探工作時,要充分了解分析礦山所處的區域地質情況、礦床地質結構及構造等。其次,就是選擇科學的探礦方式。在礦山地質探礦工程中,探礦

方式的選擇直接關系到工程的整體效率與質量。一般情況下,對于礦質類型單一、礦體較為集中的礦山,適宜采用鉆探的技術方法,可以取得較為理想的探礦效果,并且獲取與礦體相關的各類基本信息。對于礦體較為復雜、分散的礦山,則需要采取多種探礦方式聯合應用的模式。最后也是最重要的就是進行礦產資源的開采之前一方面要加強對工作人員的安全培訓,使他們能夠適用各類情況。另外一方面還要明確設置和落實礦山地質探礦過程中安全的責任。對于那些比較偏遠的礦山地質要進行探礦時,一定要多了解當地的環境,研究各種潛在的危險情況的應對方式,以此來保證礦山地質探礦工作的順利完成。

4、結語

礦產資源的儲量是經濟發展的基礎,只有不斷的提高礦山地質探礦的工作效率,解決在探礦工作中存在的安全隱患,才能夠促進我國經濟的不斷發展。

礦山地質技術論文:淺析礦山地質工程測量技術

[摘 要]人類對地質礦物的開采和利用逐漸加大,使得地質礦物逐年減少,為社會和環境的發展帶來了嚴重的不良影響,使得人們的日常生活也受到了嚴重的影響。隨著科學技術的發展,礦山地質工程逐漸受到了人們的重視,在礦山地質工程中,采用良好的測量技術,能夠有效改善社會發展和環境發展的現狀,加快社會的發展。而要做到這一點,就需要礦山地質工程測量人員不斷提高其測量的技術,對測量技術進行不斷的創新,已滿足實際工作的需要。本文就礦石那地質工程測量技術進行了簡要的探究,僅供參考。

[關鍵詞]礦山 地質工程 測量技術

隨著社會的快速發展,資源的消耗、環境的污染以及人口的壓力等多種問題開始出現,這些問題的出現使得人們的生產生活受到了極其嚴重的影響。在最近的幾年當中,科學技術得到了極大的發展,與此同時礦山地質工程測量技術也在發生著改變,在社會發展的階段,為了能夠使得礦山地質工程測量工作更為精確,就需要每一位礦山地質工程測量人員具有一定的創新精神,不斷改進測量技術,提高測量水平,使得礦山地質工程符合社會的發展要求。

一、礦山地質工程測量概述

礦山地質工程是一個較為特殊的行業,由于其的特殊性,使得礦山測量成為了一個單獨的專業,有著專門的理論和技術要求,在社會發展中有著一定的地位。在礦山地質工程中,測量技術是其重要的組成部分,而隨著社會的發展,傳統的礦山地質工程測量技術已經無法滿足礦山地質工程現今發展的需要,其只有不斷提高礦山地質工程測量技術,才能夠更好的應對社會發展的需要,為社會發展提供必要的支持。而就我國目前礦山地質工程測量技術的提高方面來看,其中還存在一定的制約因素,使得礦山地質工程測量技術的提高受到阻礙,而主要限制礦山地質工程測量技術提高的因素包括:首先是測量水平的高低以及選用的測量儀器的先進性。其次是開采水平的高低以及工程總量多少的限制。最后是相關礦山測量專業的發展狀況。

在礦山地質工程中,主要實施測量工作的是專業的礦山測量人員,這些測量人員的主要職責就是進行地貌和地形圖的繪制,在礦山地質工程的開采工作中實施監督的職責以及對開采的沉陷程度進行有效的測量、對由于開采所引發的一系列問題和損失進行維護等。隨著社會經濟的發展和人口的增加,城市發展中面臨著嚴重的人口過多的威脅,人口的不斷增加,使得資源的利用率逐漸加大,造成了資源的過渡消耗和浪費,環境也開始逐漸惡化,環境的惡化導致了各種自然災害的出現,這些問題嚴重威脅著人們的正常生活,對社會的發展也存在著嚴重的不良影響。根據相關資料顯示,提高礦山測量人員的測量技術,對礦山地質工程實施更為全面的測量,能夠有效改善環境條件,對環境信息進行有效的管理,從而使得資源的利用得到有效的優化,實現資源的優化配置,并且在一定程度上能夠改善地質沉陷的問題,對人類社會的發展具有積極的推動作用。

二、礦山地質工程測量存在的問題

在礦山地質工程測量工作中,主要的動力元素就是測量人員,而在我國礦山地質工程測量工作中存在的問題,也就是測量人員方面存在的問題,主要的問題包括以下幾個方面:

1.礦山地質工程測量人員的地位不高、待遇也相對較低,職能權利相對較小。對礦山地質工程進行有效和精確的測量,能夠保障開采工作的順利進行,并且精確的測量也能夠為開采后提供必要的各項服務。礦石地質工程經過測量所獲得的數據,不僅能夠為開采者同必要的服務,同時也能夠為礦山地質工程的管理人員提供必要的參考依據,使得管理人員能夠在全面了解資源開采情況以及現場安全等情況下,對礦山的開發做出正確的判斷,從上述幾點可以看出,礦山地質工程測量是礦山資源開發以及安全生產的重要構成部分。但是,自從上世界九十年代開始,市場經濟開始出現,由于市場經濟的沖擊和影響,使得大部分的礦山企業改變了原有的經營理念,逐漸開始將經濟效益作為發展的重要指標,不斷的追求經濟效益的最大化,為了實現這一目標,很多企業開始大量的開采低成本的礦石。而隨著開采工作的增加,使得環境受到了嚴重的影響,而環境的影響,使得礦山測量技術的發展受到了一定的限制,加之投入在礦山測量技術開發上的資金比較少,相關測量人員的待遇以及地位不高,職能權利受到限制,從而使得礦山的測量無法發揮出其應有的作用,礦山地質工程的發展無法適應社會的發展需求。

2.人才缺乏。由于煤礦行業的工作條件差、危險性高,尤其是地質工程測量部門工作人員的待遇不高。因此,很少有測量專業的優秀人才到煤礦行業工作,并且原有的優秀人才也流失到了交通、建筑等行業,煤礦行業的測量技術力量大大削弱。

三、新時期礦山地質工程測量如何創新

1.理論創新:礦山地質工程測量是一項多專業綜合的工作,它的理論基礎包括了相關的多個專業。隨著礦山地質工程測量相關專業,在原理與運用等方面的不斷深人,使礦山測量的理論得到創新,進而可以推動礦山測量專業的創新,最后達到促進礦山地質工程技術的提高的目的

2.技術創新:礦山測量是一項以技術為主導的工作,它在礦山生產、安全管理等過程中都有運用。隨著礦山地質工程測量實踐的深人發展,礦山地質工程測量的各個環節會出現新的問題,并要求得到有效的解決。怎樣基于現有的軟硬件條件,科學的解決不斷產生的問題,對測量技術進行創新也就顯得十分必要。

3.應用創新:礦山測量是一項不斷發展的工作,隨著科學技術的深人和資源開采的增多,礦山地質工程測量的應用范圍也相應的改變,礦山測量要在原有的應用范圍的基礎上,拓展新的應用范圍,尤其要注重在應用方式和體系上的創新,也只有這樣,礦山測量才能不斷發展。

四、礦山地質工程測量要運用GPS和RT技術

1.測量地形

測量地形圖的傳統方法是建立控制點,并在控制點上安放經緯儀或者全站儀測量地形圖。隨后測量地形圖的方法發展為:外部作業使用手簿和全站儀進行編碼,用比例較大的軟件測量地形圖,該方法對四周地形地貌的測量要求較高,并且通過測量可以觀察到測量站,這些工作至少需要2-3人操作完成,若在拼圖時如發現錯誤,也需要到野外重新測量。在普通的地形地貌中,測量站運用RTK,一次就可以完成半徑為10公里的測量工作,極大的減少了傳統測量方法需要搬遷測量儀器的次數,并且只需要在地形地貌的碎部點上停留1-2s,便可得到該碎部點的三維坐標。

2.放樣方法

傳統的放樣方法是,把已設定的點在實際地面上標出,并用常規的放樣工具放樣,通常要放一個已設定的點,還要反復的移動這個點。在放樣工作不能繼續時,通常需要使用別的方法來完成放樣工作,但會導致測量誤差的累計,從而影響放樣點的精確度。而運用RTK放樣時,只需要把已設定點的坐標值鍵人到手簿內,手簿便可呈現并提示放樣的位置,這樣不僅使放樣工作變得容易,同時在很大程度上也提高了放樣效率。

五、結論

隨著礦山資源的不斷開采,科學技術逐漸深人,礦山地質工程測量向工程型轉變是必然的趨勢,也就是礦山測量除了注重儀器在生產中的運用外,還要從服務型向決策型轉變。因此,礦山測量人員的素質也將逐步提高,綜合能力也不斷增強,礦山測量人員也將在礦業的更多領域發揮決策作用。

礦山地質技術論文:“3S”技術在礦山地質環境監測中的應用

摘 要:充分利用遙感技術具有波段多、視域廣、信息豐富、現勢性強、同一地區可重復成像的特點,采用多時相遙感(RS) 與地理信息系統(GIS)和全球衛星定位系統(GPS) 技術相結合的方法,以快速、準確地對礦山地質環境問題進行監測。本文選取礦山環境污染遙感監測、礦區地質災害監測和地貌景觀的破壞遙感監測三個方面,概述了遙感監測與綜合評價方法,為礦區地質環境監測提供新技術手段,促進“3S”技術在礦山地質環境監測中的應用。

關鍵詞:礦山地質環境;地質遙感;GIS

前言

“3S” 技術是遙感技術(Remote Sensing,RS)、地理信息系統(Geography Information Systems,GIS)和全球定位系統(Global Positioning Systems,GPS)的統稱,是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合,多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。遙感技術不斷發展,同一區域所獲取的光譜信息越來越豐富、空間分辨率越來越高、時相越來越多,可為礦山地質環境監測及研究工作提供越來越多的遙感數據。利用遙感技術對礦山地質環境問題進行監測己是必然的趨勢。

國土資源部對全國礦山地質環境監測內容包括侵占、破壞土地及土地復墾監測、固體廢棄物及其綜合利用監測、采空區地面沉( 塌) 陷監測、山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流地質災害監測、水土流失和土地沙化監測、礦區地表水體污染監測、土壤污染監測、地裂縫監測、廢水廢液排放監測、地下水監測等11項內容。本文選取礦山環境污染遙感監測、礦區地質災害監測和地貌景觀的破壞遙感監測兩個方面,為礦區地質環境監測提供新技術手段,促進“3S”技術在礦山地質環境監測中的應用。

1礦山環境污染監測

1.1水體污染監測

水污染主要是由于礦山開采過程中產生的礦坑水、廢石淋濾水、選礦水及尾礦壩廢水等直接排放到江河湖泊或者未達到工業廢水排放標準,水體污染是環境評價的重要指標之一。對于水體污染的監測可對水體污染區制作遙感圖像三維可視化圖,從而直觀的看出水污染的情況。

1.2大氣污染監測

礦區大氣污染重要是由于煉礦廠煉礦排放出來的有害氣體引起。在遙感影像上表現為位于煙囪附近,且被污染區域下方地物朦朧,有霧籠罩感,TM、ETM光譜信息豐富, 對大氣污染識別較好。

2礦區地質災害監測

2.1 滑坡遙感監測

礦產資源開發能夠引發滑坡地質災害,主要表現為2種形式:一是開采過程直接造成山體滑坡;二是產生的排土場、煤矸石等固體廢棄物,堆積到一定程度時, 在內外營力共同作用下形成松散層滑(坡)塌。礦區滑坡遙感監測方法, 需要借助地理信息系統技術并通過相關的遙感信息模型進行。首先,通過多源遙感數據獲取上述影響滑坡發育的因子, 并確定其對滑坡發育的重要程度;然后,根據滑坡或者斜坡所處部位含有的重要因子進行礦區滑坡穩定性評價。如利用地形判別法、人工神經網絡方法等,其中地形判別法能夠有效地避免對評價因子賦值的主觀性。

2.2泥石流遙感監測

泥石流是一種嚴重的洪流作用下形成的地質災害,其形成有3個基本條件:一是松散物發育;二是河谷縱坡坡降5%-30%;三十一定的水動力條件。決定因素是形成水動力條件的降雨臨界值。泥石流發育的地段常是崩塌、滑坡發育的地段。遙感影像記錄了大量的泥石流直接與間接信息。在SPOT影像上,采用213 波段組合,圖像進行線性增強后,泥石流溝顯示灰白色色彩,溝口的扇狀沖積錐顯示較清晰;QuickBird影像上對較小型的泥石流都能很好的辨認。

3地貌景觀的破壞監測

煤礦、鐵礦及非金屬礦露天開采,道路開挖,造成基巖裸露、地表土壤剝離、植被破壞,導致地表類型從植被過渡到裸露的礦石,從而增加了降雨和巖石的接觸面積,造成了礦山環境的污染。產生的固體廢棄物占壓大量土地,尾礦在遙感影像上最容易識別,能較清晰地顯示礦產開采產生的地質環境問題。利用不同時相、不同分辨率的遙感影像,采用圖像融合和圖像增強的方法,提取礦山植被破壞動態監測的變化信息,分析出不同時間段開礦對植被破壞情況,并可通過GIS空間分析功能定量計算出礦山破壞和占用的土地面積,并利用GPS野外核查和實地采點,進一步核查礦山破壞情況,從而為科學地進行礦山環境保護工作提供重要的支撐數據。

4 結語

本文通過對礦山環境污染監測、礦區地質災害監測和地貌景觀的破壞監測三個方面的遙感工作方法概述,利用遙感和 GPS 技術開展遙感監測工作,通過監測數據變化的時空分析,設計 GIS 數據的更新模型??杀O測程度與影像的分辨率、周圍地物屬性、解譯者的專業知識等密切相關,可監測頻率則與影像獲取能力有密切關系。對大面積的污染監測、地質災害監測、地貌景觀破壞監測等可選取多時相的中等分辨率的遙感影像(TM/ETM/OLI)進行動態監測;對小區域的污染監測、地質災害監測、地貌景觀破壞監測等可結合中等分辨率(TM/ETM/OLI)和高分數據(SPOT)相結合的方法來進行遙感監測;對小規模的污染監測、地質災害監測、地貌景觀破壞監測等可采用更高分辨率的遙感影像(QuickBird\IKONOS)和航片(無人機航片)進行監測。

隨著資源三號衛星等高分辨率立體測繪衛星、環境與災害監測預報小衛星星座和航空無人機遙感技術的逐步完善,光學和雷達遙感協同發展的格局已經初步形成,隨著北斗衛星系統的逐步建立,大型數據庫(如ArcObject / Oracle等)的開發技術逐步完善,礦山地質環境的監測對象和精度將會逐步提升。運用“3S”技術對礦山地質環境監測對構建高效、通用、可靠的監測體系,建立礦山地質環境監測及綜合評價應用示范與相關的標準規范,全面推進以遙感、地理信息系統為優秀的空間信息技術在礦山地質環境遙感監測中的綜合應用,直接服務于礦區可持續發展,具有重要的現實意義。

礦山地質技術論文:計算機輔助技術在礦山地質中的應用

摘要:隨著計算機技術的快速發展和礦山勘探工作要求的不斷提升,在礦山地質勘探工作中計算機輔助技術的應用被認為是重要的創新模式,在運用地質科學理論和相關的技術對礦床進行分析和研究時,計算機輔助技術能夠保證礦山資源得到合理的利用和積極的開發。文章對計算機輔助技術在礦山地質中的應用進行了討論。

關鍵詞:計算機;礦山地質;應用

隨著城市化進程的不斷加快,人們對礦的用量逐漸加大,礦山地質勘察工作也逐漸發展起來。國家在這方面的資金投入較大,但受到各方面因素的影響,比如礦山地質勘察工作環境復雜多變,存在較多的不確定因素等,最終得不到良好的回報。為了提高勘查工作的科學性和有效性,保障礦山資源得以合理開發和利用,人們應該充分利用科學技術的力量,有效應用計算機輔助技術,提高礦山地質勘察的工作效率,促進礦山地質勘察工作的良好發展。

一、計算機輔助技術概述

所謂計算機輔助技術,它指的是以計算機為載體,通過計算機的相關功能,對產品進行設計、制造、測試等操作,從而輔助人們根據具體的需要,將其運用在不同的領域中,最終完成一系列操作的一種技術。計算機輔助技術包括多個領域,比如現在比較常見的計算機輔助設計(CAD),還有計算機輔助教學(CAI)等,人們在不同的領域中應用計算機輔助技術,有效完成各種任務,最終形成一種良好的人機交互模式,極大促進了各個行業的發展,它是人類科學技術進步的重要體現。

二、礦山地質工作中應用計算機的領域

建立礦山地質數據庫。目前已有大量的現成軟件可供應用。編制各種報表。包括各種原始資料表格、經過處理的表格。如,資源儲量報表、三級礦量報表、損失貧化報表等。編制報表可采用帶有強大計算功能的通用軟件EXCEL或LOTUS1-2-3等。目前,有許多電子表格軟件與數據庫軟件相互應用,起到功能互補的作用。繪制各種統計圖表。包括不同查明程度的資源儲量的對比圖、三級礦量儲備的對比圖、月或歷年生產勘探工作量的對比圖、品位頻率分布圖等。數學地質的分析運算。礦山地質工作中的各種數學地質方法,可在多種軟件上進行計算,如,MATLAB,MATHCAD,SPSS等。這些軟件雖不是專門為數學地質工作而編制的,但當應用到某種數學地質方法時,可在這些軟件的Help菜單中尋找適用的功能。繪制各種地測圖軟件。目前已出現根據地質控制點可自動連圖和繪圖的智能化繪圖軟件。這些軟件中應包括指導連圖的專家系統,但由于不同礦床的連圖規律不盡相同,因此,不同礦山應自行開發適合本礦山的連圖專家系統。

三、計算機輔助技術在礦山地質工作的應用

1、三維可視化技術在礦山地質工作中的高效應用

計算機科學技術的發展和進步,三維可視化技術逐漸被應用于礦山地質工作過程中,主要是三維建模技術、三維顯示技術以及三維操作技術。這三項技術的應用,能夠對礦山地質勘測過程中,對其地貌特征、地質分布、地理現象甚至一些比較隱秘的地質特點和分布情況都可以進行很好的監控和顯示,能夠對地質資料的連續性情況進行準確的檢測,能夠對所獲得的資料或者是當前存在的資料進行真偽辨別,并且能夠發現其中存在的異常,從而為數據分析和使用提供幫助,在礦山地質勘測過程中,三維可視化技術主要是被應用于地層解釋,因此這種技術一方面是一種解釋技術或者是解釋工具,另一方面又是一種成果表達的工具。能夠對礦山地質地層的結構特征、巖性以及沉積特點,進行準確的觀測和數據記錄,從而幫助工作人員能夠準確的選定目標,來對當前所監測位置的地質情況進行描述。

2、虛擬現實技術在礦山地質工作中的應用

虛擬現實技術是這幾年興起的計算機輔助技術,是一種比較高級的人機交互技術,在虛擬現實技術中,主要包括的技術就是環境建模技術、觸覺反饋技術、系統集成技術、立體聲合成和立體顯示技術、交互技術。這項技術被廣泛地用于地質礦山勘測過程中,主要是在地質資料的三維可視化解釋、鉆井設計以及工程設計等過程被很好地應用。通過這項技術的使用,能夠在礦山地質勘測過程中,將所獲得數據和分析結果在同一個虛擬化的環境下顯示,從而能夠很好地為地質構造、地震情況以及巖石物理特性等提供協同式環境,促進了在地質勘測工作執行過程中,不同的工作人員對經驗和認識等智力資源的合理共享,從而提高了工作效率,使得勘測結果也更加的準確。

3、數據庫技術在礦山地質工作的應用

在礦山地質工作過程中,由于涉及到多方面的知識內容,那么就需要獲取大量的數據信息,并且對這些數據進行系統的處理,就需要構建完善的數據庫,計算機輔助技術中數據庫技術的應用,很好地方便了數據庫管理,一方面可以對礦山監測過程中所獲得數據進行分類保存和展示,主要包括地質勘測過程中,地質構造、特征、地震解釋、地面工程等多方面的資料,實現了很好的分類保存和整理展示。另一方面對這些數據可以進行有組織的、動態的存儲和共享,實現了礦山地質工作中數據處理和信息資源的共享服務,能夠為地質礦山工作不斷地積累經驗數據,通過形成完整的數據庫資料,對于以后其他礦山開采過程中,相似地質結構的開采和利用提供了很大的幫助,通過進一步深化和應用數據庫技術,從而提高數據管理的有效性。

4、地理信息系統技術在礦山地質工作的應用

地理信息系統技術是一種非常關鍵的技術,主要包括對數據進行采集、處理、存儲、管理和分析,并在此基礎上,輸出相應的地理空間數據。通過將信息數據輸出,從而為地質開采過程提供確切的信息,那么工作人員和科研人員就可以根據這些可靠的信息和數據來開展工作。地理信息系統技術的出現,很大程度上方便了人們的工作和管理,在礦山地質開采過程中,使得礦山地質的研究能力達到了前所未有的程度,對地下的地質構造、巖性、物理特性等都可以進行準確的描述和掌握,為地質工作人員提供了可靠的決策數據和信息支持,是礦山地質數據資源管理和應用系統中必不可少的工具。

結束語

礦山地質工作過程中,需要不斷把計算機輔助技術加以利用,通過高效地利用計算機輔助技術,可以有效地提高礦山地質工作的效率,另一方面在地質勘測過程中,提高了獲得數據和信息的準確性,確保了礦山地質勘測的質量和進度。

礦山地質技術論文:金屬礦山地質勘查技術現狀分析

摘 要:地質勘查技術不僅是地質研究中的一項重要技術,同時還被多個領域廣泛的應用,如道路建設、金屬礦山勘察、建筑業等等。本文主要研究了地質勘查技術在金屬礦山中的應用發展,先對地質勘查的發展現狀進行了分析,而后指出其在金屬礦山中的主要工作內容,最后對金屬礦山的幾種地質勘查技術進行了介紹。

關鍵詞:金屬礦山;地質勘察技術;現狀分析

1 引言

地質勘查可以說是包含了一切與地質有關的探測、勘察工作,而在金屬礦山的地質勘查中,一般使用的勘查手段主要為物化探勘查技術、遙感地質勘查技術等。隨著科技技術的高速發展,一些高科技的勘察手段也逐漸的被應用到金屬礦山的地質勘查中,進而極大程度的提高了我國金屬礦山地質勘查的技術水平。

2 金屬礦山地質勘查工作的主要內容

2.1 對生產中的礦山勘查

進行金屬礦山資源開發時,生產企業必須要做好對應生產勘察,并且要根據勘查得出的結構,合理的進行礦產生產的規劃與設計生產,一定不能一次就將所有的礦產全部都開采完,同時要對該礦山的服務年限著重注意,以便于進行充分的利用,也讓周圍的金屬礦產能夠發揮出很好的資源效益[1]。而對正在進行開采生產的金屬礦區來說,必須要對周邊的地質進行詳細的勘查,以此來探出周圍更多資源的儲量,如果是還沒有進行開采的金屬礦區,則更應該擴大范圍進行資源的勘查。在進行這些過程中,還得注意做好相關檔案的記錄,這對以后的地質勘查工作有著相當大的幫助。

2.2 生礦與尾礦的勘查

綜合利用關鍵的地質勘查技術,對提高金屬礦山的開發效率是有著非常巨大幫助的。對緊缺的礦山資源共伴生的尾礦和生礦,采用綜合性的開發利用。與此同時,制定出明確相關標準的政策來對礦產資源的利用進行相應的規范化,并對尾礦的資源做好調查,再綜合利用好礦山的尾礦資源,使得資源的綜合利用得到不斷的提升。

2.3 危機礦山接替資源的勘查

礦產資源都是屬于一種不可再生能源,所以在開發時就要對礦山的開發年限進行充分的考慮好,盡可能的延長其服務時間。因此,當在進行擁有重要金屬礦產資源的地區開采時,就要做好相應的危機礦山接替資源勘查,以此來保證地質勘查工作得以有效的進行,很大程度上減小了對勘查技術的要求,也更加有助于對其進行評價。

3 金屬礦山地質勘查技術的現狀分析

3.1 遙感地質勘查技術法分析

遙感的發展最大程度的拓寬了人類的視覺和視野能力,其有著尺度多、綜合性強和多層次的特點,已經逐漸的成為了金屬礦山地質勘查技術中非常重要的技術手段[2]。隨著傳感器的分辨率(時間、輻射、空間等)的不斷提高,其中著重是干涉雷達技術與高光譜技術的發展,不但大大的提高了遙感的觀測尺度,同時還提高了其對地物的識別精細程度,進而使得遙感地質勘查技術的應用進入到了一個全新的高度。由于遙感地質中,高光譜技術的大力發展,使得遙感可以根據獲得與重建的像元光譜,之間的對地質進行識別,使得遙感地質技術在進行金屬礦山的勘查中的效果得到了質的飛躍。

3.2 勘低頻電磁法分析

隨著地質勘查技術的不斷發展,礦物資源的逐漸減少,大多數存在淺部的金屬礦物都被開采殆盡,而這時候想要繼續進行礦物的開采,其難度就變得相當的大。在這樣的情況下,就必須要提高金屬礦山地質勘查的技術,只有提高了勘查的技術,才能更加方便、靈活的進行礦物的開采??钡皖l電磁法就是利用Fraser濾波等的處理,進而得到相應的數據,將其覆蓋區中異常的地質與展布都有著清楚的了解,還可以對金屬礦山內礦物的位置進行一定的預測[3]。勘低頻電磁法具有快速、便捷和高效等特點。還有強大功能就是,當存在于地球上的任何一點,通過勘低頻電臺發出的電磁信號,都是可以被其它的電臺給及時的收到。但是勘低頻電磁法的信號源選擇是存在著一定限制的,時間的長短對電磁波的強弱也是有著對應的影響,在太陽升起與落山時,其受到的影響最為強烈。

3.3 物化探勘查技術分析

物化探地質勘查技術是地球物理勘查與化學勘察的簡稱,其中物理勘查主要包括了地震、重力、電法、磁法放射性等這幾大類方法,在尋找和擴大能源礦產、有色金屬礦產等方面比化探法更好,有著非常明顯的效果;而化學勘查的主要優勢就在于尋找和擴大貴金屬礦產這方面,化學勘查具有多解性很少,直接性強的特點,勘查的效果明顯要優于物探[4]。隨著當前礦產勘查的發展趨勢,對各種勘查技術的要求也是越來越高,由最初單一的地質勘查技術到現如今的要多種勘查手段的相互配合、協作勘查,只有這樣才能有效地減少其多解性,因為金屬礦產資源的不斷減少,只用物探或化探的手段去進行地質的勘查,其得出的效果肯定不是很理想的。

4 結語

綜上所述,金屬礦山地質勘查技術的發展,對國家的發展和經濟的建設都是非常有利的,只有地提高了地質勘查技術,才能有效地推動找礦技術水平與效率的進步。

作者簡介:高坤麗(1986-),女,安徽六安人,中國地質大學工學學士學位,研究方向:資源勘查工程。

礦山地質技術論文:基于三維激光掃描技術的礦山地質建模與應用研究

【摘 要】激光掃描技術是一門新興的測繪技術,當前已經在很多領域中都得到了廣泛的應用。三維激光掃描技術指的是通過目標物體表面三維坐標的獲取進行完整、高精度的目標物體原貌重建,通過原始測量數據的快速獲取實現直接的實物逆向三維數據采集的模型重構技術。本文首先闡述了三維激光掃描技術關鍵,解決了激光掃描技術中存在的海量測站數據拼接、大地坐標定位兩個方面的不足。以某礦山為例利用三維激光掃描技術完成了礦山三維地質建模,并通過將建模數據與已知坐標進行對比,證明了三維激光掃描技術的實用性較好。本文通過三維激光掃描技術的礦山地質建模與應用進行分析,為覆蓋區礦產綜合預測提供3D礦床模型機預測要素空間形態特征等方面提供了參考。

【關鍵詞】三維激光掃描技術;地質建模;絕對坐標定位

0 引言

三維激光掃描技術由于其高精度、高速度、高真實度的特點得以在制造業、地質業、軍事等領域中廣泛應用。當前,三維激光掃描技術在地質、礦山的測量方面有了比較成熟的發展,但是在海量測站數據拼接、大地坐標定位依舊存在著問題,這兩點成為了地質人員研究的重點與熱點問題。

1 三維激光掃描技術關鍵問題

1.1 測站數據拼接

三維激光掃描技術應用的過程中,測站指的是掃描儀每次測量的數據,目標物所在的相對坐標系中,掃描儀所在位置為坐標原點。實際測量的過程中,如果目標物存在體積過大、表面復雜、形狀奇特等情況,測量的數據不能夠通過一次測量就得到,需要從不同的位置、角度、精度進行多次測量來對工作面進行整體覆蓋[1]。多次測量的結果就是導致目標物的坐標系可能出現多個,首先需要解決的就是大數據量測站拼接問題,將所有的測量數據都集中到同一個相對坐標系中。大型礦山的海量數據并不能夠在預處理的時候進行精簡,本文提出分部拼接的方法,所有的數據都以第一個參考點為準,兩兩之間進行拼接,之后再傳遞到同一個坐標系中,實現對礦山數據站的拼接。

1.2 絕對坐標定位

本文在對絕對坐標進行定位是采用的是羅德里格矩陣變換方法,將非線性問題轉化為線性問題,將計算所得的結果進行平移與旋轉到兩個矩陣,這種方法實用性較強且較為簡便。

數據坐標的匹配計算過程實際上就是絕對坐標的定位過程,主要有兩種方法:一種,是通過平臺裝置記錄測量中的移動量與旋轉角度,得到局部坐標系之間的轉換關系,但是這種方法由于成本較高而沒有得到廣泛應用;另一種,是將相鄰的兩個子域中三個或者三個以上標記點進行拼接,將同一個點從一個坐標系轉移到另一個坐標系。后面這種方法就是本文采用的絕對坐標定位的方法。

2 三維激光掃描技術在礦山地質中的應用

2.1 數據采集

針對某礦山利用非接觸式三維激光掃描儀進行實地數據采集[2]。目標點坐標獲取的原理為:利用精密時鐘控制編碼器獲取激光光束的水平方向角度α與垂直方向角度β,通過激光從發射到返回之間的時間對距離觀測值S進行計算。將接收的激光強度與校正后的彩色照片結合后,得到掃描點的顏色灰度匹配。采樣時采用的坐標系為:橫向掃描面內確定X軸,與之垂直的就是Y軸,與整個掃描面垂直的就是Z軸,因此P的坐標為(XS,YS,ZS),其中XS=Scosβcosα,YS=Scosβsinα,ZS=Ssinβ。

在礦山數據采集的過程中,可以通過特殊材質平面標靶、球面標靶來對目標地物進行識別。但是本次采集過程中由于地形、經費、精度等方面的要求,采用識別目標地物的方法是剖面張貼紙質標靶,經過實際的分析之后證明這種方法能夠在軟件處理過程中找到中點。

2.2 數據處理

經過數字化的測量得到的數據往往具有數據誤差、數據量大等特點,為了能夠在后續的模型重建的過程中包裝模型質量,需要對這些測量所得的數據進行預處理。

2.2.1 噪聲去除

很多的點云數據第一步要做到就是進行數據的精簡,其中最主要的就是噪聲去除不屬于礦山內部有用數據的部分,在噪聲處理的過程中主要采用的是Polyworks,剔除的對象主要是外圍存在的一些散亂的點[3]。

2.2.2 相對坐標定位

分塊數據的對齊方式包括兩種,一種是一點對齊,適用于公共特征十分明顯的分塊數據,特點是速度較快、操作簡便;另一種是N點對齊,適用于在兩幅點圖中N個處于公共部分不同位置點的粗略對齊,這種對齊方式需要在事前進行人為的標記點放置,便于對齊標準識別之后再利用bese file alignment & comparison進行精準對齊。

2.2.3 數據精簡

在激光掃描儀測量生成的海量數據點中,并不是所有的都是對于模型重建有用的。而且掃描的過程中為了確保標記點的識別往往將精度設置得較高,由于在拼接之后會產生大量冗余數據。因此,要對數據進行精簡。

Polyworks具有防止數據出現重疊的功能,會對點云數據的重疊進行較少,從而在一定程度上減少數據量。之后利用處理軟件Geomagic的曲率簡化、網格簡化、統一簡化與隨機簡化四種方法對數據進行進一步的簡化。

2.2.4 絕對坐標定位

在對礦山進行實地測量的過程中需要在入口處設置三個紙質標靶,作用是為之后室內工作中坐標的轉換提供依據。之前已經完成相對坐標轉換,在此基礎上利用程序實現全部點與坐標文件的相對坐標系與大地坐標系之間的轉換,形成地質模型。

2.2.5 坐標轉換程序結果分析

在坐標轉換的過程中,因為在拼接的過程中已經將站點數據原點集中在同一個坐標系中了,而且原點選擇的是有參考點的站點,所以在坐標轉換完成之后,將文件導入到處理軟件中能夠對坐標誤差進行查看與對比。

公共坐標點的選擇是將實地測量中入口處的三個紙質標靶作為坐標轉換的依據,通過全站儀與Polyworks得到相對坐標之后,再經過坐標轉換程序得到。通過非結果的對比與分析可以看出通過編程得到的大地坐標理論值與實際值存在一定差異,但是誤差在可以接受的范圍之內,符合礦山三維地質建模精度方面的要求。

3 總結

三維激光掃描測量技術在原始測繪數據的獲取方面具有精度高、效率高等特點,而且獲取的數據完整、豐富,能夠為研究提供盡可能多的信息,但是同時也加大了數據處理方面的難度。本文通過分部式處理多站點數據構建的礦山三維地質模型,及全站儀測得的標記點大地坐標與理論坐標之間的對比,證明了絕對坐標程序的實用性,為研究人員將三維激光掃描測量技術應用于礦山提供了參考與借鑒。

礦山地質技術論文:礦山地質探礦工程的技術分析

摘要:地質探礦工程是礦產資源得以開發利用的重要技術,決定了礦產資源開發利用的程度,隨著人們對礦產的需求量增多,對礦山的地質環境也產生了很大影響,如果地質探礦工程應用不當,那么會造成很大的問題,本文將主要針對礦山地質探礦工程的發展情況、礦山地質探礦工程中存在的問題進行簡要分析,并提出了解決措施。

關鍵詞:礦山地質;探礦工程;問題;對策

地質探礦工程存在的問題不僅增加了探礦的難度,同時也增加了探礦的危險性,因此,我們要從實際問題出發,研究如何避免這些問題的發生,提高探礦的成功率和安全性。

一、礦山地質探礦工程的發展情況

礦產資源勘探的材料和環境緊密相連。在相關的地質條件是煤礦地質采礦項目措施的使用,所以經常會出現一些地質環境問題。為了迎合經濟的進步,人們越來越多的礦山的發展。人們探索礦山使用的能量來推動自己前進,隨之也出現了越來越多的礦山地質環境問題,這些問題如果沒有處理,可能就會導致貧瘠的能量,導致地質環境問題,和破壞附近周圍的環境。國內礦山使用礦物質已經明確在資源與環境之間的沖突,并擴大礦產能源的發展,從一個角度來緩解沖突。但不能忽略的實際情況是,在采礦的過程使用面臨的安全隱患。許多礦工現在只看到利潤,沒有長期愿景,僅僅追求利益忽視保護程序。

二、礦山地質探礦工程中存在的問題

1、探礦方式的不合理

開采礦山的礦石時,針對不同地質采礦使用不同的發展措施。現在常用的四種:鉆井方式、坑、點蝕和地球物理勘查方法。礦業近年來,是應用最廣泛的坑和鉆孔的方式。但是大多數會遇到的情況是,許多單位沒有選擇好的方法在礦產的勘探,開采礦產的方法是使用過去的經驗。如果采用這種方法,新開采的礦區很容易出現誤判。尤其是對部分老崆峒礦產的地區,必須進行全方位的測試,能夠明確這是包含在靜脈,形式、大小、數量、基本內容、礦化等等。這些都是提前做好準備生產關鍵內容的前提,另外,地層結構層的結構,同時需要進行決議。

2、缺乏專業化的作業隊伍,尤其是安全意識的薄落

人們常常在正常工作很長一段時間,熟悉環境放松警惕,安全意識會慢慢在下降。礦區的地質環境和工作環境復雜多樣,在探索的過程中,工作環境往往大家會認為和之前的都是一樣的,不提前做好準備,安全意識的缺乏,所以很容易出現事故,造成損失。

3、探礦的地點選擇不科學

在我國的南部礦產資源豐富,但更多的是小煤礦??碧降攸c的選擇是正確的質量將直接影響勘探,加劇了勘探工作的難度,甚至造成嚴重事故。也由于勘探位置錯誤的選擇,導致使用的測試方法與實際地質結構不匹配。

4、安全意識薄弱

地質探礦是一項技術活,專業化的作業隊伍,是實現有效探礦的前提。目前,我國探礦作業隊伍的專業性較欠缺,在技術上還不夠成熟,而且缺乏高端的、技術強的作業人員。進而,我國的探礦工程的發展比較緩慢,有待現代化模式的不斷推進。同時,員工缺乏專業素質,特別是人們的安全意識下降,造成更大的風險勘探工作。根據礦山地質勘探工作的特殊性,根據山區或該地區復雜的地質構造,安全意識的缺失,無疑是提高項目執行的難度。并且,深山中毒蛇、野獸等危險元素,都會對施工作業來來危險性,需要工作人員提高安全意識。

三、礦山地質探礦工程中問題的解決措施

1、全面掌握礦山地質的環境情況

要全面掌握礦山地質的環境情況。每個礦山所處的地質環境都是不一樣的,礦山的地貌特征也是有差別的。在進行礦山地質探礦工作時,要全面掌握礦山的地質情況。要對要開采的礦山的礦種和規模進行調查,了解礦山礦層構造。另外還要對整個礦山的礦脈的數量、產狀、形態、規模、礦化等基本特征。掌握這些方面的準確數據,這樣才能夠有利于研究正確的開采方式和布置下一步的工作。同時還要注意對礦山的生態環境的情況進行分類。對于不同的礦山區要采取不同的環境保護措施。

2、槽探工程中應該注意的問題

現在開采礦物質中使用最多的方式是槽探方式,在開展槽探時一定要注意以下五點:運用的槽其底部要寬六十厘米以上,槽面寬在一米二以上,建筑中深度在三米以下。兩側的坡度要由土質情況以及探槽長度一起來確定的,運用的探槽在一米內其坡度要在九十度以下,運用的探槽在一米到三米內,其坡度要在六十到七十度內。如果所開采探測的地質是柔軟、松散抑或潮濕的地區,坡度在五十五度以下。在探索礦區時,槽壁要一直在平衡的狀態,要立即清理干凈松石;在槽口五十厘米的區域內不能有土堆或者石子堆抑或工具堆放。在探槽項目開始之前,就一定要檢查好保證沒有塌落、縫隙、松土等不穩定的因素存在。如果礦區在比較陡峭的地方,一定不能上下槽一起作業,槽內存在兩名工作者一起進行工作時,兩人之間至少相距三米,確保安全。在使用人力挖長探槽的情況下,禁止挖掘探槽的底端,讓它們隨引力自己下落。在土質較為松軟的地方,在加長其探槽的過程中要把兩側的槽壁進行加固處置。在陰雨天氣抑或工作人員喝酒的情況下進行工作,工作者不能在槽內進行吃喝抑或休息。

3、探礦方式的合理性

進行礦山地質探礦時,需要基于全面的地質情況,選擇合理地探礦方法。不同的地質礦山其環境存在較大的差異,尤其是地質結構的差異,強調了探礦方式的不同。于是,在進行地質探礦的工作時,需要基于礦山的礦量、礦產種類,以及規模,進行全面的調查,以有效的了解礦山的具體礦產結構。并且,礦山的產狀、礦脈內容,也是了解礦山基本特征的重要方面。在完全了解上述的內容之后,才能進行探法的研究,以最終確定探法的選擇。同時,在探礦工程的開展中,關于生態環境的控制,是探礦工作的重要環節,也就是說,在綜合考慮的同時,要強化環境保護的工作,以形成環保的探礦方式。

4、加強礦山地質勘探工作的安全管理

安全是最重要的一個方面的礦山地質勘探,尤其是工作環境的特殊性的基礎上,有效的安全管理是十分必要的。所以,在完美的地質勘探工程,實施安全管理工作,創造良好的外部環境勘探工程的發展。在安全管理工作中,提高水平的專業工程人員的標準化操作技術,特別是,是避免人為因素,安全生產事故的重要方面。在日常工程工作,加強人員的技術培訓,提高技術的不足,從而提高手術的質量和安全系數。同時,工程人員安全意識是薄,這就需要加強施工人員的安全意識,對潛在的安全因素,可以有效地發現,養成良好的自我保護。當然,與此同時加強安全管理,管理工作的有效性,是前提要處理各種各樣的事故。和實施安全管理體系,建設工作,嚴格規范員工的工作,和有效地存儲和處理,避免安全設備故障問題。

5、提高工作人員安全意識,加強礦山地質探礦的安全管理

地質勘探這個特殊的工作,安全問題尤為重要,如何確保有效的安全管理是十分必要的。因此,一方面,必須在保安人員崗前培訓,提高員工的安全意識,使其能有效地找到潛在的安全系數,在各種緊急情況下保護自己。實現安全生產責任制另一方面,具體責任到人,讓他們意識到自己的責任。

結束語

我國的礦山地質探礦過程中存在著比較嚴重的安全隱患問題。諸多方面的因素可能導致進行礦山地質探礦工程出現危險,包括探礦方式的不合理,選擇的地址不當,安全意識薄弱等等這些方面的因素都會帶來很嚴重的后果。所以為了能夠進一步地促進我國礦山地質探礦工作,我們在工作中一定要正確對待處理。

礦山地質技術論文:礦山地質勘查中三維GIS技術的應用研究

[摘 要]GIS又被稱為地理信息系統,因其卓越的空間分析能力和空間建模屬性,在礦山地質勘查中發揮著重要作用。筆者基于GIS內涵、基本功能及生成方法分析,對三維GIS數據模型在地質礦山中應用進行了初步的探討與研究。GIS技術的引入為礦山地質的勘察工作提供了便利的條件、提高了勘察的精度,降低了工作難度及工作量,是一種值得大力推廣的地質勘察方法。

[關鍵詞]礦山地質勘查;三維GIS技術;地質勘察信息系統

在數字化時代,三維GIS在礦山地質工作中的作用已為我們勾畫了一幅完美的藍圖。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。其最大的特點則是空間分析功能,非常適合于礦山領域中的空間實體建模與疊加分析。GIS空間分析的內涵極為豐富,包括空間查詢、空間量測、疊置分析、緩沖區分析、網絡分析、空間統計分類等多個方面。引入GIS后,我們可以對礦圖進行空間屬性查詢,以及利用全自動化辦公系統對礦山中的空間實體進行空間量測、疊置分析等,大大簡化了工作量,也提高了精準度。

1.三維GIS技術及其基本功能

二維GIS技術經過幾十年的發展,已經深入社會各行各業,但是其自身仍然存在著諸多問題。如二維GIS技術和圖像處理系統能夠對一些三維工程信息進行處理,但并不能將高恒變量當作獨立的變量進行處理,只能充當附屬變量,因而僅能描繪出地表的起伏而難以深入描述低下信息。三維GIS技術則可以完全覆蓋到整個單位空間內部的GIS,從而可以實現和人類同樣的從某點觀察的視覺效果,大幅度增強了對象的真實感,有效解決了二維GIS技術下的難題。因而在采礦、地址、巖土等多個領域,均以形成了具有部分三維GIS功能的專用三維GIS管理系統。

我國三維GIS技術仍然處于研究階段,因而關于其功能的理解存在一些爭議,從地質勘察來說,以地學對象作為研究載體,可以將其基本功能分為三個方面:(1)實現了三維數據管理。利用三維GIS技術可以實現三維數據錄入,和其他系統數據的快捷轉換,包括一些數據的基本分析,錄入數據庫數據的整合和查詢等。(2)實現了三維對象的管理。包括對一些基于三維數據的三維對象的建模,模型的可視化選擇和查詢以及對三維對象的平移、旋轉等基本變化。(3)三維空間分析。包括三維的交、并、差以及開挖等操作,還能實現對體積、表面積以及距離的三維計算。

2.三維GIS空間

2.1 數字高程模型的實現

數字地面模型是對地面各特性進行描述的有序數值陣列。通常情況下,其空間的水平坐標由x,y表示,垂直高度用z表示,此外也可使用x表示經度,y表示緯度。此類地面特性是高程或稱海拔高程的DTM,又名數字高程模型。

2.1 Gird的生成方法

地質勘察中,很多情況下原始采樣點都是不規則的,采樣點數量不能滿足達到顯示的需求,可以采用插值法生成更多的點。通常有雙線性法以及趨勢面法等多種形式,本文主要介紹Kriging法。該方法以空間位置中的空間屬性分布為重點考慮對象,能夠達到對線性、無偏以及最小估計方差的精確估計,通過對信息樣品的大小、形狀等綜合考慮后,會對樣品賦予相應的系數,接著通過加權平均來對需要的塊段品位做有效評估。

2.3 不規則格網的生成

TIT是由大量相鄰的、不互相重疊的三角形構成的對地形表面的連續鋪蓋,根據類型的而不同,生成方法也有所差異,以一般三角網最為常見。該方法根據距離最近原則進行組網,并且隨著起始邊的不同呈現出不同的結構。而Delaunay三角網結合結構較強,對于同一個不規則離散數據點能夠實現集中對應,因而在性能上實際要優于一般三角網。

3.基于GIS的地質勘察信息系統實現的重點及方法

3.1 信息模型驅動系統的應用

地質勘察信息系統的實現是以統一建模語言為基礎構建的信息模型驅動開展的,保證在整體上把握系統的要求,進行準確的數據建模。統一建模語言構筑的信息系統模式從根本上來講就是系統的初始模型,對統一建模語言構筑的模型系統進行測試、分析、設定及實現。信息系統的建設可以劃分成幾個相互獨立的部分,即初始部分、細化部分、系統實現部分、交付部分等,每一個部分都伴隨著統一建模語言,始終貫穿在整個系統中。

3.2 應用關系數據庫對空間數據進行管理

現今,伴隨著科學技術的不斷發展,GIS技術在地質勘察方面的發展主要是朝著關系數據庫對空間數據庫的管理方向轉變的。其可以充分應用關系型數據庫管理系統對大量的空間數據進行管理、控制、儲存等。利用擴充結構化查詢語言的范圍來操作空間或非空間的數據。另外,還有助于版本的管理工作,防止人為操縱空間數據分割情況的出現。關系數據庫中空間管理數據的重點是面向對象進行空間建模。這個模型轉變了以往GIS技術中屬性與圖形分離的情況,進行空間反映的圖形也僅是一個屬性的字段,同其他非空間性資料共同儲存在關系數據表中,使傳統的數據庫模型徹底結束。這個模型有助于對各類空間數據進行地質勘察,進而更好地創建地質勘察模型。

3.3 CBD技術的應用

以面向對象的建模方法為基礎,系統應用CBD技術進行編程,把底層的模塊封裝成為公共組建,利用各組件的搭建系統,從而完成軟件模塊的創建。組件的應用主要是組建對象模型,GIS技術開發軟件,從而將空間的數據資料輸入數據庫,查詢其顯示數據,輸出繪圖,同時對各個子系統進行統一集成。

4.三維GIS數據模型在地質礦山中應用分析

4.1 建立數據模型

地質礦山的復雜性較高,其包括了各種天然地質體和人工設施。所以應根據對象的特性確定描述地質礦山現象所使用的三維數據模型。遵循的原則是描述結構簡單、具有拓撲關系、滿足一定的空間精度、便于處理與分析的原則?;诘刭|礦山現象的復雜性,描述的數據模型也相對復雜,現階段尚無一項能夠完全滿足各種質礦山領域的三維GIS軟件。然而,三維GIS數據模型向著面對對象技術和方法來分析研究的趨勢已日益明顯。

4.2 數據庫的可視化管理

數據庫管理系統是地質礦山的各項管理工作的基礎,而采用面向對象的數據庫管理系統具有其優越性。雖然使用傳統關系數據庫的Binary和備注字段能夠對變長記錄加以管理,然而會影響效率。而面向對象的數據庫管理系統可以提供結構化查詢語言,從而實現對三維空間對象的各種操作??梢暬堑乩硇畔⑾到y的主要功能,也是對空間數據庫觀測最為重要的方式之一。構建三維幾何造型的方式能夠作為三維物體的可視化的借鑒,然而尚無法滿足地質礦山中的三維現象的需求。隨著三維對象可視化技術的迅速發展,OpenGL、Direct3D等3D引擎在進行地質礦山現象的可視化處理中,正發揮著日益重要的作用。在Windows系統中使用VC++調用3D函數,一方面能夠得到良好的三維效果,另一方面還能夠降低軟件開發的復雜性。從而化解了可視化軟件和三維數據模型間的接口問題。

5.總結

當前,在地質勘察領域中,GIS技術的應用尚處于起步階段,但已引起了多方面對其技術難點及熱點的關注。由于信息系統驅動模式的先進性,利于操作、維護及二次開發,基于組件式GIS技術的地質勘察管理系統對地質勘察信息進行深度處理,一方面可以滿足當前

地質勘察數據的制圖輸出要求,另一方面也初步實現了勘察場區三維地質模擬,奠定了基礎地質可視化分析的基礎。

作者簡介

許蕾(1983.10-),安徽淮南人,2007年畢業于安徽理工大學地質工程專業,現供職于安徽省煤田地質局第一勘探隊。

礦山地質技術論文:淺析礦山地質工程測量技術

摘要:隨著社會的不斷發展,人類社會正面臨著資源過度消耗、環境惡化、人口壓力、災害頻發等多種影響人類生活和發展的問題。在科學技術飛速發展的時期,每一位礦山地質工程測量人員都承擔著提高測量水平的責任。因此,每一位礦山地質工程測量人員都要培養創新意識,增強創新精神,從而以一種全新的面貌應對社會的發展。根據實際工作的需要,筆者對礦山地質工程測量技術存在的問題進行了分析研究,并提出了合理化的建議,有利于礦山地質工程測量人員技術水平的提高。

關鍵詞:礦山地質;工程測量;技術

引言

隨著礦山資源的不斷開采,科學技術逐漸深人,礦山地質工程測量向工程型轉變是必然的趨勢,也就是礦山測量除了注重儀器在生產中的運用外,還要從服務型向決策型轉變。因此,礦山測量人員的素質也將逐步提高,綜合能力也不斷增強,礦山測量人員也將在礦業的更多領域發揮決策作用。

一、概述

由于行業的特殊性,礦山測量一度被作為一個單獨的專業。礦山地質工程測量技術的提高主要受三方面的制約:1.測量水平和相關儀器的先進程度;2.開采水平和工程量的制約;3.與礦山測量相關專業的發展。礦山測量人員承擔著繪制地貌、地形圖;開采監督;測量開采沉陷程度和對因開采導致的損害進行修護等任務。近年來,人口壓力、資源使用過度、環境惡化以及災害頻出等狀況,已逐漸成為人類發展和社會發展的主要制約因素。有關文獻顯示:礦山地質工程測量人員對礦山地區的整體測評、保護環境、管理環境信息、以及整治因開采資源而導致的地面凹陷具有積極意義。

當前的礦山測量和礦山開采已逐步應用以3S為主導的信息技術,該技術在促使礦業開采走向現代化方面發揮了重要作用,并將繼續為資源開采和礦山地質工程測量提供良好的服務。目前礦山測量的主要工作是:勘探資源、設計開采的方式;礦山地區的地面和地下測量;對當地的環境信息進行收集、分析、利用以及處理。礦山地質工程測量在尋找資源、開采資源、利用資源和保護資源等方面,為人類提供著持續的服務。

二、礦山地質工程測量存在的問題

1.礦山地質工程測量人員的地位、待遇不高,擁有的權利小。礦山地質工程測量是資源開采可以維持的前提,同時也是資源開采后各項服務的提供者。礦山地質工程測量的數據不僅要為開采資源提供服務,也為相關領導對開采資源、保障安全等方面決策提供了參考,是資源開采和安全生產重要的組成部分。然而,從上世紀90年代以來,受到市場經濟的強烈影響,大多礦山企業都改變了經營理念,把達到經濟利潤最大化作為企業的運行指南,大量開采低成本的礦石。受這種環境的影響,礦山測量技術的發展較緩慢,并且針對礦山測量的投資也很少,并且礦山測量人員的地位低,權利小,礦山測量發揮不了應有的作用。

2.人才缺乏。由于煤礦行業的工作條件差、危險性高,尤其是地質工程測量部門工作人員的待遇不高。因此,很少有測量專業的優秀人才到煤礦行業工作,并且原有的優秀人才也流失到了交通、建筑等行業,煤礦行業的測量技術力量大大削弱。

二、地質工程測量技術設計的方法

1.技術設計的依據

1.1上級下達任務的文件或合同書。

1.2有關的礦山地質工程測量的法規和技術標準。

1.3有關礦上地質工程測量產品的生產定額、成本定額和裝備標準等。

2.技術設計的基本原則

2.1礦山地質工程測量技術設計方案應先考慮整體而后局部,且顧及發展;要滿足用戶的要求,重視經濟效益和社會效益。

2.2要從礦山地質工程測量作業區實際情況出發,考慮礦山地質工程測量作業單位的實力,挖掘潛力,選擇最佳方案。

2.3廣泛收集,認真分析和充分利用已有的礦山地質工程測量的相關資料和產品。

2.4積極采用適用的礦山地質工程測量新方法、新技術和新工藝。

3.編寫技術設計書的要求

3.1礦山地質工程測量技術技術書內容要明確,文字簡練,標準已有明確規定的,一般不再重復,對礦山地質工程測量作業中容易混淆和忽視的問題應重點敘述。

3.2在礦山地質工程測量中采用新方法、新技術和新工藝時,要說明礦山地質工程測量計劃書可行性研究或試生產的結果以及達到的精度,必要時可附鑒定證書或試驗報告。

3.3名詞、術語、公式、符號、代號和計量單位等應與礦山地質工程測量的有關法規和標準一致。

3.4以礦山地質工程測量的實際需要與工程特點為基礎,以測量規范為準繩,以分級布網控制測量誤差,確保校核條件控制測量質量,最大限度地保證礦山地質工程測量成果的可靠性,實現礦山地質工程測量工作的多快好省。

4.對設計人員的要求

4.1礦山地質工程測量設計人員首先要明確任務的性質、工作量、要求和礦山地質工程測量設計的原則。

4.2礦山地質工程測量設計人員應認真做好作業區情況的踏勘和調查分析工作。

4.3礦山地質工程測量設計人員應對其設計書負責, 要深入第一線檢查了解礦山地質工程測量設計方案的正確性,發現問題要及時處理。

5.地質工程測量項目技術設計的主要內容

5.1任務概述

任務的名稱、來源、項目內容、行政隸屬、地理位置、作業區范圍、產品種類及形式、任務量,要求達到的主要精度指標、質量要求、完成期限和產品接收單位。

5.2作業區自然地理概況

礦山地質工程測量地理特征、居民地、交通、氣候情況和礦山地質工程測量作業區困難類別。

5.3已有資料的利用情況

說明資料中礦山地質工程測量工作完成情況,主要礦山地質工程測量資料情況及評價,利用的可能性和利用方案等設計方案。

5.4主要作業方法和技術規定

特殊的礦山地質工程測量技術要求,采用新方法、新技術、新工藝的依據和技術要求,并進行礦山地質工程測量技術估算或說明。保證礦山地質工程測量質量的主要措施和要求。

三、礦山地質工程測量要運用GPS和RTK技術

在礦山坐標中利用GPS測量獨立坐標的轉換數據,并計算高速公路高程的差值。

1.測量地形

測量地形圖的傳統方法是建立控制點,并在控制點上安放經緯儀或者全站儀測量地形圖。隨后測量地形圖的方法發展為:外部作業使用手簿和全站儀進行編碼,用比例較大的軟件測量地形圖,該方法對四周地形地貌的測量要求較高,并且通過測量可以觀察到測量站,這些工作至少需要2~3人操作完成,若在拼圖時如發現錯誤,也需要到野外重新測量。在普通的地形地貌中,測量站運用RTK,一次就可以完成半徑為10公里的測量工作,極大的減少了傳統測量方法需要搬遷測量儀器的次數,并且只需要在地形地貌的碎部點上停留1~2s,便可得到該碎部點的三維坐標。此外,在測量的過程中鍵人地物編碼,可以了解測量數據的精確程度,從而提高地質工程的測量效率。RTK的精確度可以達到厘米級,同時誤差不會累計,測量的數據也準確可靠,測量工作完成后,便可在成圖軟件中繪制出所測區域的地形圖。

2.放樣方法

傳統的放樣方法是,把已設定的點在實際地面上標出,并用常規的放樣工具放樣,通常要放一個已設定的點,還要反復的移動這個點。在放樣工作不能繼續時,通常需要使用別的方法來完成放樣工作,但會導致測量誤差的累計,從而影響放樣點的精確度。而運用RTK放樣時,只需要把已設定點的坐標值鍵人到手簿內,手簿便可呈現并提示放樣的位置,這樣不僅使放樣工作變得容易,同時在很大程度上也提高了放樣效率。

結束語

隨著礦山資源的不斷開采,科學技術逐漸深人,礦山地質工程測量向工程型轉變是必然的趨勢,也就是礦山測量除了注重儀器在生產中的運用外,還要從服務型向決策型轉變。因此,礦山測量人員的素質也將逐步提高,綜合能力也不斷增強,礦山測量人員也將在礦業的更多領域發揮決策作用。

礦山地質技術論文:計算機輔助技術在礦山地質勘察中的應用分析

摘 要:近年來,隨著計算機技術的發展與進步,它逐漸深入到各個領域中。礦山地質勘察是一項非常復雜的工作,人們充分發揮計算機輔助技術的各項優勢,將其運用在礦山地質勘察工作中,極大提高了工作效率。本文先簡單介紹了計算機輔助技術的相關知識,然后重點探討了四種不同計算機輔助技術在礦山地質勘察中的應用,旨在推動我國礦山地質勘察工作的良好開展。

關鍵詞:計算機輔助技術;礦山地質勘察;應用

隨著城市化進程的不斷加快,人們對礦的用量逐漸加大,礦山地質勘察工作也逐漸發展起來。國家在這方面的資金投入較大,但受到各方面因素的影響,比如礦山地質勘察工作環境復雜多變,存在較多的不確定因素等,最終得不到良好的回報。為了提高勘查工作的科學性和有效性,保障礦山資源得以合理開發和利用,人們應該充分利用科學技術的力量,有效應用計算機輔助技術,提高礦山地質勘察的工作效率,促進礦山地質勘察工作的良好發展。

1 關于計算機輔助技術

所謂計算機輔助技術,其英文全稱為Computer Aided Technologies。它指的是以計算機為載體,通過計算機的相關功能,對產品進行設計、制造、測試等操作,從而輔助人們根據具體的需要,將其運用在不同的領域中,最終完成一系列操作的一種技術。

計算機輔助技術包括多個領域,比如現在比較常見的計算機輔助設計(CAD),還有計算機輔助教學(CAI)等,人們在不同的領域中應用計算機輔助技術,有效完成各種任務,最終形成一種良好的人機交互模式,極大促進了各個行業的發展,它是人類科學技術進步的重要體現。

2 計算機輔助技術在礦山地質勘查中的應用

計算機輔助技術涉及多種技術,將它們應用在礦山地質勘察中,可以說是一大創新壯舉,下面仔細分析幾種不同技術以及它們在礦山地質勘察中的應用。

2.1 三維可視化技術在礦山地質勘查中的應用

三維可視化技術,即3D Visualization技術,最早誕生于二十世紀八十年代中期,它有效結合了計算機數據處理、圖像顯示等多種技術。三維可視化根據其功能,可以對地下和地面上存在的多種地質現象進行描述和理解,是一種非常好的工具。

隨著計算機技術的不斷發展與進步,礦山地質勘查工作逐漸應用三維可視化技術,具有良好的效果。第一,三維可視化技術具有龐大的數據處理功能。因此,當人們收集到大量的地質資料后,運用該項技術檢查其連續性,能夠有效識別出地質資料的真偽;此外,三維可視化技術通過一系列的數據處理工作,還能有效檢測出地質資料是否存在異常,從而為人們的后續數據處理工作提供良好的依據。第二,人們在礦山地質勘查中,還可以利用三維可視化技術來解釋各種地層現象。它主要是采用不同的透明度參數,對地下界面的地震反射率數據進行分析研究,然后在一個三維的空間里對地層現象進行解釋,比如地層的構造情況、巖性特征等。這就為礦山地質勘察人員的后期工作提供良好的參考價值,進一步提高勘查的準確性。這是三維可視化技術在地質勘察中應用比較廣泛的地方。

2.2 地理信息系統技術在礦山地質勘查中的應用

地理信息系統技術,即Geographic Information System技術,人們一般將其簡稱為GIS技術。地理信息系統的功能非常強大,主要包括對數據一系列操作,比如數據采集、存儲、分析等,然后在此基礎之上輸出相應的地理空間數據,而且還要表述清楚信息的屬性問題,人們就可以根據最終的結果來展開后續工作。

礦山地質勘察中,人們需要對地下的一些實體特征進行描述,比如地質構造、電性、巖性等,所有這些實體都與地理信息息息相關。將地理信息系統技術運用到礦山地質勘察中,不僅提高了人類在礦山地質方面的研究能力,而且還提高了人們獲取地球信息的能力。因此,它在礦山地質勘察中發揮著重要的推動作用,是一項非常重要的計算機輔助技術。

2.3 數據庫技術在礦山地質勘查中的應用

數據庫技術產生的時間比較早,大概是在二十世紀六十年代末至七十年代初,它主要用來處理數據信息,包括對數據的存儲、分析等操作。隨著數據庫技術的不斷發展,它已經逐漸成熟,被各個領域廣泛應用。

在礦山地質勘察中運用數據庫技術,主要作用體現在兩個方面。其一,對礦山地質勘察工作進行信息系統的開發。就目前礦山地質勘察工作來看,涉及的內容非常之多,比如地質構造問題、地面工程、地震解釋等。這些方面工作中的數據如果是獨立的個體,則很難保障工作的順利開展。這就需要構建一個信息管理系統,對所涉及到的數據信息進行管理。其二,礦山地質勘察中各種數據的存儲、分析以及后期的展示。數據庫技術具有強大的數據處理功能,它可以對礦山地質勘察中的數據進行動態存儲,然后在此基礎上進行分析。后期的工作人員可以通過相關的數據查詢,為后期工作的開展提供良好的參考價值,有效實現了資源共享。

在數據庫技術基礎之上建立的信息管理系統,因其包含的信息類別非常之多,不僅能夠為礦山地質勘察工作人員提供良好的參考價值,而且還能為研究人員提供勘探數據。因此,為了讓信息管理系統為人們提供更全面的服務,我們必須要加強技術創新,對傳統數據庫進行升級處理。

2.4 虛擬現實技術在礦山地質勘查中的應用

虛擬現實技術,即Virtual Reality,一般簡稱為VR,它是近年才興起的一種計算機輔助技術,涉及的領域非常廣泛,比如比較常見的計算機圖形學、人工智能、人機交換技術等。它主要憑借計算機這個載體,充分考慮現實因素,最后生成多種接近現實的三維感覺,比如視覺、聽覺、嗅覺等。

虛擬現實技術被應用到礦山地質勘察后,受到人們的青睞,迅速普及開來。將虛擬現實技術應用到礦山地質勘察中,具有多方面的優點。人們在礦山地質勘察中,會生成各種各樣的數據,人們再分析處理這些數據,將結果展示出來。該項技術擁有比較強大的“體渲染”技術,它可以保障這些數據同分析結果同時顯示出來。那么不同學科工程技術人員,比如地震學科、鉆井學科、地質學科等,有了一個協同式的工作環境。在這樣的工作環境下,礦山地質勘察中的工作人員可以實現資源共享,進一步提高工作效率。

從虛擬現實技術運用在礦山地質勘察來看,主要體現在以下幾個環節,比如進行三維可視化解釋地震資料、鉆井設計、工程設計等,從而保障了礦山地質勘察工作的準確性和效率性,縮短了勘察工作周期。

3 結束語

礦山地質勘察是一項高風險、高難度的工作。因此,在開展礦山地質勘察工作時,應該充分運用計算機輔助技術,比如三維可視化技術、虛擬現實技術、數據庫技術、地理信息系統技術,進一步提高工作效率。此外,為了保障礦山地質勘察工作的順利開展,還需要采取多種措施,比如建立健全礦山資源勘察的長效機制,促進礦山地質勘察工作的科技創新,進一步完善礦山地質勘察工作的管理等,促進礦山地質勘察工作的有效開展。

作者簡介:田兆成(1964.03-),男,吉林白山人,高級工程師,本科,研究方向:地質。

作者單位:吉林省核工業地質局,長春 130062

礦山地質技術論文:RTK技術在礦山地質測繪中的應用

【摘 要】隨著現代科學技術的發展,日益先進的地形測量技術也得到普及運用。對于礦山地質的測繪工作中,RTK技術突出了較為明顯的優勢,而且現在被廣泛地應用到很多復雜的地形測量之中。鑒于目前,對于RTK的運用依舊處于較為新型的技術,本文首先對RTK技術的原理、優點以及操作步驟進行闡述,進而介紹其在礦山測繪中的實際運用。

【關鍵詞】礦山測繪;RTK;運用

在我國,礦山大多都是處于山林之中,具有地形復雜、溝梁密集等特點,雖然GPS測量技術已經得到了廣大測量單位的采用,而較傳統的礦山測繪方法不能夠很好地適應礦山測繪的需求。因此實時動態測量技術(Real Time Kinematic,簡稱RTK)得到了運用,由于RTK具備很多其他測繪技術不具備的特點,例如無線電干擾源少、速度快、不受通視條件限制、精度高、工作效率高等,在對礦上地質的測繪工作中起到了事半功倍的效果。

1.RTK原理

RTK主要是根據載波相位觀測量為基礎的一種動態的GPS測量技術。RTK技術能夠將坐標系內的三維定位結果(達到厘米級)進行實時地提供。首先利用GPS技術的相對定位理論,由測量的基準站、流動站進行同步采集來自同一個衛星發射的信號,基準站在接收到GPS信號的同時,也進行載波相位測量,然后將所獲得的載波相位觀測值、基準站坐標等,通過數據鏈傳輸到測量的移動站;然后由測繪移動站把來自基準站的數據,通過數據鏈進行接收,即可使用GPS技術將實時數據處理軟件和獲得的GPS觀測數據進行實時處理,獲得基線向量(X,Y,Z);然后再由基線向量和基準站坐標共同得到測繪流動站的WGS-84坐標;最后可以利用坐標轉換即可得到地方坐標系的平面坐標。

2.RTK的特點

2.1 RTK的誤差

同GPS靜態定位的誤差類似,RTK測量的誤差主要分為兩類:同測站和距離相關的誤差。如果采取對RTK測量的作業半徑進行限制的方法,就能夠減少這些誤差。

2.2 數據鏈

在使用RTK技術進行測量時,一般移動站需要對基準站發出的差分信號,進行實時地接收,以此來確定待測繪點的位置坐標數據。對于RTK系統的數據傳輸,一般都是使用超高頻電臺播發差分信號,其是一種視距傳輸,其傳輸距離會受到多方面因素的影響,例如接收天線的高度、地球曲率半徑、大氣折射等。

2.4 坐標轉換

同GPS靜態測量一樣,RTK也是首先需要獲得的WGS-84坐標,而且一定要進行坐標轉換,以此獲得當地坐標系中的平面坐標。一般手續要獲得的坐標轉換參數,大多數都是結合WGS-84坐標和3個以上的已知控制點的當地坐標進行求解。如果已知控制點沒有設置WGS-84坐標時,那就可以在使用RTK技術時,使用快速靜態定位的方法進行測取。

3.RTK測繪的具體步驟

3.1 基準站設置

系統設置:

首先在基準站覆蓋范圍內的任意一個點位,架設好儀器,使用手動方式對基準站接收機進行啟動,并將基準站的測量類型、衛星高度角、無線電類型等各項配置參數進行設置。

架設要求:

第一,確?;鶞收镜纳峡找曇伴_闊,這樣就可以使基準站快速地跟蹤、觀測其視野內的衛星,而且一般將基準站天線高度角設置在50°以內。

第二,確?;鶞收镜闹車睆?00m內沒有任何強電磁波干擾源,例如高壓輸電線等。

第三,確?;鶞收驹O置位置遠離那些能夠將電磁波信號進行強烈反射的地形,例如高大建筑物、開闊的水面等。

第四,確?;鶞收驹O置在較高的地勢,而且交通較為便利,這樣就能夠對基準站的搬運、架設提供有效的條件。

3.2 流動站設置

一般在一個流動站配置一名作業人員,使用手動方式進行測量操作。待將接受機天線連接好之后,進行測桿,然后使用手動方式將接收機啟動,再對流動站進行配置,使流動站能夠和基站的無線電進行連接。

3.3 圖根點及地形點測繪

在使用RTK技術進行地形點測繪,那么就不需要使用圖根進行控制,然而在將來的礦山測量工作中,可能會使用全站儀進行一些常規測量,因此,就需要在在視野開闊的地點對測繪的一部分圖根點進行控制。測繪圖根點和地形點需要同步進行,這樣就能夠提高工作效率。

3.4 作業中要注意的問題

第一,流動站在盆型的山谷底部或者樹木茂盛的地方,其不能夠很清晰地接收衛星信號,而且對于基站所發出的差分信號識別能力較弱,容易出現失鎖的情況,那么其點位精度就非常的差,那么在這種情況下,就可以使用將基準站移至距離流動站較近的地方,這樣就可以將差分信號增強,以此提高測量精度。

第二,在一天的有些時段所需要的初始化時間會較久,一般在12點―14點之間,則需要工作人員進行耐心等待。

4.RTK技術在礦山地質測繪中的應用

通常情況下,在對現代的礦山進行建設時,所有礦區的工程項目建設都需要有大量圖紙進行礦山的測繪工作。伴隨著我國社會經濟的快速發展,人們對于能源的需求日益加大,那么就需要加快對礦山建設的步伐,那么就使得礦區周圍的環境發生加快的變化。為了能夠確保礦山項目的設計單位、施工單位所提供的礦山信息更為精準,那么就需要對山區進行實時、精準的測量。正是由于GPS-RTK技術可以在很大程度上為礦山的測繪工作帶來便利,而且提高工作效率。在礦山測繪中RTK技術的主要運用如下四個方面:

4.1 礦區控制網絡的建立

RTK技術擁有較好的精確度,并且能夠完全滿足建設礦區控制網絡的基本要求;RTK技術能夠覆蓋更大的范圍,如果結合礦山的具體情況,對RTK技術的基準站和流動站進行合理、科學的設置,就能夠將整個礦區覆蓋。此處值得注意的是,需要合理地計算出所需的基準站數量。

所以, RTK技術在運用到礦區控制網絡的建設與使用完全可以運用在礦區的控制網絡的建設時,其不但能夠確保較高的精確度和覆蓋范圍,而且更加快捷、方便。

4.2 礦區地面的形變測量

對礦區地面進行形變測量,其主要是為了能夠獲得不同的時間段內礦區地面的水平位置和高度數據,然后與之前的測量數據進行比對、分析,這樣就可以將礦區地面所出現大的下沉深度和水平位移數據真實地反應出來。

在礦區地面的形變測量方面,RTK技術就能夠對測量點的位移距離等進行十分非常精確監測,一般采用RTK技術所獲得的測量點精度能夠達到厘米級,這樣足以滿足礦區地形的變形監測需求。

4.3 礦區工程的測量

對礦區的工程測量是非常重要的一個環節,由于礦山所處的自然環境較為復雜,傳統的測量手段不能夠滿足礦區項目工程所需要的精度要求,如果在礦山區域內采用RTK技術,就能夠將礦區地面沉陷面積、礦區地形地貌圖等多個方面進行動態監測,足以滿足礦山工程項目的要求。

4.4 圖形的繪制

在使用RTK技術獲得相關的數據信息之后,就可以使用計算機進行數據處理。根據獲得的礦山地形等數據,使用作圖軟件進行圖形測量;然后在繪制出礦區圖紙。這種圖形的繪制不但準確、清晰,而且能夠提高工作效率。

5.結語

目前,由于RTK技術具有眾多優點,而且能夠滿足礦山地質測繪的精準度和有效性要求,其定會在我國的礦山地質測繪工作中得到更為廣泛地運用。

礦山地質技術論文:無人機航空攝影測量技術在礦山地質環境治理中的應用

【摘 要】隨著無人機飛行航攝系統的快速發展及應用,無人機航攝在獲取測繪成果的優勢已經越來越明顯,將無人機攝影測量技術全面發展,擴展到地質找礦及礦區災害治理等領域,已經成為了無人機技術發展的另一個領域,本文通過實例介紹無人機攝影測量技術在礦山地質環境中的應用,論證無人機攝影測量技術在大比例尺地形圖測圖的可行性。

近些年,無人飛機航攝系統在測繪方面的應用越來越廣泛。衛星遙感和常規航攝技術由于周期長、費用高,無法及時有效地滿足應急測繪、小面積高分辨率地理信息數據更新的需求。無人飛機航攝系統是傳統航空攝影測量手段的有力補充,具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業成本低、適用范圍廣等特點,在小區域和飛行困難地區高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢。本文通過介紹固定翼無人機在大通煤礦地質環境的應用,以體現無人機飛行技術在基礎測繪中的優越性。

1 引言

目前,航空遙感傳感器作為數據采集的主要設備,包括航空攝影儀(相機)、攝像儀、掃描儀、雷達等。近年來,隨著電子技術的發展,數字航攝儀向小巧、輕便的方向發展,特別是數碼相機的分辨率越來越高,搭載在航攝飛機上后,可以獲取高分辨率的影像數據,實現影像的數字獲取和全數字化處理。通過目前的“3S”技術在無人機航測遙感系統中的集成應用,使無人機遙感航測系統具有實時對地觀測能力和遙感數據快速處理的能力,既能完成有人駕駛飛機執行的任務,更適應于有人飛機不宜執行的任務,如危險區域的偵察和遙感航測、需要長航時和定期遙感監測的任務等,是未來航空攝影測量的重要發展方向。本文利用固定翼無人飛機航攝系統,對青海省西寧市大通煤礦地質環境治理示范工程進行無人機航測,以期對高原地區的地質災害治理提供科學依據。

2 工程實施關鍵技術及應用

2.1 工藝流程

工程航拍及航測具體操作步驟如下:

(1)通過無人機航攝技術進行原始數據的獲取,并進行基礎控制測量及像控點測量;

(2)進行空三加密,通過自動獲取像點坐標,經過區域網平差解算,以確定加密點的空間位置和影像的外方位元素。

(3)利用空三加密的結果進行“3D”產品的制作,包括數字正射影像圖、數字高程模型、數字線劃圖。其中數字線劃圖為通過內業立體模型采集的地形圖數據,并結合外業調繪的數據就可形成最終的數字線劃圖。

2.2 關鍵技術

2.2.1 無人機航空攝影

該項目采用無人機航攝系統進行,。測圖比例尺為1∶1000,其中航攝比例根據項目規劃設計所需地形圖比例和精度要求為準,根據大比例尺航測測圖的特點,結合航攝區的地形條件、成圖方法及所用儀器的性能諸因素綜合考慮。在確保測圖精度的前提下,本著有利于縮短成圖周期、降低成本、提高測繪綜合效益的原則選擇。數碼航空攝影的地面分辨率(GSD) 取決于飛行高度:

式中:h―飛行高度;f―鏡頭焦距(35mm ) 。

α―像元尺寸(6.41μm) ;GSD―地面分辨率。

航攝參數數據見表1。

航攝完后把當天的影像數據傳出來,進行重疊度檢查,經檢查,大部分像片的傾斜角小于4.5°,超過8°的航片僅占總數的1.3%。所拍影像色彩均勻清晰,顏色飽和,無云影和劃痕,層次豐富,反差適中。每條航線的有效航片根據飛機轉彎半徑及保證有效相片,超出成圖范圍約700米左右,均滿足設計要求。

2.3 像控點測量

像控點的布設采用兩種方法,一是在四等GPS控制點上布設地標,二是利用航片進行刺點。在無人機航攝系統進行航空攝影當日,在四等GPS控制點上布設9個地標點。在完成航空攝影后,根據CH/Z 3004-2010《低空數字航空攝影測量外業規范》4.3.1和4.3.2條區域網布點的規定以及“設計方案”的要求和項目特點,選刺像控點時按航向間兩相鄰控制點的間隔跨度不超過6-7張影像,旁向間兩相鄰控制點的間隔跨度不超過3條航線進行,共計布設209個像控點。

2.4 空三加密`

由于無人機搭載的相機是非量測相機,所以在進行空三加密前必須對原始的影像進行畸變糾正,然后再進行自由網平差。在自由網平差過程中,通過挑粗差和精細匹配,調整同名像點的精度,確保同名像點誤差均小于半個像素值,同時檢查測區中同名像點的分布情況,使其分布均勻,并在連接不好的區域手動添加連接點,保證模型間有足夠的連接強度,最后進行該測區的區域網平差,通過調整像點及像控點,其絕對定向的精度為:平面精度最大的是±0.201m,高程精度最大為±0.210m,滿足該測區1∶1000測圖比例尺的精度要求。

2.5 DOM、DEM生成制作

利用像素工廠Pixel Factory進行彩色正射影像圖的制作,該系統直接利用前期空三的成果生成立體模型,輸出若干塊塊狀的數字正射影像,將這些塊狀影像勻光調整后(保證后期制作的DOM影像顏色均勻、無較大色差),像素工廠即可自動生成高分辨率的數字地表模型(DSM),并將其自動過濾得到數字高程模型(DEM),由DSM、DEM自動生成拼接線,利用DEM對原始影像進行正射糾正,由拼接線對整個測區的正射影像進行無縫無變形的拼接,參考前期勻色制作的影像快視圖,將整個拼接好的影像進行自動勻色,即可完成DEM、DEM的制作,之后就可按照要求的標準分幅大小進行影像的裁切、整飾并出圖。在成圖范圍內采用對保密點的檢測,并計算出單點檢測較差及中誤差,檢測所生成的DOM的精度是否達到要求。共用到84個檢查點,單點較差最大為78為0.734m。

檢查點較差中誤差依據下列公式進行計算:

其中,RMS為檢查點較差中誤差,n為檢查點個數,Xi,Yi為檢查點的加密坐標,xi,yi為檢查點對應在DOM影像上的同名點坐標。 依據上述計算公式,計算出青海大通測區1:1000 DOM檢查點較差中誤差為0.153m,根據《低空數字航空攝影測量內業規范》規定,滿足精度要求。

2.6 全數字化立體測圖

全數字化立體測圖采用適普的VirtuoZo NT全數字攝影測量系統完成,采用空三成果所恢復的立體模型進行測圖,之后進行立體模型套合抽樣檢查,并通過將DLG與DOM疊合,采用3D模塊檢查地物與高程一致性,檢查平面與高程是否有異常及突變的地方,并返回立體模型下重新采集并核對,我們對288個控制點進行了原圖平高點與檢測平高點的檢查,檢查結果如下:

高程中誤差m=± =±0.42m

點位中誤差=± =±0.48m

以《低空數字航空攝影測量內業規范》規定,其平面與高程中誤差小于限差,滿足規范要求。

通過以上可以看出,航測成果不受地形條件的限制,精度均勻,對微地貌表示比較逼真,可以從整體上提高地形圖的精度。在該項目中,通過在治理前已經獲取的能夠真實反映地表狀況的影像數據,和計劃在治理工程實施后相同季節和時間分別進行一次飛行和成圖,為治理成效評價提供基礎數據資料。其中治理前已經生成的DEM和DOM數據用于構建該礦區三維場景,DLG數據用于主要地物三維建模工作。在收集以往地形、影像、地質災害以及煤礦開采等資料的基礎上,開展遙感解譯以及多元數據疊加分析,綜合選取監測點位和基準點位,監測地質災害的變化趨勢并能及時進行報警。

3 結論

經過該對項目的研究,可以看出,無人機航測在礦山地質環境治理中獲取礦區地形圖方面具有很大的優勢,通過DOM可以很直觀的看出礦山治理前后的變化,而傳統的測繪方法只能提供單一的地形圖,無人機航測不僅作業速度快,減少外業工作量及成本,無人機航測不僅能提供地形圖,而且還能提供DOM、DEM等數據成果,通過這幾種成果結合使用,效果突出,并且無人機航攝測繪1∶1000地形圖在該礦區中能夠滿足規范的要求,可在以后的礦山治理及將來的“數字礦山”的建設中發揮更大的作用。

礦山地質技術論文:試論煤礦礦山地質測量空間信息系統及相關技術

[摘要]煤礦礦山地質測量是煤礦安全生產的重要基礎與保障。想要做好煤礦安全生產工作,就必須要從煤礦礦山的地質測量工作人手。隨著信息化時代的到來,煤礦礦山地質測量系統與技術都得到了較大程度的發展,以往傳統的煤礦礦山地質測量工作及報告已經無法滿足社會生產及各方面的需求,因此有必要采用一些先進的技術手段進行改進與完善。本文通過對煤礦礦山地質測量空間信息系統的現狀進行分析,針對煤礦礦山地質測量空間信息系統及相關技術進行研究。

[關鍵詞]煤礦礦山;地質測量;空間信息;相關技術

一、煤礦礦山地質測量空間信息系統開發

隨著科學技術的不斷發展與進步,煤礦礦山地質測量也逐漸通過多樣化的測量技術,提升了地質測量的質量與效率。煤礦礦山地質測量的主要研究內容為地質構造規律、發育特征等,通過地質測量,能夠令煤礦的安全生產得到一定的保障。我國由于煤礦地質條件相對復雜,存在著一些斷層、巖漿巖侵入、褶曲等現象,嚴重影響到了煤礦的安全生產。因此,有必要對現代化的煤礦礦山地質測量技術與系統進行研究。相關資料表明,信息技術活躍程度高的、動態的煤礦礦山地質信息能夠有效保證煤礦的安全、高效生產,因此煤礦礦山地質測量空間信息系統應運而生。傳統人工去收集、整理煤礦礦山地質測量信息已經無法滿足煤礦生產的實際需求,也無法適應煤礦生產的發展要求了,特別是對于在煤礦中發生的重大事故來講,傳統人工手段無法及時為經營管理者提供決策依據。因此,利用信息網絡技術,來實現對煤礦礦山的地質測量與分析,實現井下突發事件的快速分析與處理是十分必要的。就煤礦礦山地質測量系統的開發來講,主要包括兩種途徑實現。

第一,通過繪圖系統或是通用GIS系統平臺實現二次開發應用。目前采用的繪圖系統多為AutoCAD、Micro Station。AutoCAD是美國在1982年開發設計的計算機輔助設計軟件,能夠用來進行二維繪圖、繪制、設計文檔以及一些比較基本的三維設計,是目前較為流行的一種繪圖工具,但是此軟件操作起來較為復雜,并且適用范圍十分廣泛,可以用在各個行業當中,對于煤礦礦山地質測量來講,針對性與適用性相對較差。Micro Station是與AutoCAD齊名的一種設計軟件,DGN為專用格式,同時兼容AutoCAD和DWG、DXF等多種格式,但是此軟件也存在著一些明顯的不足之處,例如在選擇符號時較為麻煩、預制庫中的符號量較小、地圖符號不具備通用性等。GlS技術憑借著超強的通用性與開發性受到了普遍的喜愛,在煤礦礦山地質測量過程中,也能夠通過GIS系統實現地質測量,同時還能夠對各種資源環境信息進行有效的整理與管理,還能夠通過快速與重復性的分析測試,實現對資源環境和實踐模式的管理,通過動態監測和比較分析,能夠令工作效率與效益得到很大程度的提升。但是與此同時,由于煤礦礦山地震本身就具有一定的復雜性與多解性,因此在實際應用過程中,此軟件依然無法滿足工作者與地質學家的使用需求。

第二,通過自主版權的煤礦專用GIS系統平臺實現開發應用。煤礦礦山專用的GIS系統平臺,能夠結合實際煤礦生產情況與特點,對生產的全過程進行跟蹤,很好的解決了在煤礦生產、開采過程中可能會出現新地質情況的問題,并且還能夠加強對儲量的管理水平,提升了資源的回收率與使用率。自主版權的煤礦專用GIS系統在實際使用過程中難度較大,此系統的首選語言為c++,通過Oracle7、Sybase、Dd2、SQLSever等實現屬性數據的管理。在煤礦礦山地質測量GISX[~臺的設計中,層次結構的圖形數據結構設計是一種十分理想的選擇,不僅描述十分方便,同時管理也十分科學、簡單。并且作為一個專業的圖形數據庫,必須要對其專業特征進行充分考慮。首先,此系統有獨特的點型、線型、符號等,其次能夠按照低層時代的順序進行,再次在各個地層、地層和構造、各個構造之間都是空間拓撲關系,最后能夠使空間關系逐漸明朗,具備動態特征?;谏鲜觯灾靼鏅嗟拿旱V專用GIS系統平臺開發應用是具備穩定性、可操作性、科學性和合理性的。

二、煤礦礦山空間信息系統相關技術

煤礦礦山地質測量空間信息系統可以說是目前信息技術飛速發展與廣泛應用的必然產物。上文主要針對煤礦礦山空間信息系統的開發進行闡述,那么在此基礎之上,有必要對空間信息系統的關鍵技術進行分析。

(一)煤礦礦山地質測量空間信息數據的采集

在空間信息數據的采集過程中,主要是通過遙感器來實現信息與資源的探測,并通過數字攝影技術與全球定位系統實現傳遞和定位,通過測量手段實現數據的匯總和分析。煤礦資源在探測過程中,同時土質和地質資源的分析,制定出施工技術與手段,煤礦礦山采掘和生產過程的活躍程度與動態特征十分明顯,因此為了保證生產的安全性與有序性,必須要進行煤礦礦山的地質測量。通過數據庫能夠實現對各項資料、信息、數據的統一管理和分析。數據庫中主要包括煤礦地質、水文地質、測量、采掘、儲量等各種基本信息,數據庫的功能必須要能夠滿足不同使用者對這些信息、數據的查詢、錄入、修改、統計、整理等需求,同時還要為計算機的成圖提供數據接口。通常來講,一些已經經過多年開采時間的煤礦礦山都擁有大量的資料數據和圖紙,因此在地質測量過程中,不僅僅要通過高科技的信息技術手段進行,同時還要結合現有的開發方式、探查手段等進行。

(二)GIS平臺的設計

通過前文分析可知,GIS平臺是比較適合煤礦礦山地質測量的一種系統。首先,用通過面向對象的軟件開發方法OMT,對需要解決的問題進行抽象,并建立起簡化的模型,以便能夠全方位、多層次的捕捉問題空間的信息,具有層次結構的圖形數據結構是十分理想的選擇。通過面向對象技術與wlndows驅動結構能夠令GIS平臺以及相應軟件的開發有質的飛躍。同時,對象的可封裝性與繼承性,使得軟件的模塊化、可操作性等都有了很大程度的提升。

(三)煤礦礦山地質測量空間信息系統的發展展望

隨著數字攝影、遙感技術以及三維探測手段的不斷發展和進步,煤礦礦山地質測量空間信息數據也在不斷的完善。通過將礦井物探、測井、瓦斯等多種地質信息融入到系統中,借助多媒體圖文聲像共存的特點,再通過Intemet技術,能夠令GIS系統實現煤礦礦山地質測量空間信息系統的共享性、有效性、快速性與網絡性,能夠快速的對地質測量數據與圖形資料等進行管理和查詢。個人認為,通過對目前國內煤礦礦山地質測量空間信息系統的發展現狀進行分析,未來一段時間內,煤礦礦山地質測量空間信息系統必然會朝著以下方向繼續發展:1.拓寬信息獲取渠道:隨著信息時代來臨之后,信息獲取渠道在不斷拓寬,同樣對于煤礦礦山地質測量來講也是如此,目前已經有了立體化的勘探工作模式,能夠對各項數據、各類資料進行多途徑的整理和歸納;2.智能化決策支持:煤礦礦山地質測量空間信息系統能夠通過仿真模擬技術,對各種地理信息數據資料進行表現,例如災害類型的分布情況、動態演變等,能夠為勘探人員提供數據分析與判斷依據。

結束語:隨著信息技術的不斷發展,煤礦礦山地質測量空間信息系統也在逐漸完善進步。本文通過對目前我國國內煤礦礦山地質測量空間信息系統的開發和主要技術的研究,對未來一段時間內,空間信息系統的發展情況進行展望。相信隨著科學技術水平的進步,我國煤礦礦山地質測量空間信息系統的各項功能也會有所提高,智能化與集成化也會成為發展趨勢之一。

主站蜘蛛池模板: 永顺县| 蓝山县| 垣曲县| 吉木萨尔县| 桂阳县| 梓潼县| 汾阳市| 徐闻县| 灯塔市| 铜山县| 淮滨县| 合水县| 平果县| 沾益县| 武宣县| 正阳县| 德惠市| 贵定县| 靖边县| 原阳县| 大城县| 乌鲁木齐市| 祁东县| 青海省| 宁武县| 东台市| 桃江县| 镇赉县| 松阳县| 高密市| 如东县| 拉萨市| 乐昌市| 怀仁县| 德州市| 买车| 海林市| 大姚县| 松江区| 沂源县| 丽江市|