无人机航测技术在大型露天煤矿剥离量验收中的应用研究

无人机航测技术在大型露天煤矿剥离量验收中的应用研究

秦省伟

身份证号：410526198602192972

摘要：随着大型露天煤矿开采规模的不断扩大，剥离量验收成为矿山管理中的重要环节。大型露天煤矿剥离量验收需要准确、高效地获取煤矿区域的地形、地貌、资源量等信息，以便进行科学的管理和规划。传统的测绘方法往往需要大量的人力和时间投入，而且存在数据获取不精确的问题。本文通过分析大型露天煤矿剥离量验收的测绘需求，探讨了无人机航测技术在这一领域的应用。结果表明，无人机航测技术可以快速、精准地获取煤矿剥离量数据，为矿山管理和决策提供了重要支持。

关键词：大型露天煤矿；剥离量验收；测绘需求；无人机航测技术

大型露天煤矿剥离量验收是指对矿山剥离过程中产生的岩石、矿石等物料进行量化测量和评价，以确保矿山开采活动的正常进行。传统的剥离量验收方法存在测量精度低、效率低等问题，而无人机航测技术可以通过高精度的影像数据获取煤矿区域的三维模型，为剥离量验收提供更为可靠的数据支持。

1大型露天煤矿剥离量验收的测绘需求

1.1大型露天煤矿剥离量测绘的传统方法及其局限性

大型露天煤矿剥离量测绘通常采用传统的测量方法，如人工测量、地面测量和航空摄影测量。人工测量需要大量人力物力，工作效率低下，耗时费力[2]。地面测量受到地形和地貌等因素的限制，无法全面准确地获取矿区的剥离量信息。航空摄影测量虽然可以覆盖广阔的区域，但受天气、光线等自然因素影响，数据的准确性和可靠性有时无法保证。传统方法测绘的数据更新速度较慢，无法及时反映煤矿剥离量的实时变化情况。因此，为了提高测绘效率和数据准确性，大型露天煤矿剥离量测绘需要借助现代化技术手段，如遥感影像、激光雷达等高新技术，实现快速、精准的剥离量测绘，从而更好地指导煤矿生产和管理工作。

1.2无人机航测技术在大型露天煤矿剥离量验收中的影响

无人机航测技术在大型露天煤矿剥离量验收中的应用，不仅提高了验收效率和准确性，还提升了矿山的生产管理水平和安全保障能力[3]。首先，无人机航测技术能够实现大范围、高精度的煤矿剥离量验收。通过无人机搭载的高精度相机或激光雷达等设备，可以对矿坡进行全面、快速的三维建模，准确获取剥离区域的体积和重量信息。相比传统的人工测量方法，无人机航测技术不仅节约了人力物力，同时提高了数据的准确性和可靠性。其次，无人机航测技术可以实现实时监测和数据分析。通过与GIS（地理信息系统）和遥感技术结合，无人机可以实时监测矿石的裸露度、厚度等指标，及时反馈到操作人员，帮助他们及时调整生产计划，提高煤矿开采效率和安全性。

2无人机航测技术在大型露天煤矿剥离量验收中的应用

2.1无人机航测在大型露天煤矿地形测绘中的应用

通过使用无人机进行航拍，可以获取高分辨率的地形影像数据，实现对煤矿区域的快速全面的测绘。首先，无人机可以在较短的时间内完成大范围的地形测绘工作，提高了测绘效率。传统的测绘方法需要大量人力物力，耗费时间长，而无人机可以快速飞行并拍摄照片，实现一次性全面的测绘。其次，无人机航测可以获取高分辨率的影像数据，准确性更高。通过无人机航拍获取的影像数据可以实现对煤矿地形的精准测绘，为煤矿规划和设计提供可靠的数据支持。此外，无人机航测技术还可以实现对煤矿地形的实时监测和变化分析。通过定期使用无人机进行航拍，可以获取不同时期的地形数据，实现煤矿开采过程中地形变化的监测和分析，为煤矿生产提供数据支持。无人机航测技术在大型露天煤矿地形测绘中的应用，不仅提高了测绘效率和准确性，还实现了对煤矿地形的实时监测和变化分析，为煤矿生产提供了重要的数据支持。

2.2无人机遥感影像在剥离量计算中的应用

传统的剥离量计算需要人工测量、记录和计算，耗时耗力且容易出现误差。而利用无人机遥感影像，可以快速获取大面积的地表信息，包括植被覆盖情况、土壤类型和地形高程等数据，从而实现对剥离量的准确估算。通过无人机遥感影像，可以获取高分辨率的数字表面模型（DSM）和数字地面模型（DTM），进而利用这些模型计算出地表的高程变化信息。结合植被指数和植被覆盖率等数据，可以对地表进行分类，从而更精确地确定剥离量的范围和数量。另外，无人机遥感影像还可以实现对地形的三维重建，使得剥离量计算更加直观和准确。无人机遥感影像在剥离量计算中的应用具有高效、精确和全面的特点，可以为工程建设、农业生产和环境保护等领域提供重要的支持和参考。随着技术的不断进步和应用范围的扩大，相信无人机遥感影像在剥离量计算中将发挥越来越重要的作用。

3无人机航测技术在大型露天煤矿设计中的应用

3.1矿井结构设计

在大型露天煤矿设计中，矿井结构设计是至关重要的环节。无人机航测技术的应用为矿井结构设计提供了更精准、实时的数据支持。通过无人机航测，可以对矿区进行全方位、高分辨率的地形测绘，获取矿区地形地貌、矿体分布、矿井周边环境等详细信息。基于无人机航测数据，设计人员可以对矿区进行三维建模，实现对矿井结构设计的精确规划。同时，结合遥感影像和地理信息系统分析，可以更好地了解地质条件、矿体空间结构和矿井布局等关键参数，为设计提供科学依据。无人机航测技术还可以实现对矿山斜坡稳定性的监测和评估，及时发现潜在的安全隐患，为矿山生产提供更有效的保障。总体而言，无人机航测技术在大型露天煤矿设计中的应用，不仅提高了设计效率和准确性，也为矿山安全生产和可持续发展打下了坚实基础。

3.2煤矿土地利用规划

在大型露天煤矿设计中，煤矿土地利用规划是至关重要的一环。无人机航测技术在这方面的应用能够提高规划的精准度和效率。通过无人机航测技术，可以对煤矿周边的土地资源进行全方位、高精度的调查和评估。这可以帮助规划者更好地了解煤矿所在地的地形、地貌、植被覆盖等情况，为土地利用规划提供重要数据支持。同时，无人机航测技术还可以实现对煤矿周边环境的监测，及时发现潜在的环境风险，确保土地的合理利用和环境保护。在煤矿土地利用规划中，无人机航测技术还可以实现对矿区内部的布局设计和土地利用方案的优化。通过无人机获取的高清影像和三维地图数据，规划者可以更准确地确定矿山道路、设备布置、矿坑开采等方面的设计方案，提高规划的合理性和效益。

3.3煤矿设施设计

在大型露天煤矿设计中，无人机航测技术在煤矿设施设计方面发挥着重要作用。通过无人机航测技术，可以快速获取大规模的地形数据和三维模型，为煤矿设施的规划和设计提供准确的基础信息。首先，无人机航测技术可以对煤矿场地进行全方位、高分辨率的地形测量，为煤矿设施的选址和平面布局提供重要参考。通过无人机航测技术获取的地形数据可以用于确定煤矿设施的位置、道路网络的规划以及排水系统的设计，从而提高煤矿的运营效率和安全性。其次，无人机航测技术还可以对煤矿设施的建筑结构进行监测和评估。通过定期使用无人机进行航测，可以及时发现煤矿设施的结构变化和损坏情况，为设施的维护和修复提供可靠的数据支持。同时，无人机航测技术还可以为煤矿设施的改扩建提供详细的设计方案和施工监测。

结语

无人机航测技术在大型露天煤矿剥离量验收中的应用具有广阔的发展前景，可以为矿山管理提供更为科学、精准的数据支持。未来，随着无人机航测技术的进一步发展和应用，相信在煤矿剥离量验收领域会有更多的创新和突破。

参考文献

[1]高岩,昌珺,房健,等.大型露天煤矿工作线布置方式研究[J].煤矿安全,2014,45(09):51-54.

[2]王海君,李克民,陈树召.内排条件下露天矿剥离半连续工艺应用范围研究[J].采矿与安全工程学报,2013,30(05):761-765.

[3]巴博清,张吉福,肖林萍.大型露天煤矿土石方剥离工程量计算方法的探讨[J].矿山测量,2012,(04):65-68.