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1.設(shè)計框架
本課程設(shè)計首先充分考慮項目設(shè)計的一些基本因素,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建整個項目的框架,然后考慮教學(xué)中的基本元素,在二者優(yōu)化組合的基礎(chǔ)上,最后設(shè)計出既跟工程實際一致又能較好完成教學(xué)任務(wù)的設(shè)計方案。在此過程中,我們始終圍繞的一個中心原則是培養(yǎng)學(xué)生的社會崗位能力,同時要讓學(xué)生全面發(fā)展。為了實現(xiàn)這一目標,對學(xué)生所需要的崗位能力進行了分析,并確定出了職業(yè)核心能力。根據(jù)社會需求和近幾年的就業(yè)狀況確定自己的職業(yè)定位,并咨詢相關(guān)專家的意見,結(jié)合學(xué)校的現(xiàn)有狀況而制定,按照工程實際程序安排項目教學(xué)法的步驟,采用學(xué)、教結(jié)合的方法,以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、工程實際為背景驅(qū)動力構(gòu)建三條主線,把工程實際作為主線,內(nèi)容上把握兩點,即崗位能力和教學(xué)要點,以崗位能力為主,從而形成項目教學(xué)法的整體框架,可以簡稱為“三線兩點”。
2.設(shè)計思路
首先對課程涉及的知識內(nèi)容整理歸類,形成若干的知識塊和能力塊,并根據(jù)課程的知識和認知體系總結(jié)理順形成一個完整的體系,讓學(xué)生對本門課有一個完整的認識。在本部分進行構(gòu)建的時候遵循“三線兩點”的結(jié)構(gòu)體系,要符合學(xué)生的基礎(chǔ)和認識特點,由淺入深、有簡單到復(fù)雜地規(guī)劃出整個過程的流程圖。上面的流程圖清晰地反映出三條主線,學(xué)生參與的每個環(huán)節(jié)都要考慮實際的能力要求和教學(xué)要點兩個要素,按照這一過程來架構(gòu)整個體系。本次設(shè)計采用的是由中國礦業(yè)大學(xué)出版社出版、張國良主編的《礦山測量學(xué)》,全部章節(jié)內(nèi)容可以分成21個小項目,各個小項目可以在巷道貫通這一背景下統(tǒng)一起來。設(shè)計項目背景的情境時,可以只使用這一背景,這樣做有助于充分利用現(xiàn)有資源,彌補背景資源不足的劣勢,并形成各項目間相互關(guān)系的認識。圖2中,貫通測量由后面的點的建立、導(dǎo)線布設(shè)、井下高程測量和聯(lián)系測量構(gòu)成,圖中各個實線框代表相應(yīng)的項目,帶箭頭的線條表示前后順次銜接關(guān)系,后面的項目是在前面項目的基礎(chǔ)上進行的,①表示前后線條之間的銜接關(guān)系,不代表實際項目(因幅面太小緣故所致)。點的建立、導(dǎo)線的布設(shè)、井下高程測量和聯(lián)系測量是與貫通測量有關(guān)聯(lián)的各個支線項目,最后合并匯總成貫通誤差分析及貫通方案設(shè)計,整個過程形成一個嚴密的體系,既易于實行,又便于形成完整的知識體系。
二、項目教學(xué)法的實施及結(jié)果評價
關(guān)鍵詞:礦山測量;應(yīng)用;“3S”技術(shù)
中圖分類號:TD17 文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2010)020(C)-0190-01
引言:測繪技術(shù)的發(fā)展與儀器設(shè)備、計算機技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新是分不開的,尤其是“3S”技術(shù)的出現(xiàn),對以往常規(guī)儀器和測繪方法,是一次全面性的挑戰(zhàn),這些儀器的應(yīng)用刷新了測繪業(yè)多年的落后局面,開創(chuàng)了測繪事業(yè)的新紀元。
一、GPS(全球定位系統(tǒng))技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用
(一)GPS技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)地表移動監(jiān)測
目前礦區(qū)地表移動監(jiān)測以GPS技術(shù)為主,按監(jiān)測對象及要求不同又可分為靜態(tài)測量法、快速靜態(tài)測量法和動態(tài)測量法三種。GPS技術(shù)用于平面位置監(jiān)測的精度已毋庸置疑,而GPS技術(shù)用于垂直分量的監(jiān)測(高程)一直備受關(guān)注。一方面,GPS獲得的高程其高程系統(tǒng)與傳統(tǒng)不一致(GPS為大地高系統(tǒng)、傳統(tǒng)水準測量為正常高系統(tǒng));另一方面,GPS測得的高程精度要比水平位置精度低。通常解決這一問題的方法是利用GPS高程根據(jù)研究區(qū)已有的、足夠數(shù)量的、高精度水準測量值來擬合研究區(qū)的似大地水準面,依此來求得GPS測點的水準高程。
(二)GPS技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)地面控制測量
礦區(qū)地面控制測量是根據(jù)礦山工程的特點和需要,在地面布設(shè)一定形狀的控制網(wǎng),并精密測定其地面位置,它是礦山地下工程測量的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)上平面控制網(wǎng)一般布設(shè)為導(dǎo)線網(wǎng)(閉合導(dǎo)線、符合導(dǎo)線)或三角網(wǎng)。而GPS測量不要求兩點間通視,且所測點位精度均勻,與常規(guī)地面控制相比,具有很大的優(yōu)越性和靈活性,尤其適合礦區(qū)平面控制測量。
(三)RTK技術(shù)用于礦區(qū)地面碎部測量
GPS―RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)是實時載波相位差分技術(shù),實時處理2個測站載波相位觀測量的差分方法。RTK技術(shù)可以達到厘米級的觀測值的精度,可以滿足礦區(qū)各比例尺測圖要求。與傳統(tǒng)地形測圖相比,RTK技術(shù)不需建立加密控制網(wǎng),不要求測站間通視,測量工作比較靈活;誤差相互獨立、不積累、不傳遞,測量精度高;每個工作組每天可采集多達1000個碎部點,工作效率高;測量獲得的數(shù)據(jù)成果便于存儲、管理和共享,達到一測多用的目的。
二、GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用
(一)三維礦山
隨著地理信息系統(tǒng)、科學(xué)可視化技術(shù)和地質(zhì)信息計算機模擬技術(shù)的發(fā)展,近10多年來,三維地學(xué)模擬(3 Demesion Geo―science Modeling,簡稱3DGM)已成為地學(xué)與信息科學(xué)的交叉技術(shù)前沿和攻關(guān)熱點。三維礦山是礦山客觀實體的一個模型描述,是3DGM理念的一個具體實現(xiàn)。通過三維礦山的建設(shè),地質(zhì)、礦業(yè)界人士能夠更直觀、更精確地圈定礦體邊界,了解不同礦體分布的三維形態(tài),準確地解譯和圈定地下地質(zhì)體,借以指導(dǎo)礦業(yè)開發(fā)和深部找礦預(yù)測。
(二)基于GIS技術(shù)建立多源數(shù)據(jù)找礦模型
基礎(chǔ)地質(zhì)資料、地球物理、地球化學(xué)以及遙感等信息從不同的側(cè)面反映了地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象的某些特征,它們既相互獨立又彼此聯(lián)系。單一的信息源所提供的信息往往是片面的,需要對這些眾多復(fù)雜而又相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)容進行更深入、更貼近本質(zhì)的認識,地理信息系統(tǒng)的多源數(shù)據(jù)綜合分析和數(shù)據(jù)管理能力給這些具有空間屬性的異源數(shù)據(jù)提供了一個良好的融合平臺。
(三)礦山管理信息系統(tǒng)
礦山管理信息系統(tǒng)是一個龐大的管理系統(tǒng)工程和技術(shù)體系,礦山管理涉及礦山設(shè)計、巷道開挖、礦產(chǎn)開采、沉降監(jiān)測、土地復(fù)墾、環(huán)境評價等一系列過程。在這一過程中的每一個環(huán)節(jié),GIS都可以發(fā)揮重要的作用。
三、RS(遙感)技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用
(一)RS技術(shù)在礦區(qū)地形圖測繪中的應(yīng)用
米級、亞米級地面分辨率遙感圖像的商業(yè)應(yīng)用,使得利用遙感圖像進行大比例尺地形圖測繪成為可能。近年來高分辨率遙感影像在土地資源調(diào)查、采礦塌陷地的提取、礦山生態(tài)環(huán)境調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。
(二)InSAR技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)地表沉降監(jiān)測
合成孔徑雷達干涉(InSAR)測量及差分干涉測量(DInSAR)技術(shù)是近年來微波遙感發(fā)展的一個重要方向。INSAR利用雷達信號的相位信息提取地球表面的高精度三維信息,可以測量地面點的高程變化,是目前空間遙感技術(shù)中獲取高程信息精度最高的一項技術(shù)。由于它可以獲得全球高精度的(毫米級)、高可靠性的(全天時、全天候)地表變化信息,因此能夠有效地監(jiān)測由自然和人為因素引起的地表形變。
結(jié)束語:綜上所述,礦山測量學(xué)作為測繪學(xué)的一個分支,在“3S”技術(shù)的推動下,正朝著“礦山空間信息學(xué)”的方向發(fā)展,另外,“3S”技術(shù)集成是當前國內(nèi)外的發(fā)展趨勢,在這種集成中,GPS主要用于提供目標的空間位置,RS用于快速地提供目標地物的信息,GIS則對多種來源的時空數(shù)據(jù)進行綜合處理、集成管理和動態(tài)存取,將它們集成在一個統(tǒng)一的平臺中,其各自的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。
作者單位:錢營孜煤礦生產(chǎn)技術(shù)部
參考文獻:
[1]張國良.礦山測量學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.
關(guān)鍵詞:地質(zhì);礦山;測量
0引言
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和壯大,礦區(qū)地質(zhì)測量技術(shù)也在不斷的發(fā)展和進步,測量質(zhì)量也在不斷的提高。礦區(qū)地質(zhì)測量質(zhì)量的提高,為礦區(qū)的安全生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ),更為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻。
1保證地質(zhì)測量質(zhì)量的措施
1.1加強人員的學(xué)習(xí)培訓(xùn),不斷充實技術(shù)裝備,完善監(jiān)測手段,切實提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平,確保礦山地質(zhì)測量報告質(zhì)量。
1.2地測組對向設(shè)計、施工、回采等部門提供的地質(zhì)、測量資料的質(zhì)量全面負責,如出現(xiàn)與實際情況有出入時,負責解釋或重新調(diào)查。
1.3加強地質(zhì)測量的領(lǐng)導(dǎo)工作,落實測量工作責任。重視礦區(qū)地質(zhì)測量的意義和作用,領(lǐng)導(dǎo)帶頭抓質(zhì)量管理,測量人員落實測量工作責任制,為確保測量工作質(zhì)量打下堅實的基礎(chǔ)。
1.4測量外業(yè)觀測、內(nèi)業(yè)資料計算從起始數(shù)據(jù)、原始資料、成果計算到填圖、繪圖必須經(jīng)過嚴格的校核或?qū)λ?,未?jīng)校核的資料圖紙不準使用。
1.5測量原始資料與成果計算,必須嚴格按《煤礦測量規(guī)程》239 條、240 條規(guī)定執(zhí)行。
1.6進一步規(guī)范礦區(qū)地質(zhì)測量管理工作制度。地質(zhì)測量登記等各項工作進一步細化規(guī)章制度,明確各項工作的管理程序和要求,有針對性地加強監(jiān)督檢查,實現(xiàn)測量管理工作規(guī)范化。
(1)按時完成年度生產(chǎn)測量登記工作,進一步提高礦產(chǎn)資源、環(huán)境測量統(tǒng)計工作的時效性和準確性。(2)礦產(chǎn)測量質(zhì)量在嚴格規(guī)范的基礎(chǔ)上加強監(jiān)管力度。
1.7施工測量前,應(yīng)熟悉設(shè)計圖紙,驗算與測量有關(guān)的數(shù)據(jù),核對圖上的坐標系統(tǒng),高程系統(tǒng)、幾何關(guān)系及設(shè)計與現(xiàn)場是否相符等。對設(shè)計圖紙有疑問時,應(yīng)及時向有關(guān)部門聯(lián)系解決,同時對標定工作所需要的測點及其成果進行檢查。
1.8領(lǐng)導(dǎo)重視并提高全員質(zhì)量意識。領(lǐng)導(dǎo)作用,即最高管理者具有決策和領(lǐng)導(dǎo)單位的關(guān)鍵作用。質(zhì)量管理水平的提高,要從領(lǐng)導(dǎo)開始。質(zhì)量管理是“以人為本”的管理,全員質(zhì)量意識的提高,是保證礦區(qū)地質(zhì)測量質(zhì)量提高的前提。
2做好礦區(qū)地質(zhì)測量工作的動態(tài)監(jiān)管
2.1對礦山進行測量資料整理,督促其開展地質(zhì)測量,并保證地質(zhì)測量質(zhì)量。同時建立統(tǒng)一的地質(zhì)測量臺賬與礦區(qū)生產(chǎn)技術(shù)檔案。以全面、準確反映礦山資源及生產(chǎn)情況。
2.2加強礦產(chǎn)資源管理、測量等各項工作的協(xié)調(diào)聯(lián)動,充分利用各種礦產(chǎn)資源管理手段促進礦區(qū)經(jīng)濟的繁榮和發(fā)展。
2.3對地質(zhì)測量圖紙資料實施獎懲制度。地質(zhì)測量圖紙資料設(shè)專人登記、建帳建卡。分門別類,有目錄、索引、查找方便的,嘉獎;資料管理混亂,不易查找目錄索引的,每抽查一次補合格適當處罰。若因管理出差錯,造成資料丟失的,將追究有關(guān)人員責任,并按獎勵標準加倍處罰。
2.4 加強職業(yè)道德教育、規(guī)范市場行為、提高地質(zhì)測量質(zhì)量。加強職業(yè)道德教育,進行行業(yè)自律,規(guī)范測量行為非常必要。測量單位應(yīng)加強自我保護意識,對不規(guī)范的行為,要加以處理和整改。
2.5重視礦區(qū)地質(zhì)區(qū)域性研究,編制適合本礦區(qū)的測量標準及規(guī)程。
2.6采用先進的地質(zhì)測量技術(shù)保證地質(zhì)測量質(zhì)量。運用 RS、GIS 和GPS等先進的技術(shù)手段,為礦區(qū)地質(zhì)測量建設(shè)一套數(shù)字地質(zhì)測量系統(tǒng),從而提高礦區(qū)地質(zhì)測量質(zhì)量。
3礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新
3.1理論創(chuàng)新
礦山測量是門交叉學(xué)科,其理論涵蓋了相關(guān)的各門學(xué)科,隨著相關(guān)學(xué)科在理論、技術(shù)與應(yīng)用力而的不斷發(fā)展,必將對礦山測量有所啟發(fā),從而可以對礦山測量的理論進行突破,通過理論上的創(chuàng)新來推動礦山測量學(xué)科的發(fā)展。
3.2技術(shù)創(chuàng)新
礦山測量是門技術(shù)科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,涉及到礦山生產(chǎn)的各個階段,應(yīng)用于礦區(qū)生產(chǎn)與管理的各個環(huán)節(jié),而且實踐中的新問題總在不斷產(chǎn)生,并要求有效的解決辦法,如何在已有的軟硬件的基礎(chǔ)上,通過技術(shù)的改革和發(fā)展,科學(xué)、高效地解決出現(xiàn)的問題,就要求進行技術(shù)上的創(chuàng)新。
3.3應(yīng)用創(chuàng)新
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)用模式上都能進行創(chuàng)新。只有通過不斷的創(chuàng)新,礦山測量學(xué)才能處在不斷的發(fā)展與進步之中。
4信息化與網(wǎng)絡(luò)化
當今時代,信息化與網(wǎng)絡(luò)化已成為各行業(yè)數(shù)字化的重要基礎(chǔ)手段,在企業(yè)應(yīng)用中起到十分重要的作用。與現(xiàn)代化技術(shù)先進的國家比較,我國煤礦企業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施相對落后;煤礦管理過于粗放;煤礦生產(chǎn)各部門的系統(tǒng)開發(fā)相對孤立,沒有形成統(tǒng)一的信息化標準體系和共享機制;再加之煤礦生產(chǎn)信息本身的灰色性和動態(tài)性,導(dǎo)致了煤礦企業(yè)信息化與網(wǎng)絡(luò)化工作的相對滯后。近年來,我國煤礦數(shù)字化和信息化有了長足的發(fā)展,信息化已成為改造傳統(tǒng)煤礦產(chǎn)業(yè)的助力器。煤礦地質(zhì)測量資料是一種活躍的、動態(tài)變化的、與空間位置密切相關(guān)的信息,而且具有一定的不確定性。隨著煤礦生產(chǎn)過程的推進,煤礦地質(zhì)測量資料的積累逐步豐富,人們對煤礦開采地質(zhì)條件的認識也由灰變白。因此,采用人工檢索、分析和處理地質(zhì)測量信息資料,難以滿足煤礦現(xiàn)代化生產(chǎn)與技術(shù)管理的需要,尤其是為了準確預(yù)防和快速處理礦井重大災(zāi)害事故,及時提供采礦設(shè)計與經(jīng)營決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),更有必要利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),來實現(xiàn)煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的自動化管理,地質(zhì)測量專業(yè)各種基礎(chǔ)圖件的自動生成,以及對井下突發(fā)事件的快速、準確地進行分析與決策。信息技術(shù)的發(fā)展使得當今社會在信息的獲取、存儲、分析、處理和等方面取得了實質(zhì)性的進展。
數(shù)字化煤礦的建立關(guān)鍵的工藝是建立一套集井下各類實時數(shù)據(jù)(生產(chǎn)、安全)的有效采集、準確傳輸、科學(xué)分析、智能化頂測、及時控制和反饋的礦井自動化綜合安全生產(chǎn)技術(shù),形成統(tǒng)一平臺,其中包含寬帶數(shù)據(jù)傳輸平臺,語音通訊平臺,寬帶視頻傳輸平臺,構(gòu)建統(tǒng)一的支持各類應(yīng)用的計算機網(wǎng)絡(luò)平臺,是三網(wǎng)融合。建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺,建立以數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)的企業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺。逐步構(gòu)建企業(yè)的數(shù)據(jù)倉庫。以統(tǒng)一系統(tǒng)支撐平臺,建立以門戶技術(shù)為核心的應(yīng)用系統(tǒng)支撐平臺。使用門戶技術(shù)能夠和信息系統(tǒng)有效完整集成,具有個性化的定制能力、支持多種開發(fā)環(huán)境并在管理和維護方面簡單。通過統(tǒng)一應(yīng)用平臺,建立以應(yīng)用服務(wù)器技術(shù)為核心的三層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用開發(fā)平臺。與傳統(tǒng)的煤礦管理相比,數(shù)字化煤礦更為高效,反應(yīng)更為及時,并能為生產(chǎn)進行指導(dǎo)。
參考文獻:
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安徽理工大學(xué)測繪工程專業(yè)是一個具有多年教學(xué)經(jīng)驗的重點專業(yè)學(xué)科,主要面向全國培養(yǎng)國家基礎(chǔ)測繪建設(shè)、城市和礦山工程建設(shè)、國土資源測繪等領(lǐng)域的應(yīng)用型人才。隨著高科技的不斷發(fā)展,測繪儀器的不斷升級,我校對測繪專業(yè)領(lǐng)域大學(xué)生的培養(yǎng)也面臨著新的挑戰(zhàn),如何在現(xiàn)有的資源下培養(yǎng)新興的測繪型人才,如何不斷挖掘測繪專業(yè)領(lǐng)域?qū)W生的創(chuàng)新意識和實踐能力,這些問題已成為我校在測繪專業(yè)教學(xué)改革中的首要任務(wù)。
一名大學(xué)生的創(chuàng)新意識的培養(yǎng),其核心是創(chuàng)新思維的培養(yǎng)?!缎袨閯?chuàng)造學(xué)》深刻剖析了人們創(chuàng)造行為時的心理、環(huán)境和方法,對測繪專業(yè)的學(xué)生具有很強的引導(dǎo)作用。在傳統(tǒng)的測繪類專業(yè)課教學(xué)的同時,融合《行為創(chuàng)造學(xué)》的方法,將創(chuàng)造教育思想滲透到對學(xué)生知識的傳授、智能的發(fā)展上。如何不斷培養(yǎng)安徽理工大學(xué)測繪工程領(lǐng)域?qū)W生的創(chuàng)造思維意識,本課題組作了相關(guān)的探索性研究。
1改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,抓住創(chuàng)造學(xué)中的“三點”要素
一般來說,大學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)模式都是老師是主體,學(xué)生是客體,學(xué)生在課堂上接受知識的來源都是來自老師。在這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,所謂“優(yōu)秀”的學(xué)生就簡單的等于“接受能力強”的學(xué)生,“滿堂灌”式的教學(xué)方式,容不得這些學(xué)生去思考,去質(zhì)疑,學(xué)習(xí)的主動性在漸漸退化??墒菑男袨閯?chuàng)造學(xué)上來說,這恰恰是高等教育的一個誤區(qū),我國的高等教育任務(wù)是不僅要傳授學(xué)生知識,更要培養(yǎng)大學(xué)生獨立思考,主動學(xué)習(xí)的能力,使他們具有創(chuàng)新意識。根據(jù)行為創(chuàng)造學(xué)中的“三點”要素(即興趣點、興奮點和思索點三點),課題小組對測繪工程領(lǐng)域的《礦山測量學(xué)》課堂進行了一次改革試驗。
1.1引起學(xué)生的興趣點
改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,把教室變成會議室,六十多學(xué)生分成六個團隊,將兩節(jié)課堂的教學(xué)內(nèi)容提煉成一個要解決的問題――“如何解決在黑暗條件下狹窄巷道的測量問題”,給出15分鐘的團隊思考探討時間,然后每個團隊匯報自己的方案,不考慮方案的可行性,只注重方案的形成。一時間,整個教室沸騰了,靈活多變的教學(xué)模式讓學(xué)生感到新鮮,同時每個學(xué)生都有任務(wù)在身,大家都在忙碌準備著。
1.2抓住學(xué)生的興奮點
肯定六個團隊提出的每個方案,并對每個方案進行探討性的分析點評。這個時侯切入《礦山測量學(xué)》是我們學(xué)校的一大特色學(xué)科,很多專利技術(shù)是我們學(xué)校的師生自主研發(fā)的,關(guān)于“如何解決在黑暗條件下狹窄巷道的測量問題”我校自主設(shè)計了一套“手電筒測量法”,并將測量的原理和計算方法向?qū)W生進行傳授。一個小小的直光手電筒,居然能解決這么復(fù)雜的測繪專業(yè)問題,一下子把學(xué)生的興奮點推到了。
1.3提示學(xué)生的思索點
課堂內(nèi)容傳授結(jié)束之后,教師要給學(xué)生留些靈活性的問題。如:思考“手電筒測量法”的測量誤差范圍,如何減小誤差?有沒有更好的工具替代手電筒等等。
這次的教學(xué)改革試驗取得非常好的效果,學(xué)生們不僅熟練的掌握了“手電筒測量法”的原理和計算方法,還在此知識基礎(chǔ)上提出了很多具有創(chuàng)造性的意見,如有學(xué)生提出用聲波結(jié)合計算機軟件的方式替代傳統(tǒng)的手電筒測量,達到減少誤差和減小工作量的目的。根據(jù)同學(xué)們提出的意見,《礦山測量學(xué)》這門課程的知識也得到了縱向的延伸。
2利用現(xiàn)代高科技手段,鼓勵學(xué)生創(chuàng)新意識
伴隨著現(xiàn)代高科技水平的不斷發(fā)展,很多傳統(tǒng)的測繪工具已經(jīng)被計算機,先進的電子儀器所代替,而這些先進儀器的靈魂所在,無疑都是計算機程序,如處理全站儀數(shù)據(jù)畫地形圖的南方CASS軟件,處理GPS數(shù)據(jù)的TGO軟件等。這些軟件目前做的都比較成熟,功能上也比較全面,但是絕大多數(shù)的開發(fā)平臺都是在WINDOWS下進行的,這也就限定了很多的測量數(shù)據(jù)處理工作都是后期在實驗室的機房里完成的,不能夠現(xiàn)場解決,導(dǎo)致有些測量小錯誤不能及時發(fā)現(xiàn),浪費工作量。
課題小組以此為話題,成立了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣小組,鼓勵同學(xué)們以自己的智能手機為工具,開發(fā)一款基于安卓系統(tǒng)下的小型測繪數(shù)據(jù)處理軟件,目的是便于攜帶,方便使用。經(jīng)過一個月的努力,學(xué)習(xí)興趣小組成功開發(fā)出一款簡單的“公路路線坐標計算”的軟件,盡管這款軟件的功能很單一,軟件的安全性也沒有得到論證,但是同學(xué)們非常開心,體會到創(chuàng)新的快樂。
3以學(xué)科競賽為平臺,增強學(xué)生的團隊合作意識
關(guān)鍵詞:數(shù)字礦區(qū) 礦山測量 發(fā)展機遇 挑戰(zhàn)
中圖分類號:TD21 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2014)02-0007-01
一、數(shù)字礦區(qū)給礦山測量帶來的機遇
1.適應(yīng)了時代的發(fā)展
現(xiàn)代社會已經(jīng)進入到了知識經(jīng)濟時代,各種高科技基礎(chǔ)層出不窮,各行各業(yè)都以飛快的速度在發(fā)展。礦山測量工作必要充分發(fā)揮出高科技技術(shù)的優(yōu)勢,不斷適應(yīng)社會發(fā)展的需要,在確??沙掷m(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,拓寬生存空間。數(shù)字礦區(qū)的建立是礦產(chǎn)測量工作充分應(yīng)用高科技技術(shù),順應(yīng)社會發(fā)展的重要表現(xiàn),它可以成為礦山測量的目標。在建立數(shù)據(jù)礦區(qū)的過程中,礦產(chǎn)測量技術(shù)將得到更快、更好的發(fā)展。
2.實現(xiàn)了科學(xué)重組
數(shù)字礦區(qū)的建立,對礦山測量工作的發(fā)展起到了催化作用,促進了各個學(xué)科的發(fā)展,實現(xiàn)了各個學(xué)科的優(yōu)化和重組,為礦山測量工作發(fā)展提供了動力和保障。比如,CORS—RTK系統(tǒng)在礦山測量中的使用,有效提高了觀測的效率,采用連續(xù)基站的方法,實現(xiàn)了全天侯的觀測。相對于傳統(tǒng)的測量技術(shù)而言,CORS—RTK技術(shù)有效避免了溫度、氣候、能見度等方面因素的影響。加上GPRS/CDMA/UHF 數(shù)傳技術(shù)以及GPRS/CDMA等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的使用,有效提高礦山檢測的抗干擾能力,實現(xiàn)了在復(fù)雜地區(qū)的礦山檢測。
3.實現(xiàn)了礦山測量的“五化”
礦山測量的五化主要是指智能化、自動化、集成化、數(shù)字化和可視化。在建立數(shù)字礦山的過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)礦產(chǎn)測量工作的自動化處理和數(shù)據(jù)分析的智能化,促進了礦山測量工作的信息化和數(shù)字化發(fā)展。比如,CORS—RTK技術(shù)的使用提高了礦山檢測定位的精確度,提高了數(shù)據(jù)安全,實現(xiàn)了測繪的自動化,提高了測繪的效率。而且隨著CORS基站建設(shè)的不斷完善,已經(jīng)逐漸形成了一個較大的控制點網(wǎng)絡(luò),只要礦山測量點在這個網(wǎng)絡(luò)之內(nèi),就可以快速有效的定位,實現(xiàn)了控制點選的智能化和數(shù)字化。
二、數(shù)字礦區(qū)給礦山測量帶來的挑戰(zhàn)
1.觀念和意識上。
實現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展是社會發(fā)展的必然趨勢,也是礦山測量行業(yè)發(fā)展的必然選擇。就目前情況而言,人們的危機意識和急迫感并不強,思想觀念跟不上時展的步伐。數(shù)字礦區(qū)給礦山測量工作最先帶來的挑戰(zhàn),就是對傳統(tǒng)發(fā)展觀念的挑戰(zhàn)。
2.技術(shù)上的挑戰(zhàn)。
數(shù)字礦區(qū)的建立涉及到各方面知識,尤其強調(diào)微型遙感技術(shù)、自動測量技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用。目前礦山測量對這些技術(shù)的普及上不全面,不管是硬件系統(tǒng)還是軟件系統(tǒng)都有待加強。在礦山測量工作中要注重對高科技技術(shù)的使用,加強和其他單位的合作,不斷引進和吸收先進的技術(shù)和設(shè)備。CORS—RTK技術(shù)雖然較為先進,但是在實際運用中仍然會受到一些條件的限制,包括衛(wèi)星信號的現(xiàn)狀,CORS—RTK系統(tǒng)在工作中會受到自然環(huán)境等多方面因素的影響,導(dǎo)致其無法接收到四顆衛(wèi)星,長時間無法初始化,測量工作也就無法正常開展。目前的GPS技術(shù)的發(fā)展也仍然有待加強,在森林密集的地區(qū),GPS衛(wèi)星信號會被阻擋,嚴重影響了測量的準確度。
3.體制上的挑戰(zhàn)。
我國礦山測量工作的主要服務(wù)對象仍然是礦山,而且不同地區(qū)的礦產(chǎn)信息由不同部門管理,導(dǎo)致礦產(chǎn)資源信息無法實現(xiàn)共享。而數(shù)字礦區(qū)的建立要求實現(xiàn)各種礦產(chǎn)資源的有效整合。因此,礦山測量工作想要謀求更好的發(fā)展,就必須要從體制建設(shè)做起,改變以往的信息管理模式,實現(xiàn)資源的共享和更新,充分利用已經(jīng)收集到的資源信息。
4.應(yīng)用上的挑戰(zhàn)
數(shù)字礦區(qū)的應(yīng)用范圍是整個區(qū)域,尤其強調(diào)可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的礦山測量的范圍主要是礦山,雖然大多數(shù)礦產(chǎn)檢測的信息都能夠得到更大領(lǐng)域的應(yīng)用,而且相關(guān)單位也能夠較好的完成相關(guān)工作,但是,其應(yīng)用的領(lǐng)域仍然有待拓寬。數(shù)字礦區(qū)的建立要求實現(xiàn)更大范圍和更高要求的應(yīng)用,這就要求礦山檢測工作必須從體系、模型、技術(shù)等方面入手,綜合考慮各方面因素,實現(xiàn)向著生產(chǎn)力方向的轉(zhuǎn)變。
三、針對礦山測量面臨挑戰(zhàn)的對策
1.加強數(shù)字礦區(qū)研究
結(jié)合當前的研究現(xiàn)狀,根據(jù)礦區(qū)的實際情況和特點,對建立數(shù)字礦區(qū)進行可行性性分析,并在此基礎(chǔ)上明確相關(guān)技術(shù),對關(guān)鍵性問題展開研究,分析出數(shù)字礦區(qū)建立的實際需求,開展系統(tǒng)的、全面的研究,切實推動數(shù)字礦區(qū)建設(shè)工作發(fā)展。
2.使引入先進技術(shù)
在礦山測量中工作中,必須要強調(diào)新技術(shù)的使用,同時還強調(diào)新技術(shù)的多渠道使用,實現(xiàn)礦山測量工作的科學(xué)化發(fā)展。新技術(shù)在礦山測量工作中的使用,同時也為日后數(shù)字礦區(qū)的建立創(chuàng)造條件。
3.加強信息資源的共享
礦山測量工作要謀求更好的發(fā)展,就必須實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享。要有針對性的對區(qū)域內(nèi)的多方面信息進行搜集和整理,包括了對城市基礎(chǔ)設(shè)施、建筑、交通以及地理環(huán)境等信息的搜集。實現(xiàn)信息的數(shù)字化和標準化管理,確保數(shù)據(jù)安全,對數(shù)據(jù)進行及時的更新。在搜集和整理信息的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對信息資源的共享,促進礦山測量工作的健康發(fā)展。
4.開展基礎(chǔ)性工作
為促進礦山測量工作更好的發(fā)展,在工作中應(yīng)本著“邊研究,邊建設(shè)”的思想,先加強對礦區(qū)基礎(chǔ)性技術(shù)的研究,建立健全地理信息系統(tǒng),為多元化的信息技術(shù)收集提供便利,逐步實現(xiàn)信息處理的自動化和智能化。在各項條件較好的礦山,建立試點工作,進行試驗性研究。
四、結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,礦山測量的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展。數(shù)字礦區(qū)的建立給礦山測量工作帶去了巨大的機遇和挑戰(zhàn),只有沉著應(yīng)對,才能夠把握住發(fā)展機遇,更好的迎接挑戰(zhàn),促進礦山測量工作健康發(fā)展。
參考文獻
[1]馬立國,張迎春.我國礦山測量學(xué)科3S技術(shù)的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2012(08).
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關(guān)鍵詞:礦山 采場測量 淺析
礦山測量工作對于促進和保證采礦工業(yè)安全、經(jīng)濟、合理和有計劃、按比例地高速度發(fā)展,是起著很重要作用的。生產(chǎn)礦山測量是礦山測量中,最經(jīng)常、最大景、延時最長的一項測量工作。它包括從礦山建成投產(chǎn),直至礦山報廢過程中全部測量工作內(nèi)容,它與采礦的設(shè)計與生產(chǎn)密切相關(guān)。
生產(chǎn)礦山,根據(jù)開采形式不同,可分為井下與露天開采兩種,與之相適應(yīng)的測量內(nèi)容也有所不同?,F(xiàn)分述如下:
一、并下生產(chǎn)礦山的主要測量工作:1)聯(lián)系測量。即將地面的平面與高程系統(tǒng)導(dǎo)入井下,使井上、下建立統(tǒng)一的平面與高程系統(tǒng);2)井下平面與高程控制測量;3)巷道施工測量;4)采場施工測量;5)井下各種礦山測量團的繪制。
二、露天生產(chǎn)礦山的主要測量工作:1)露天礦山的平面與高程控制測量;2)露天礦山各種工程測量。如掘構(gòu)、爆破、道路等;3)露天礦山采掘驗收測量;4)露天礦山各種圖的繪制。
由于礦山測量研究的對象和任務(wù)是對于礦山的井筒、巷道、采場、工作面、臺階、剖面等定位與描述,因此,它與地形測量相比,在測量對象、工作條件以及精度分布等方面就具有不同的特點。
1、測量對象方面的不同
礦山測量的對象與地形測量的對象在實質(zhì)上并無區(qū)別,因為都是解決點位的問題。但是,地形測量的對象具有一定的相對穩(wěn)定性,而礦山測量的對象則在時間與空間上是不斷變化的,測量工作必然受到時間與空間的限制。因此要求礦山測量工作必須跟隨采礦工程的進展而進行。
2、工作條件方面的不同
井下測量的空間是各種巷道與采場,由于巷道狹窄,加之各種管道、車輛乃至行人、風流等都在其中通過或活動。因此,必然對測量工作產(chǎn)生干擾或阻礙。此外還有照明條件差,通視困難,因此要求在并下測量時,應(yīng)盡量避開行人、車輛和管道,采用專門的照明設(shè)備和特殊的儀器工具,使之適應(yīng)這樣的工作條件。甚至需要暫時停產(chǎn),否則就無法工作。
3、測量精度分布方面的不同
地面測量,由于空間開闊,可以根據(jù)測量工作的原則,進行一次全面布設(shè)控制網(wǎng)并進行統(tǒng)一平差。這樣,測區(qū)各控制點的精度是基本相同的,同一比例尺圖的精度分加也是均勻的。而在井下測量,只能隨著采掘工程的進展,從無到有,從小到大,逐漸延伸,所以測量精度的分布就不均約。當然,隨著陀螺經(jīng)緯儀的使用,這種情況將得到改善。
采場作為礦山生產(chǎn)中最重要的場地,也是礦山測量中的重點區(qū)域。采場測量的主要內(nèi)容是,1)根據(jù)天井在采淮巷道、采場內(nèi)建立的控制點來標定采場的位置、測量采場的輪廓并填圖;2)采場礦房、礦柱的測量,統(tǒng)計礦石產(chǎn)量和計算損失貧化等;3)根據(jù)控制點測設(shè)炮孔的位置和方向。
采場隨著礦體的埋藏條件和采礦方法不同,其空間形狀、位置以及條件各不相同。因此,測繪方法也因其而異。一般采場人能進入,測繪方法比較簡單,而合些采場空后形成巨大的空硐,人員無法進入,這就給測繪工作帶來一定困難。
1、狹窄采場
當?shù)V床較窄,采用淺孔留礦法開采時,所形成的采中區(qū)為狹長形。這時可在兩個天井之間敷設(shè)經(jīng)緯儀或羅盤儀導(dǎo)線,用支距法上下、左右側(cè)量采場的輪廓,即可繪制出采場的平面圖、剖面圖以及縱投影圖等。
2、寬大采場
當采場比較寬大時,可采用極坐標法,用經(jīng)緯儀、羅盤儀或小平板進行測繪。首先通過天井把導(dǎo)線引入采場,在采場適當位置建立控制點。然后依次測量到采場各輪廊特征點的水平距離和各方向與起始方向間所夾水平角。由此即可繪制出采場平面圖。
為了正確地統(tǒng)計礦石產(chǎn)量、損失量和貧化,對采后形成的巨大采空區(qū)(空硐),也需要進行測繪,這就給測繪工作帶來了許多困難。諸如安全條件極差,空硐高大、寬闊,形狀很不規(guī)則等。對此,礦山測量人員作了大量的實驗與研究,提出了不少測繪方法。由于各種方法的適用條件和精度要求限制,所以仍有待于進一步研究與實驗。
1、角度交會法
首先將導(dǎo)線列入硐口,導(dǎo)線點應(yīng)選在觀測范圍廣而又安全可靠的地方。在導(dǎo)線點兩點各安置-臺經(jīng)緯儀,分別以導(dǎo)線點另外亮點定向。然后,兩臺儀器依次同時觀測空硐輪廓特征點,測出水平角及豎直角。最后用圖解或計算的辦法術(shù)出各輪廓點的位置,由此即可繪制出空硐平面圖。
2、短基線前方交會法
短基線前方交會法與角度交會法是相同的,只是由于在空硐邊緣往往不易找到較長的基線而采用的一種交會方法。
3、超聲波法
超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s),即:s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法。
超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間,根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。由此可見,超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。
空硐測量方法還有偏心望遠鏡法、調(diào)焦測距法、單張象片攝影法、立體攝影法以及光電測距法等。我們相信,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們實踐工作經(jīng)驗的不斷積累,對于礦山的測量工作也會不斷的前進的。
[關(guān)鍵詞]貫通測量 誤差預(yù)計 技術(shù)總結(jié)
中圖分類號:TD175.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)17-0071-02
1 工程概況
該項貫通工程設(shè)計目的主要是解決2240中段運輸系統(tǒng)問題。由于十五區(qū)二次提升運輸?shù)V石、礦渣,增加運輸成本及斜坡維護費,通過系統(tǒng)優(yōu)化來降低運輸成本和斜坡維護費,因此,決定由2250中段貫通2240中段平巷。
該項工程設(shè)計由2250中段貫通2240中段,屬獨頭橫向掘進貫通,屬兩套系統(tǒng)貫通,技術(shù)難度大,貫通要求高。詳見貫通示意圖。
接到該項任務(wù)后,對測量資料進行收集分析整理,對開口點和貫通點進行實地測量,同時做出測量方案。為了和2240中段平巷銜接一致,根據(jù)實地測量資料及原來Ⅲ#斜坡設(shè)計形成的方位角及坡度進行改算。為了保證該項工程的準確貫通,在人員少,工作量大,又沒有復(fù)測組的情況下,只能在工作中做到認真細致,精心測量,加強施工指導(dǎo)及管理,才能有效地使此項工程的各項技術(shù)指標達到設(shè)計要求。
2 貫通測量技術(shù)設(shè)計
2.1 平面控制測量
該工程布設(shè)方案為一個已知邊,點開始的環(huán)形導(dǎo)線,按支導(dǎo)線布點原則和技術(shù)要求進行設(shè)計和誤差預(yù)計的。貫通技術(shù)參數(shù)為水平位置允許偏差為±0.5 m,豎直面允許偏差為±0.3 m,兩套系統(tǒng)閉合差為Δx:+0.73,Δy:+0.045,Δz:+0.621,按此要求進行貫通設(shè)計。(見表1)
導(dǎo)線量邊采用鋼尺丈量,所使用的儀器,工具必須經(jīng)過檢校,計算成果必須兩人對算檢查,其它要求按云錫公司《礦山測量技術(shù)規(guī)定》執(zhí)行,邊長應(yīng)進行各種改正。
2.2 高程控制測量
該工程由于距離長,又形成支導(dǎo)線閉合環(huán),因此,應(yīng)布設(shè)坑內(nèi)Ⅱ級水準和三角高程。具體要求如下:
平巷:采用精密水準儀進行往返觀測,往觀測高差較差小于3mm,閉合差
斜井:采用精密經(jīng)緯儀,測垂直角兩測回,量取儀高、覘高、距離,通過計算而得。三角高程閉合差
3 貫通測量誤差預(yù)計
3.1 根據(jù)工程的布設(shè)和施工要求,貫通點選在斜井K號點,測角中誤
mβ =±8″,a =+0.00016(取自老廠地區(qū)分析值)
①井下測角誤差的影響
MXβ=±m(xù)β/ρ ∑R2yi
=±8″/206265×=±0.0851864m
式中:mβ---井下導(dǎo)線的測角誤差,mβ =±8″
ρ---206065″
RYi---井下導(dǎo)線第i點與K點聯(lián)線在假定的Y軸上的投影長度,它從貫通測量設(shè)計圖上量取。
②井下導(dǎo)線量邊誤差的影響
MXl=±∑m2Li.cos2αi
=±a2∑Licos2αi
=±0.000162×1021.423918
=±0.0051136
式中:αi---井下導(dǎo)線第i邊與假定的x軸間之夾角;
li---井下導(dǎo)線第i邊的長度;
a---量邊的偶然誤差影響系數(shù)(a =+0.00016)。
③上述各項誤差的綜合影響
MX =±M2Xβ+ M2Xl
=±0.08518642+0.00511362
=0.085339742
④貫通相遇點在水平重要方向的預(yù)計誤差
MX預(yù) =±2 MX=±2×0.085334742 =±0.170679485
3.2 預(yù)計豎直重要方向的貫通偏差
影響K點在豎直方向的誤差,即高程誤差的因素有:上、下平巷的水準測量誤差;Ⅰ號、Ⅱ號斜井中進行的三角高程測量誤差。
①井下幾何水準測量誤差的影響
MH水=±m(xù)h
=±11×
=±50.4336505mm=±0.05043365m
式中:mh=±30/2×=±11mm
R---水準路線長,以百米計算。
②井下三角高程測量誤差的影響
MH經(jīng)下=±30/2=±30×/2
=±12.6619904mm=±0.0126620m
③上述兩次誤差的綜合影響
MH =± M2H水+ M2H經(jīng)下
=± 0.050433652+0.01266202
=±0.0519988m
④貫通點K在垂直重要方向的預(yù)計誤差
MH預(yù)=±2 MH=±2×0.0519988=±0.1039977m
4 技術(shù)措施
⑴按云錫公司發(fā)的礦山測量技術(shù)規(guī)定及有關(guān)測量工作職責做好各項工作。
⑵按設(shè)計的坐標高程方位角坡度及有關(guān)技術(shù)要求,反復(fù)驗算,精心施測。
⑶所使用的測量儀器和工具必須經(jīng)過檢校,符合技術(shù)要求時方可使用。
⑷一切測量資料成果,必須有兩人獨立對算或檢算。
⑸生產(chǎn)導(dǎo)線跟上迎頭,滿足施工指導(dǎo),按技術(shù)規(guī)定標定中腰線,并做到勤檢查。
⑹加強與施工隊組的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)問題及時查找、及時解決,嚴把工程質(zhì)量關(guān)。
5 貫通后測量
工程貫通后,及時進行了貫通偏差的測定工作,中線偏差0.055m,腰線偏差0.060m。根據(jù)兩套系統(tǒng)閉合差為Δx:+0.73,Δy:+0.045,Δz:+0.621。(見表2)
點位閉合差m=± Δx2+Δy2=±0.205m
導(dǎo)線全長2102.11m
閉合精度 fD= fx2+fy2/∑D=1/10255>1/8000
6 總結(jié)說明
這次2240中段與2250中段Ⅲ斜坡正確貫通,充分說明貫通測量技術(shù)設(shè)計方案和所采取的技術(shù)要求及措施是科學(xué)、合理、可行的。對于多中段、兩套系統(tǒng)貫通閉合或附合的貫通測量,無論在天井,斜井或平巷貫通,只要每項測量工作都按測量規(guī)程嚴格實施,加強復(fù)測和檢查工作,貫通將會取得良好的效果。在今后的測量工作中,要做好貫通測量工作注意如下問題:
(1)重視測量方案和測量方法的選擇,每一項貫通工程都有其本身的特點,除了根據(jù)生產(chǎn)的需要和運輸?shù)囊蠛侠淼卮_定貫通的限差之外,還必須認真分析影響貫通質(zhì)量的因素,并在施測中采取相應(yīng)的技術(shù)措施,這樣才能提高貫通的精度。
(2)注意原始資料的可靠性,起算數(shù)據(jù)準確無誤是搞好斜井貫通的首要保證。
(3)各項測量工作都要有可靠的檢查,要進行復(fù)測和復(fù)算,防止產(chǎn)生差錯。
(4)施工過程當中與施工人員密切配合,共同保證貫通質(zhì)量。
(5)測量工作是一項群體性的工作,要加強工作責任心,團結(jié)協(xié)作和工作聯(lián)系。
(6)加強專業(yè)知識的學(xué)習(xí),掌握新技術(shù)、新儀器、新設(shè)備的應(yīng)用,為企業(yè)的發(fā)展服務(wù)。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:礦山測量;測繪技術(shù);數(shù)字化技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
引言:
由于實際的礦山測量工作受到的影響因素較多導(dǎo)致測量出現(xiàn)了諸多的問題,影響到了礦山測量的總體效果,限制了企業(yè)的進一步發(fā)展。針對此種不利情況必須采取切實有效的應(yīng)對措施來加以解決,以推動測量工作的穩(wěn)步發(fā)展,為滿足中國能源需求做出應(yīng)有的貢獻。礦山測量服務(wù)于礦山勘探、設(shè)計研究、開采、生產(chǎn)營銷的全過程,因此在礦山測量中必須將先進的科學(xué)技術(shù)與礦山中實際情況結(jié)合起來,才能夠為其提供更加精確的數(shù)據(jù)。從深層次上說,數(shù)碼航空測量運用到礦山測量當中不僅延伸了其業(yè)務(wù)范圍而且也拓寬了其生存空間,促進礦山體制改革的同時符合市場經(jīng)濟體制發(fā)展的需要。
一、礦山測量發(fā)展現(xiàn)狀分析
1、數(shù)據(jù)錄入錯誤
測量數(shù)據(jù)的錄入也是出現(xiàn)問題較多的環(huán)節(jié),由于礦山測量不僅僅涉及到了地表部分的數(shù)據(jù),還需要對礦山地下部分使用設(shè)備進行掃描計算等工作。得出的數(shù)據(jù)通常數(shù)量較多,如此一來在緊張的工作環(huán)境下,工作人員很大程度上出現(xiàn)了錯誤數(shù)據(jù)錄入的行為,造成最終的測量結(jié)果出現(xiàn)了一定的偏差,從而導(dǎo)致根據(jù)此數(shù)據(jù)繪制的三維模型與實際不相符的現(xiàn)象發(fā)生,企業(yè)在進行礦山建設(shè)過程中浪費了較多的時間和物力財力進行修正工作,嚴重影響了企業(yè)的良性發(fā)展,需要對此重點關(guān)注。
2、導(dǎo)線點選擇錯誤
導(dǎo)線點的錯誤選擇是一個比較容易忽視的問題,因為測量工作需要經(jīng)常選取導(dǎo)線點來進行迎頭點的定位,由于工作人員疏忽等原因造成的導(dǎo)線點選取錯誤造成的迎頭點方位出現(xiàn)較大偏差的現(xiàn)象比比皆是,而且錯誤發(fā)生后,原因的尋找也比較困難,造成了實際測量工作出現(xiàn)了很大程度上的紕漏,影響了測量數(shù)據(jù)的科學(xué)有效性。
3、測量信號易受干擾
由于礦山測量工作經(jīng)常會出入無人地區(qū),導(dǎo)致測量工具發(fā)出的信號極容易受到地磁環(huán)境的干擾從而造成信號的傳輸與接收出現(xiàn)較大程度上的不穩(wěn)定性,影響了測量工作的開展,同時干擾源對信號的影響也對測量工作人員帶來了一定程度的安全風險,是實際測量工作亟待解決的問題。
4、測量工具比較落后
目前中國礦山測量所使用的工具信息化程度較低,需要付出較多的人工來保證數(shù)據(jù)的準確性,在一定程度上限制了測量工作的高效展開。同時采用比較落后的測量工具也為實際的測量工作帶來了較高程度的風險,測繪人員經(jīng)常需要面對嚴峻的自然環(huán)境來開展工作,對人身安全造成了較大的影響。
5、沒有形成完整的礦山測量信息系統(tǒng)
歐美發(fā)達經(jīng)濟體的礦山測量基本上實現(xiàn)了完整的測繪系統(tǒng),從而在較高程度上降低了人員所要面臨的人身安全問題。同時測繪系統(tǒng)的使用也從根本上減少了人力資源的使用,降低了企業(yè)的成本支出,為開采活動提供了很大程度的幫助。中國目前還沒有構(gòu)建出完整科學(xué)的測繪信息系統(tǒng),測繪工作進展相較發(fā)達國家明顯滯后。
二、礦山測量中數(shù)字化測量技術(shù)的運用分析
1、礦山測量工作中的數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)字和圖形及文字表格的處理,包含了數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲。在實際工作過程中,通過對計算機加工和整理測量的數(shù)據(jù),制作成電子表格,然后共享測量數(shù)據(jù)。在處理過程中,需要使用專業(yè)數(shù)字處理軟件,例如VB等軟件,這樣對于建立有效數(shù)據(jù)庫是非常重要的,并可提高數(shù)字共享性、維護性以及易保存性。經(jīng)過數(shù)據(jù)的采集,為了更好的對數(shù)據(jù)進行處理,可以利用三維可視化技術(shù),通過該技術(shù)會在采集的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,對礦山的空間信息、結(jié)構(gòu)以及地形地表的空間位置有一個更加整體性的空間分析。三維可視技術(shù)先是需要建立一個符合礦山情況的立體模型,這種模型可以根據(jù)實際對點線面進行調(diào)整,其次是根據(jù)礦山周圍的環(huán)境對模型進行光澤以及顏色等方面的調(diào)整然后通過燈光的效果模擬整個畫面,最后在進行一個空間分析。通過更準確的空間分析,進一步完善測量數(shù)據(jù),借助計算機技術(shù),對測量出來的數(shù)據(jù)做一個電子圖表,或者是通過表格、圖形等方式對數(shù)據(jù)進行有效的處理,使對數(shù)據(jù)的運用更簡潔更生動,運用到具體的生產(chǎn)實踐中去。
2、礦山的顯著特點是:地面和地下建筑物、設(shè)施、設(shè)備和工程的改變是隨著生產(chǎn)的發(fā)展和時間的推移變化的。老的繪圖方法很難適應(yīng)現(xiàn)代礦山企業(yè)組織生產(chǎn)、安全管理、容量管理、協(xié)調(diào)開采、環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的繪圖方法由于大數(shù)據(jù)測量和手工,繪畫的方式映射效率低,單一形式成圖,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的礦山測量的要求。因此,數(shù)字繪畫方式隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)逐漸被應(yīng)用在礦山測量工作。數(shù)字測繪技術(shù)具體含義是指礦井地圖使用電腦制圖,分析,總結(jié)成數(shù)字信息。將礦圖轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信息,通過計算機管理,成圖,分析就能夠解決上述問題,可以及時掌握地面,地下空間關(guān)系,為企業(yè)提供準確的決策依據(jù)。
3、數(shù)字測繪技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:可以連續(xù)繪制或者更新不同比例尺圖紙,甚至可以達成一測多用;繪圖效率更高,成圖質(zhì)量更均勻,圖紙精度更,采用技術(shù)更加先進;可以把各種礦山圖件以圖形文件格式存貯在計算機中,依據(jù)需要可很方便的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和礦山信息管理系統(tǒng);可以和地理信息系統(tǒng)無縫對接,優(yōu)化礦山發(fā)展規(guī)劃和礦區(qū)運輸線路以及環(huán)境保護方案,為復(fù)墾土地提供快速和準確的決策依據(jù)。
所以,數(shù)字化繪圖技術(shù)在礦山測量中的廣泛應(yīng)用,必然能夠推動礦山企業(yè)的科技發(fā)展道路。礦圖與數(shù)字化的緊密結(jié)合,將使礦山企業(yè)得到更大發(fā)展,將使礦產(chǎn)資源得到更合理的開展。通常情況下的數(shù)據(jù)管理只是簡單的圖紙存儲,很少會對數(shù)據(jù)的存儲和管理數(shù)字化。這就很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)的流失,所以可以對處理過的數(shù)據(jù),利用計算機技術(shù)保存到安全的磁盤里,這些數(shù)據(jù)不僅可以在施工的過程中會得到進一步的運用,可能對以后其他礦山的測量有一個借鑒的作用,而且,在工程出現(xiàn)問題的時候,可以從測量的數(shù)據(jù)中找到問題的根源所在之處,及時有效的采取措施去解決這些問題,保證工程的順利進行。
三、礦山測量中數(shù)碼航空測量成圖技術(shù)應(yīng)用
1、數(shù)碼影像其像素高,因而拍出來影像較之于其他設(shè)備更為清晰,這也在一定程度上滿足了對一些小物件進行圖像采集。如:電線桿、水井等。該技術(shù)能夠更為便捷將所有數(shù)據(jù)進行整理,在疊加之后得到更為精確的數(shù)據(jù)。如在處理河流與大型橋梁、居民住所和空曠地、水庫與池塘等兩者之間的關(guān)系。再有在疊加過程中遇到有空缺存在時,應(yīng)該對這個區(qū)域進行再次采集,以便獲得更加準確的效率。
2、在這個過程當中應(yīng)該注意的問題,直接在模型中獲取相關(guān)信息的方法不可取,例如:在面對丘陵、山地、高山地時,應(yīng)對其山高、凹地形區(qū)域在符合實際情況加注高程點數(shù)據(jù)采集、在處理數(shù)據(jù)時應(yīng)充分保證線條光滑、沒有線狀符號的間斷。要素不能夠多次疊加,避免數(shù)字重復(fù)化現(xiàn)象的發(fā)生。在處理相鄰圖幅時應(yīng)該對其進行接邊處理。圖幅接邊之前應(yīng)當注意的是數(shù)據(jù)層要素應(yīng)與相鄰圖幅輪廓一致,接邊處理也要按照相應(yīng)的規(guī)定,從而才能夠確保跨圖幅要素幾何位置與邏輯上保持一致性。等高線除了建筑群和居民區(qū)不用做標注之外,其他均要做標注。在植被覆蓋區(qū)域應(yīng)充分根據(jù)實際情況進行描繪,才能夠保證數(shù)據(jù)的精確性。
3、在圖像采集時對一些要素的取舍有幾個方面:其一,對臨時性住房可以舍去,因為其不像居民區(qū)一樣,擁有龐大的群體。其二,在對建筑物周邊的圍墻凹凸比例小于實際比例與圖上比例的0.05mm可以忽略不計,用直線代替。其三,溝渠、河流與圖紙之間的比例小于0.05mm都可以采用單線作為標注。其四,水涯線應(yīng)當充分尊重實際拍攝情況,不應(yīng)該簡單忽略或舍棄。其五,田埂與實際圖紙的比例在1mm之上采用雙線進行標注,相反采用單線。
4、航空測量在(DLG)方面的應(yīng)用。圖形編輯所采用的軟件大多是AUTOCADR2004,圖形文件以DWG的形式存在,在圖形編輯過程中輸入補、補測占據(jù)著重要作用,它能夠有效的處理圖層與各要素之間的關(guān)系。再有圖形編輯的前提條件是航空測量內(nèi)業(yè)采集數(shù)據(jù)源和外業(yè)調(diào)繪的各種信息的有效結(jié)合,在標記過程當中也必須遵循大小、顏色深淺的相關(guān)要求就行。最后在編輯過程當中必須以嚴謹?shù)膽B(tài)度做到各方面的統(tǒng)一,才能夠保證各要素之間關(guān)系協(xié)調(diào)。
四、加強礦山測量現(xiàn)代測繪技術(shù)運用的方法
1、加大對先進的設(shè)備儀器的投入
為了提高數(shù)字化測量的水平,要廣泛和全面的了解一下當前有哪些先進的設(shè)備儀器,根據(jù)自己所在地區(qū)的實際情況和現(xiàn)階段所掌握的技術(shù),引進設(shè)備儀器,在引進儀器的過程中,要注意到同類型儀器的不同型號和質(zhì)量等各方面的問題(儀器質(zhì)量差會造成測量數(shù)據(jù)誤差加大),并不斷的提高技術(shù),改善現(xiàn)狀,促進企業(yè)數(shù)字化測量工作更順利的開展。
2、加大對技術(shù)人員的聘用,對測量人員的培養(yǎng)
礦山企業(yè)要加大對技術(shù)人員的聘用投入,對企業(yè)的一般員工進行在他們可以接受的范圍內(nèi)的技術(shù)培訓(xùn),從整體上提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)和掌握高技術(shù)設(shè)備的能力。這樣會對礦山開采中測量的數(shù)字化有更好的發(fā)展與運用,實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源更充分的利用。
3、構(gòu)建現(xiàn)代化的礦山測量信息系統(tǒng)
現(xiàn)代化的礦山測量信息系統(tǒng)不僅能夠為相關(guān)部門及企業(yè)減輕經(jīng)濟負擔,降低成本支出,還能夠促進中國測繪工作方式和理念的轉(zhuǎn)變,將測繪工作引入到現(xiàn)代化的發(fā)展軌道中,滿足新時代背景下發(fā)展的新要求,提升中國測繪工作的效率和水平,為能源儲備做出應(yīng)有的貢獻。
結(jié)束語:
在信息飛速發(fā)展的當今,數(shù)字化測量技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的礦山測量技術(shù),現(xiàn)代礦山測量和生產(chǎn)的要求已經(jīng)越來越高。礦山測量學(xué)不僅僅是礦井安全生產(chǎn),也與采礦、科學(xué)生產(chǎn)和其他重要的工作密切相關(guān)。因此,相關(guān)企業(yè)和員工在進行礦山測量時,應(yīng)該廣泛使用先進的數(shù)字化測量技術(shù),提高礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)的效率,促進礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考資料:
[1]陶吉亮.礦山測量常見問題及應(yīng)對措施探討[J].測繪與空間地理信息,2012(17):213-214.
[關(guān)鍵詞]豎井測量 測量方法 問題 改進方法
[中圖分類號]TD175[文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-9-104-1
1概述
礦山井下測量是礦山建設(shè)和開采的指向燈和風向標,是直接影響礦山生產(chǎn)安全的。礦山豎井聯(lián)系測量一般分為兩部分,一部分是平面聯(lián)系測量,其任務(wù)是確定井下導(dǎo)線起算邊的坐標方位角和起算點的平面坐標。說白了就是把井上的平面系統(tǒng)通過聯(lián)系測量和井下平面系統(tǒng)相統(tǒng)一。井下起算邊坐標方位角誤差對井下導(dǎo)線的影響較大,因此將一般井下導(dǎo)線起算邊坐標方位角的誤差作為衡量平面聯(lián)系測量的精度標準。另一部分是高程聯(lián)系測量,主要是確定井下點高程,要和井上高程系統(tǒng)統(tǒng)一,可以清楚知道井下每個點的深度。
2平面聯(lián)系測量
在礦山豎井定向中,平面聯(lián)系測量的方法很多,現(xiàn)在主要用到的是兩井定向法和陀螺全站儀定向法,對于一井定向這里不做表述。
2.1兩井定向法
當?shù)V井有兩個豎井,且在井下有巷道相通、并能進行相互聯(lián)系測量時,就可采用兩井定向。兩井定向是在兩個井筒內(nèi)各用垂球懸掛一根鋼絲,鋼絲井上和井下平面坐標看做一致。通過地面和井下導(dǎo)線將它們連接起來,從而把地面坐標系統(tǒng)中的平面坐標和方向傳遞到井下。兩井定向時,井下兩根鋼絲間不能直接通視,而是通過導(dǎo)線連接起來的,因此,在連接測量時必須測出井上、井下導(dǎo)線各邊的邊長及其連接坐標水平角;由于兩井定向時,兩垂球線之間距離增加,因而減少了投向的誤差,這是兩井定向的優(yōu)點。
2.2陀螺全站儀定向法
陀螺定向是運用陀螺經(jīng)緯儀根據(jù)磁北方向直接測出井下未知邊的方位角。他不需要垂球和鋼絲,避免幾何定向方法進行聯(lián)系測量時占用井筒時間長、工作組織復(fù)雜等缺點,目前,被大多井下測量用于礦井聯(lián)系測量和控制井下導(dǎo)線方向誤差的積累。步驟如下:
(1)地面已知邊上測出儀器常數(shù)。假定的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合,(理論上是重合的)二者之間的夾角稱為儀器常數(shù),陀螺儀子午線位于地理子午線的東邊為正,西邊為負。
(2)陀螺經(jīng)緯儀放在定向邊上,測出該邊的陀螺方位角。
(3)儀器上井后重新測定儀器常數(shù)。
(4)求算子午線收斂角。
3高程聯(lián)系測量
礦井高程聯(lián)系測量就是導(dǎo)入高程,其目的是建立井上、井下統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。高程聯(lián)系測量,立井導(dǎo)入高程是通過一些專門的方法來完成的,主要是通過長鋼尺多次測量導(dǎo)入。豎井聯(lián)系測量應(yīng)注意的幾個問題:
(1)陀螺儀計算公式中計算時所用的X 坐標和Y 坐標通常并非當?shù)氐钠矫娉鞘凶鴺耍鞘凶鴺私?jīng)過投影后一般都會加上某個常數(shù),計算時X坐標和Y坐標應(yīng)減去相應(yīng)的常數(shù)。使井上井下平面坐標統(tǒng)一。
(2)儀器受溫度影響較大。在進行觀測時,要特別注意周圍環(huán)境的變化,特別是溫度的變化,在進行觀測之前要保證將儀器與周圍環(huán)境溫度一致。
(3)鋼絲、豎井定向選用的鋼絲直徑的大小決定定向的精度,因此應(yīng)盡量選擇直徑比較小的高強度優(yōu)質(zhì)鋼絲,豎井深度一般大于300m是一般選用的鋼絲需要在lmm以上。鋼尺受拉比常數(shù)會隨之改變,特別是新鋼尺,特別注意比常數(shù)的計算
(4)穩(wěn)定垂球的注水水桶尺寸應(yīng)比垂球大些,并在水桶上加蓋。垂球、垂球的大小、形狀與鋼絲的穩(wěn)定性有很大的關(guān)系,―般垂球的形狀做成砝碼的形狀比較有利于穩(wěn)定,垂球的材質(zhì)也是取決于豎井周圍是否有磁場,要是有磁性影響就得考慮用鉛做垂球了,如果無磁性影響選用鐵質(zhì)的材料就行,垂球的重量也是決定鋼絲穩(wěn)定性的關(guān)鍵,重量越重越穩(wěn)定,在鋼絲可承受重量的范圍內(nèi)盡量重點,以提高測量精度。
(5)手搖絞車、手搖絞車的制作一定要保證結(jié)實適用,如果不慎破損,工程量將大大增加能夠承受大于3倍以上垂球的重量,為了防止自由的轉(zhuǎn)動,還得有制動裝置,另外滾筒的直徑也不能太小,太小容易使鋼絲變形,不利于精度的提高,一般超過25Omm~可以。
4測量工作時應(yīng)注意安全
(1)井下聯(lián)系測量時,井口要有專人負責,閑雜人員要遠離井口,不得將任何東西掉人井下,以免砸傷井下人員,發(fā)生危險,井口測量人員也需佩戴安全帶。
(2)下放鋼絲時要用重量較輕的臨時垂球固定在鋼絲上,方便鋼絲的收放,事先通知井下人員遠離井筒。避免鋼絲下落中井壁雜物掉落。
(3)下放鋼絲要均勻慢放。切忌時快時慢,防止鋼絲打結(jié)、折斷,鋼絲放到井底時掛上事先準備好的垂球,通過井口人員上下?lián)u動絞車來調(diào)節(jié)垂球的高度,將垂球放入桶中以不刮碰為準。
(4)井上井下一定要保持聯(lián)系,要有專門的負責人,一般都是采用對講機,需要做什么直接下達就可以,使用對講機的人不能遠離井口,否則信號不好聯(lián)系不上。在礦山開采的過程中,為了使礦井能夠順利的貫通,同時也使礦區(qū)地上、地下采用統(tǒng)一的平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng),應(yīng)進行高程聯(lián)系測量。通過斜井或平硐的聯(lián)系測量,從而把地上的坐標和高程數(shù)據(jù)傳遞到地下。豎井聯(lián)系測量的目的就是將地面控制的坐標和方法按要求精度準確地傳遞給井下導(dǎo)線,為施工提供依據(jù)。
5結(jié)語
通過豎井聯(lián)系測量使地面上的各種建筑物、交通運輸線路、水體與井下采礦巷道、采場之間建立起準確的空間相對位置關(guān)系,以便以安全、有效地進行下采礦作業(yè),又對地面上的各種建筑設(shè)施進行必要的保護。準確地界定相鄰礦井之問的范圍和相互關(guān)系,正確地設(shè)隔離礦柱,以避免相鄰礦山發(fā)生作業(yè)干擾,甚至發(fā)生透水或瓦斯涌出等嚴重事故。解決各種工程建設(shè)和施工的需要,例如兩井筒或相鄰礦井之間的各種貫通工程,由地面向井下指定地點(巷道)鑿小井或打鉆孔等。因此,礦山聯(lián)系測量能夠保證礦井安全順利貫通,在礦山開采過程中起著非常重要的作用,它也是減少礦山開采安全事故的有力保證。一句話沒用豎井聯(lián)系測量就沒有礦山正常穩(wěn)定的運行,就沒有社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。
參考文獻
[1]張國良,朱家鈺,顧和和.礦山測量學(xué)[M]徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社.